Introduction
La cellule constitue l’unité fondamentale du vivant et renferme toute l’information génétique nécessaire à son fonctionnement ainsi qu’à sa reproduction. Cette information prend la forme de l’ADN, une molécule organisée avec une grande précision dans le noyau. Lorsque la cellule se divise, elle transmet fidèlement cette information, permettant ainsi la croissance de l’organisme, la réparation des tissus endommagés et leur renouvellement permanent. Comprendre comment l’ADN est organisé et comment le chromosome change d’aspect au fil du cycle cellulaire permet d’appréhender le fonctionnement global de toute cellule.
Organisation de l’ADN
Bases azotées et nucléotides
L’ADN se présente comme une longue molécule formée de deux brins enroulés en double hélice, structure caractéristique qui assure stabilité et fiabilité lors de la réplication. Chaque brin est une succession ordonnée de nucléotides. Chacun d’eux réunit un sucre appelé désoxyribose, un groupement phosphate et l’une des quatre bases azotées fondamentales : l’adénine, la thymine, la cytosine ou la guanine. Ces bases s’apparient toujours selon une règle de complémentarité, l’adénine formant une paire avec la thymine et la cytosine avec la guanine, ce qui garantit la transmission fidèle de l’information génétique.
Chromatine, chromatides et chromosomes
Dans le noyau, l’ADN ne flotte pas librement : il s’enroule autour de protéines appelées histones pour former un ensemble compact nommé chromatine. Durant l’interphase, cette chromatine reste peu condensée, ce qui facilite l’accès à l’ADN pour les processus nécessaires au fonctionnement cellulaire, comme la transcription. Lorsque la cellule se prépare à se diviser, la chromatine se compacte progressivement et devient visible sous forme de chromosomes. Un chromosome peut apparaître sous deux aspects : soit une structure monochromatidienne, correspondant à un brin d’ADN condensé, soit une structure bichromatidienne, composée de deux copies identiques réunies par un centromère après la réplication.
À retenir
L’ADN est constitué de nucléotides organisés selon une complémentarité stricte des bases. Il se compacte sous forme de chromatine puis de chromosomes lorsque la cellule entre en division.
Importance de la division cellulaire
La division cellulaire occupe un rôle central dans la vie d’un organisme. Elle assure la croissance, car l’augmentation du nombre de cellules permet au corps de se développer. Elle garantit également le renouvellement des tissus, particulièrement ceux soumis à des remplacements constants comme l’épiderme ou les muqueuses.
Enfin, elle participe à la réparation des tissus lorsqu’ils sont lésés. Pour que ces processus se déroulent correctement, la division doit préserver parfaitement l’information génétique. Chaque cellule fille doit ainsi recevoir une copie identique des chromosomes de la cellule mère, condition indispensable à la stabilité de l’organisme.
À retenir
La division cellulaire permet croissance, renouvellement et réparation tout en assurant la transmission fidèle de l’ADN à chaque cellule fille.
États du chromosome au cours du cycle cellulaire
Le cycle cellulaire se déroule en plusieurs phases qui se succèdent de manière ordonnée. Pendant l’interphase, la cellule vit, croît et prépare la prochaine division. La phase G1 correspond à une période d’activité intense où la cellule augmente de taille et amorce les préparatifs nécessaires à la réplication. Durant la phase S, l’ADN est entièrement dupliqué : chaque chromosome possède alors deux copies identiques, formant un état bichromatidien qui permettra ensuite une séparation équitable. La phase G2 marque l’ultime préparation avant la division.
La mitose succède à l’interphase : la chromatine se condense en chromosomes bien visibles et les deux chromatides de chaque chromosome se séparent pour devenir chacune un chromosome complet transmis à une cellule fille. Ainsi, en G1, un chromosome apparaît sous une forme monochromatidienne ; après la phase S, il devient bichromatidien ; puis, à l’issue de la mitose, chaque cellule fille retrouve des chromosomes monochromatidiens identiques à ceux de la cellule mère.
À retenir
Le chromosome change successivement d’état au cours du cycle cellulaire : monochromatidien en G1, bichromatidien après la réplication, puis de nouveau monochromatidien après la division.
Conclusion
La cellule porte son information génétique sous forme d’ADN, une molécule organisée et compactée en chromosomes dont l’aspect varie selon les moments du cycle cellulaire. La réplication effectuée durant la phase S prépare la division et garantit que chaque cellule fille recevra des chromosomes conformes à ceux de la cellule mère. Ce mécanisme assure la continuité et l’équilibre des tissus, indispensables à la croissance, au renouvellement et à la réparation de l’organisme.