Fajas 3

Question 1

Métabolisme Glycolytique :

Answer 1

• Production d’énergie diminuée (2 ATP)
• Energie rapide
• Important pour la Biosynthèse
• Essentielle pour la phase S du cycle cellulaire
• Associé à la FISSION des mitochondries

Question 2

Métabolisme oxidatif

Answer 2

• Haute production d’énergie (32 ATP)
• Mitochondrie OxPhos (Phosphorylation oxidative)
• Important pour les phase G1 et G2 du cycle cellulaire
• Associé à la FUSION des mitochondries

Question 3

Couplage du cycle cellulaire avec le métabolisme :

Answer 3

1. Phase M : =>
   - Distribution des mitochondries aux cellules filles
   - Diminution capacité oxydative
2. Phase G1 : =>
   - Augmentation capacité oxydative
   - Quantité de DRP1 et Cyc E augmentées
   - Réseau mitochondrial connecté
3. Phase G1/S : =>
   - Fusion mitochondries
   - Augmentation capacité oxydative
4. Phase S : =>
   - Diminution capacité oxydative
   - Augmentation de DRP1
   - Fragmentation du réseau mitochondrial
5. Phase G2 : =>
   - Augmentation capacité oxydative
   - Réseau mitochondrial connecté
6. Phase G2/M : =>
   - Fragmentation du réseau mitochondrial
   - Diminution capacité oxydative
   - Quantité de DRP1 et Cyc B/CDK1 augmentées
   - Fission des mitochondries

Question 4

Quel est le rôle de la Cyc B/CDK1 ?

Answer 4

=> Contrôle de la dynamique mitochondriale

1. Production d’ATP en G2/M (phopshorylation complexes mitochondriales)
2. Activation DRP1 pour fission mitochondriale

(DRP1 est une protéine responsable de la fission des mitochondries)

Question 5

La cytocinèse :

Answer 5

• La cytocinèse commence à l’anaphase et se termine peu après la télophase
• La cytocinèse se fait en quatre étapes : initiation, contraction, insertion de membrane et achèvement.

–> L’initiation commence avec l’apparition du sillon de division qui est soutenu par l’anneau contractile.

Question 6

Qu-est-ce que l’anneau contractile(constricteur) ?

Answer 6

• L’anneau contractile est composé d’actine et de myosine II.
• Pendant la contraction de l’anneau contractile, de la membrane est ajoutée pour compenser l’augmentation de surface qui accompagne la division du cytoplasme.
• Quand la contraction de l’anneau est terminée, l’insertion de membrane et la fusion scellent l’espace vide entre les deux cellules filles.

(Un corps central reste après la contraction de l’anneau contractile en tant que lien entre les deux cellules filles. Ce corps contient des restes de la région centrale du fuseau.)

Question 7

Qu’est ce qui permet l’assemblage et la contraction de l’anneau contractile ?

Answer 7

• L’activation locale de la GTPase monomérique RhoA déclenche l’assemblage et la contraction de
  l’anneau contractile.
• RhoA contrôle l’assemblage et le fonctionnement de l’anneau contractile au site de clivage.

a) RhoA inactive est activée par RhoGEF (=> GDP –>GTP)
(Et RhoA peut être inactivée par RhoGAP)

b) RhoA active favorise la formation du filament d’actine par activation des formines.
c) Elle active indirectement la myosine II.

(La manière d’activer RhoA dans ce processus n’est pas bien connue.)

Question 8

Les microtubules du fuseau mitotique déterminent le plan de division

Answer 8

• La cytocinèse doit avoir lieu au bon moment — après la séparation des chromosomes — et au bon endroit — entre les chromosomes séparés.
• Au cours de l’anaphase, le fuseau envoie des signaux pour bien déclencher le sillon sur une position centrée entre les pôles du fuseau.
• -> Comme ceci se passe à l’anaphase, le sillon ne peut pas se déclencher avant la ségrégation des chromosomes.
• 2 modèles de stimulation : astrale et par le fuseau central

Question 9

La mitose peut avoir lieu sans cytocinèse : l’embryon précoce de Drosophila

Answer 9

• Les 13 premières divisions nucléaires se font de façon synchrone.
• Il n’y a pas de division cellulaire, ce qui crée un énorme syncytium.
• Après la 13ème division nucléaire, tous les noyaux migrent vers le cortex et sont entourés de cytoplasme dans un processus de cellularisation.

Question 10

C’est quoi la phase G1 précose ?

Answer 10

= état stable d’inactivité des Cdks

-présence et longueur de la phase G1 sont variables.

Question 11

Phase G1 : présence et longueur variable

Answer 11

• Chez les cellules embryonnaires (ou non embryonnaires) en possession d’une phase G1, il est nécessaire de maintenir l’activité des complexes cycline-Cdk basse pendant la phase G1.
  => Ceci se fait de trois manières :

1/ L’expression de la Cdh1 qui est active en G1 ; le complexe Cdh1-APC/C maintient l’activité de la cycline M basse pendant la phase G1.

2/ Les CKI (p. ex. p27) inhibent les cycline-Cdk.

3/ L’expression du gène de la cycline M est
basse.

• Chez les embryons précoces d’animaux, le M-Cdk est inactivé par le Cdc20-APC/C, qui est lui même activé par M-Cdk.
  => Ceci fait qu’après la destruction de la cycline M, le Cdc20-APC/C est rapidement inactivé et le taux de cycline M peut remonter sans passer par la phase G1.

Question 12

La reproduction sexuée :

Answer 12

• La reproduction sexuée sert à mélanger les génomes de deux individus différents.

Les cellules du corps peuvent être divisées en deux catégories :

1) Germinales (les gamètes et leurs précurseurs diploïdes) qui propagent le génome d’une génération à l’autre.
2) Somatiques qui servent « seulement » à soutenir les cellules germinales.

(voir p.88)

Question 13

Les chromosomes mitotique d’un mâle humain :

Answer 13

• Il y a 44 autosomes — 22 paires de chromosomes homologues — et deux chromosomes sexuels X et Y.
• Les chromosomes homologues sont séparés et indépendants, sauf pendant la méiose où ils s’apparient pour une bonne répartition dans les gamètes.
• Les chromosomes sexuels X et Y s’apparient par des séquences homologues aux bouts des chromosomes.

Question 14

Comparaison entre mitose et méiose :

p.102

Answer 14

(Méiose : grec pour réduction)

• Le défi crucial de la méiose est l’appariement des homologues pour la recombinaison et la bonne ségrégation des homologues.
• La mitose avec deux chromosomes d’une cellule haploïde
• La méiose avec une paire de chromosomes d’une cellule diploïde
• A la fin de la méiose II on a 4 cellules filles haploïdes
• A la fin de la mitose : 2 cellules diploïdes

(La méiose suit la mitose)

Question 15

Quelles sont les étapes de la méiose ?

Answer 15

1) Méiose I :

- Prophase I  (possède plusieurs stades)    
(tène = bandelette) 
Leptotène -> mince 
Zygotène -> couple 
Pachytène -> épais 
Diplotène -> double 
Diacinèse

• Métaphase I
• Anaphase I
• Télophase I
• Cytocinèse I
  2) Méiose II : (comme la mitose)
• Prophase II
• Métaphase II
• Anaphase II
• Télophase II
• Cytocinèse II

Question 16

Le stade leptotène de la prophase I

Answer 16

Condensation des chromosomes, mais moins qu’en prophase de la mitose.

Question 17

Le stade zygotène de la prophase I

Answer 17

• Attachement des télomères à l’enveloppe nucléaire dans une disposition de « bouquet ».
• Cet arrangement promeut l’appariement des chromosomes

Question 18

Le stade pachytène de la prophase I

Answer 18

• Les chromosomes homologues sont appariés sur toute leur longueur par le complexe synaptonémal.
• Il existe des coupures d’ADN qui sont programmées pour la recombinaison.
• Notez que les chromosomes X et Y sont appariés, car les séquences au bout des chromosomes X et Y sont homologues.

Question 19

Le stade diplotène de la prophase I

Answer 19

• Le complexe synaptonémal se défait et les télomères se détachent de l’enveloppe nucléaire.
• Des chromosomes en écouvillon (cours 2 Mejia) se forment avec des chiasmas très visibles.
• C’est un stade qui varie largement en durée (des jours jusqu’à des décennies).

Question 20

Réarrangement des télomères au cours de la prophase

Answer 20

• La période précoce de la prophase I => télomères concentrés sur une partie en périphérie du noyau
• La période tardive de la prophase I => télomères éparpillés

Question 21

Que se passe-t-il lors du stade de la diacinèse de la prophase I ?

Answer 21

(i) Les chromosomes en écouvillon se condensent de nouveau

(ii) L’enveloppe nucléaire disparaît

Question 22

Appariement et séparation des homologues au cours des différents stades de la prophase I

Answer 22

• Au stade zygotène de la prophase I, assemblage de l’élément central du complexe synaptonémal
• Stade pachytène, chromosomes = appariés
• Stade diplotène suivi de la diacinèse : dissociation des axes protéiques (éléments latéraux)

(–> évolution au cours du temps)

Question 23

Le complexe synaptonémal :

schéma p.100

Answer 23

• Avant la formation du complexe synaptonémal, des complexes de recombinaison s’assemblent sur les cassures de l’ADN des chromatides sœurs, et facilitent les crossing-over entre des boucles de chromatides non sœurs provenant des côtés opposés du complexe. (p.101)
• Les filaments transverses qui réunissent les axes centraux des homologues sont composés d’un homodimère d’une protéine unique qui fait des interactions homotypiques.

Question 24

Les crossing-over et chiasmas:

Answer 24

-Crossing-over se produisent quand les 2 chromosomes homologues sont alignés.

=> entre des boucles de chromatides non sœurs provenant des côtés opposés du complexe. (chromatide d’un chromosome avec chromatide de l’autre chromosomes)

• Ces crossing-overs créent des chiasmas

Ex: Bivalent ayant subit trois « crossing-over » donnant trois chiasmas.

Question 25

La méiose permet un important brassage et recombinaison du matériel génétique

(p.103)

Answer 25

• Le brassage de 23 paires de chromosomes homologues chez l’homme permet la génération de 2 puissance 23 combinaisons de chromosomes ou environ 8’000’000 gamètes différents ——– sans compter la recombinaison !!

Question 26

Conséquences de la non-disjonction de chromosomes ou de chromatides:

( p.104)

Answer 26

A) Non disjonction en méiose I :

–> Les chromosomes homologues migrent vers le même pôle en anaphase I
=> Les 4 gamètes sont anormaux: 2 disomiques, 2 «nullisomiques»
=> Zygotes trisomiques ou monosomiques
( = abération de la méiose I)

B) Non disjonction en méiose II :

–> les chromatides sœurs migrent vers le même pôle en anaphase II
=> 2 gamètes anormaux: 1 disomiques, 1 «nullisomiques»
=> Zygotes trisomiques ou monosomiques

(et 2 gamètes normaux => 2 Zygotes normaux)

Question 27

Fréquence non-disjonctions dans les ovocytes humains :

Answer 27

=> augmente avec l’âge maternel

-> Incidence estimée des naissances trisomiques sur chromosome 21 en fonction de l’âge de la mère
= 6/1000 au dessus de 40 ans

Question 28

En résumé :

Answer 28

• La cytocinèse divise la cellule en deux.
• L’activation de la GTPase monomérique RhoA déclenche l’assemblage et la contraction de l’anneau contractile.
• La mitose peut avoir lieu sans cytocinèse : l’embryon précoce de Drosophila.
• La phase G1 précoce est un état stable d’inactivité des Cdks.
• La reproduction sexuée promeut le mélange des informations génétiques.
• La méiose est une division cellulaire réductionnelle qui produit des cellules haploïdes pendant la gamétogenèse.
• Elle consiste en une prophase I complexe avec cinq étapes : leptotène, zygotène, pachytène, diplotène et diacinèse.
• Les phases de la méiose varient largement en durée.
• L’appariement et recombinaison des chromosomes homologues sont des caractères cruciaux de la méiose.
• Les chiasmas entre chromosomes homologues pendant la méiose et les kinétochores pendant la mitose servent les deux à créer des sites d’attachement entre chromatides pour l’alignement des chromosomes à l’équateur en métaphase.
• La méiose génère une immense diversité génétique des génomes parentaux dans les gamètes avec à l’occasion des fautes à cause de la mauvaise ségrégation des chromosomes.