Chapitre 4 — Le cycle cellulaire · Topic 1 : Notions et contrôle moléculaire · Leçon 1.1
Le cycle cellulaire est la suite ordonnée d’étapes qui transforme une cellule en deux. Cette leçon en pose les fondations : ses phases, l’état de repos G0, la durée relative de chaque phase, et l’évolution de la quantité d’ADN.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- définir le cycle cellulaire ;
- nommer les phases (interphase, mitose) ;
- décrire l’état G0 ;
- comparer la durée des phases ;
- expliquer la variation de la quantité d’ADN (2c ↔ 4c).
🧭 Plan de la leçon
- Définition et phases du cycle
- L’état G0 et la durée des phases
- La variation de la quantité d’ADN
1. Définition et phases du cycle
Le cycle cellulaire est le processus fondamental par lequel une cellule-mère donne deux cellules-filles identiques entre elles et à la cellule d’origine (si tout se passe bien). Deux termes associés : la prolifération (augmenter le nombre de cellules) et la division (se séparer en deux). C’est une série d’événements organisés et contrôlés.
Le cycle comprend des phases dans un ordre strict et toujours le même :
- l’interphase : G1 + S + G2 (G = Gap, intervalle ; S = synthèse/réplication) ;
- la mitose = phase M.
La taille d’un organe dépend de la taille des cellules et de leur nombre. Or ce nombre dépend de l’équilibre entre les divisions cellulaires (qui ajoutent des cellules) et l’apoptose (la mort cellulaire, qui en retire). Cycle et apoptose travaillent donc ensemble pour façonner les tissus.
2. L’état G0 et la durée des phases
Dans un organisme adulte, toutes les cellules ne se divisent pas. Une cellule peut sortir du cycle à partir de G1 et passer en G0 : un état quiescent (en attente) mais actif (la cellule continue de fonctionner), de durée variable. Depuis G0, elle peut :
- retourner dans le cycle en G1 ;
- ou le quitter (de façon plus ou moins réversible) pour se différencier, entrer en apoptose ou aller vers la sénescence.
Important : il n’y a pas de passage en G0 possible à partir de G2, S ou M — uniquement depuis G1.
| Phase | Durée |
|---|---|
| Interphase (G1 + S + G2) | 22 à 23 h : la majeure partie du cycle (période entre deux divisions). |
| Mitose (M) | Environ 1 h : la phase la plus courte. |
Le cycle dure globalement ~24 h chez les mammifères (mais c’est variable). Les durées de S et M sont relativement constantes pour un type cellulaire (temps nécessaires à la duplication/division de l’ADN) ; G2 et surtout G1 sont très variables (car une cellule peut sortir en G0).
Dans un tissu, toutes les cellules n’ont pas le même comportement : celles qui ne se divisent pas (cellules en G0, la plupart des cellules différenciées comme les neurones — d’où les maladies neurodégénératives) ; celles qui se divisent peu (cellules hépatiques, avec dédifférenciation possible) ; celles qui se divisent beaucoup (cellules épithéliales, ex. la peau, à partir de cellules souches).
3. La variation de la quantité d’ADN
Quelques définitions de base : une paire de chromosomes homologues = 2 chromosomes (1 d’origine maternelle + 1 d’origine paternelle) ; une chromatide = 1 molécule d’ADN (1 double hélice + histones) = 1 fibre chromatinienne. (Les homologues portent les mêmes gènes, mais pas forcément les mêmes allèles.)
- en S, la quantité d’ADN est progressivement dupliquée de 2c à 4c (la réplication n’est pas instantanée) ;
- à la fin de la mitose, la quantité chute instantanément de 4c à 2c.
Point clé : au cours du cycle, le nombre de chromosomes ne varie pas — seule la quantité d’ADN change. (Chez l’humain : 23 paires, soit 46 chromosomes.)
🧠 À retenir absolument
- Cycle cellulaire : 1 cellule-mère → 2 cellules-filles identiques ; série ordonnée et contrôlée.
- Phases (ordre strict) : interphase = G1 + S + G2 ; mitose = M.
- G0 : quiescent mais actif, accessible uniquement depuis G1 (jamais depuis G2/S/M) ; retour en G1, ou différenciation/apoptose/sénescence.
- Durée : cycle ~24 h ; interphase 22-23 h, mitose ~1 h (la plus courte). S et M constantes ; G1/G2 variables.
- Quantité d’ADN : 2c → 4c en S (progressif), 4c → 2c en fin de mitose (instantané). Nombre de chromosomes constant.
❓ Questions fréquentes
Quelles sont les phases du cycle cellulaire ?
L’interphase, composée de G1, S (synthèse/réplication) et G2, puis la mitose (phase M). L’ordre est strict et toujours le même. L’interphase occupe la majeure partie du cycle (22-23 h), la mitose étant la phase la plus courte (~1 h).
Qu’est-ce que l’état G0 ?
C’est un état quiescent (en attente) mais actif, dans lequel la cellule sort du cycle à partir de G1. Depuis G0, elle peut revenir en G1, ou se différencier, entrer en apoptose ou aller vers la sénescence. On ne peut pas passer en G0 depuis G2, S ou M.
Comment varie la quantité d’ADN au cours du cycle ?
Elle passe progressivement de 2c à 4c pendant la phase S (réplication, non instantanée), reste à 4c en G2 et en mitose, puis chute instantanément à 2c à la fin de la mitose. Le nombre de chromosomes, lui, ne change pas.
Pourquoi les durées de G1 et G2 sont-elles variables ?
Parce qu’une cellule peut sortir du cycle (en G0) à partir de G1, et que ces phases d’intervalle s’adaptent à l’environnement. À l’inverse, S et M ont des durées relativement constantes, car elles correspondent à la duplication et à la division complètes de l’ADN.
🚀 Pour aller plus loin
Comment étudie-t-on le cycle, et comment la cellule le surveille-t-elle ?
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.