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Caractéristiques

Pour étudier les chromosomes, le plus simple est de faire des caryotypes. Il s'agit tout simplement de prendre une photo des chromosomes d'une cellule en division (généralement la métaphase). Les chromosomes de cette photo sont ensuite découpés et étudiés.
Pour faciliter les comparaisons, le premier travail est de classer les chromosomes par taille : et oui ils ne sont pas identiques entre eux ! Ce classement se fait du plus grand au plus petit. Ensuite il faut regarder leur forme :

  • Si la cellule étudiée n'est pas un gamète (cellule sexuelle) un chromosome a grossièrement la forme d'un X. Chaque coté de ce X est appelé chromatide. Le point central est appelé centromère.
  • L'épaisseur du chromosome n'est pas uniforme sur toute sa longueur. Les zones de rétrécissement permettent d'ailleurs de différencier plusieurs régions dans un chromosome :
    • Le centromère, zone où sont rattachées les deux chromatides. Selon sa position, on parle de chromosome télocentrique (position presque terminale), métacentrique (position centrale) et arcocentrique (position intermédiaire entre les deux précédentes). Le centromère est aussi appelé région kinétochorienne ou constriction primaire
    • les constrictions secondaires sont des rétrécissements autres que celui du centromère. Elles affectent les deux chromatides à la même position. Quand ils sont en position presque terminale, l'extrémité ainsi "isolée" est appelée télomère.

En plus de la taille et de la forme, il y a aussi la coloration qui entre en compte : pour mettre en évidence les chromosomes et les photographier il faut employer certains colorants. Or la coloration d'un chromosome n'est pas uniforme et laisse apparaître des bandes claires et sombres. La position et l'épaisseur de ces bandes seront toujours identiques pour un même chromosome.

Quand le caryotype est établit (le classement terminé) on s'aperçoit que les chromosomes peuvent être réunis par paires, de taille, forme et coloration identique. Seuls deux chromosomes ne peuvent être réunis, ce sont les chromosomes sexuels que l'on a appelé pour cela hétérésomes. Le plus grand a été appelé X, le plus petit Y (attention il n'a pas pour autant une forme de Y !).
Chez l'Homme, quelque soit l'individu (sauf anomalies), on compte toujours 46 chromosomes ou 23 paires de chromosomes dont la "paire" des hétérochromosomes.
Ainsi une espèce animale (et végétale) est caractérisée par : le nombre, la taille, la forme et la coloration de ses chromosomes donc elle peut être caractérisée par son caryotype.

La réplication de l'ADN correspond au passage d'un chromosome à une chromatide (ce qui est le cas à la fin d'une division mitotique) à un chromosome à deux chromatides. Ainsi chaque chromatide d'un chromosome est strictement identique.

Les cellules sexuelles ou gamètes ne possède qu'un seul des 2 chromosomes de chaque paire. Ainsi chez l'homme un spermatozoïde ou un ovule ne possède que 23 chromosomes.
De plus ces chromosomes n'ont plus une forme en X, ils ont en effet "perdu" une chromatide. La formation de telles cellules est due à une division particulière, la méiose.

 

Pour en Savoir plus

Physiologie Cellulaire : Tout sur la cellule ! Nombreux documents y compris en 3D (modem rapide requis).

Biologie Moléculaire : De l'ADN aux protéines.

Genethon : L'histoire de la biologie moléculaire

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