Phases et caractéristiques de la méiose

Le méiose est une forme spécialisée de division cellulaire qui produit des cellules de reproduction telles que les spermatozoïdes, les ovules ou les spores de plantes et de champignons.

Toutes les cellules proviennent d'autres cellules du mécanisme de la division cellulaire. Normalement, ce processus nécessite la division d'une cellule souche en deux ou plusieurs "cellules filles". De cette manière, la cellule mère transmet l’information génétique à la génération suivante.

Dans les neuf étapes de la méiose, une cellule parente se divise en deux cellules, puis se divise à nouveau pour former un total de quatre cellules contenant la moitié de la quantité initiale de matériel génétique.

Chez l'homme, c'est le sperme chez l'homme et l'ovule chez la femme, également appelés gamètes ou cellules reproductrices.

Au cours de ce processus, les gènes sont "mélangés" et le nombre de chromosomes reste au milieu, donnant lieu à quatre cellules ou gamètes génétiquement uniques, avec la moitié du nombre de chromosomes de la cellule mère.

La méiose est différente de la mitose. Dans la mitose, les cellules de l'organisme se divisent pour produire des cellules identiques dans le but de réparer ou de remplacer les cellules endommagées. Par exemple, les cellules de la peau sont divisées en d'autres cellules de la peau.

Cependant, dans le cadre de la méiose, le but est de créer des cellules sexuelles ou des gamètes différents, car ils possèdent un matériel génétique unique.

Les spermatozoïdes et les œufs sont différents des autres cellules du corps, car ils contiennent la moitié des chromosomes ou du matériel génétique.

Une cellule normale du corps humain a 46 chromosomes et un gamète a 23 chromosomes. Lorsque l'ovule et le sperme sont unis par la reproduction sexuée, chaque gamète contribue à 23 chromosomes et 46 sont obtenus, ce qui forme le matériel génétique complet de l'embryon ultérieur.

Phases / stades de la méiose

Le processus de méiose consiste en deux divisions cellulaires, l'une suivie par l'autre. On dit donc qu'il y a une méiose I et une méiose II. La seconde méiose ne se produit que dans les cellules diploïdes afin de ne produire que des cellules haploïdes.

Cependant, les stades de la division cellulaire qui se produisent pendant les deux méioses I et II sont les mêmes: prophase, métaphase, anaphase et télophase. Ces étapes sont décrites ci-dessous (M, 2015).

Méiose I

Proase IAu cours de cette étape, le matériel génétique est facilement visible dans le noyau de la cellule, se condensant et prenant la forme d’un chromosome diploïde. Ici, les chromosomes - qui sont liés ensemble - effectuent une recombinaison génétique.

En outre, la membrane cellulaire disparaît. Les microtubules de protéines apparaissent et se déplacent vers les pôles ou les extrémités de la cellule, permettant un échange de parties de brins d'ADN et de nouveau matériel génétique qui n'existaient pas auparavant.

Le processus de combinaison et d'échange entre les parties de l'ADN à l'intérieur de la cellule permet de donner des combinaisons génétiques nouvelles et différentes et chaque cellule à la fin du processus de méiose possède une composition unique.

Métaphase I: Les chromosomes à l'intérieur de la cellule sont dirigés symétriquement vers les pôles de la cellule. Une ligne apparaît dans la zone équatoriale ou le centre de la cellule. C'est sur cette ligne que se déroulera le processus de division cellulaire.

Anaphase I: C'est la troisième étape du processus de méiose. Au cours de cette étape, les paires de chromosomes homologues sont situées dans des pôles opposés du cytoplasme cellulaire. A ce stade, le nombre de chromosomes est réduit de moitié dans chaque cellule. Par contre, la ligne de démarcation au centre de la cellule devient une taille prononcée. Ici, le processus de division est presque terminé.

Telophase I: C'est la dernière étape du processus de la méiose I. Ici, la cellule mère complète sa partition, donnant naissance à deux cellules filles. La membrane cellulaire réapparaît dans chacune des cellules résultantes.

Pendant la télophase, chacune des cellules filles possède le matériel génétique nécessaire pour être indépendante. De la même manière, une fois que le processus de partition cellulaire a atteint ce stade, l'état de la fonction est donné, où la deuxième étape du processus de la méiose commence.

Méiose II

Une fois la première division méiotique terminée, une interface courte se produit à nouveau et les cellules résultantes passent par un nouveau processus appelé méiose II.

Au cours de cette seconde étape de la méiose, le processus de réplication du matériel génétique ou de l’ADN n’a pas lieu, mais les phases de la division cellulaire sont les mêmes.

Profase II: Le matériel génétique ou la chromatine se condense à nouveau et les chromosomes prennent une forme visible à nouveau. Chaque chromosome est constitué de deux chromatides réunies par un centromère (point de connexion entre les chromatides). Le fuseau mitotique et la ligne de division réapparaissent et la membrane cellulaire disparaît.

Métaphase II: Les chromosomes à l'intérieur de la cellule sont alignés au centre de la cellule, située sur sa ligne équatoriale.De là, ils sont entraînés par des fuseaux mitotiques ou des microtubules jusqu'aux extrémités ou aux pôles de la cellule.

Anaphase II: Chaque chromatide est séparé du centromère et déplacé vers l’un des pôles de la cellule. Chaque pôle de la cellule doit avoir le même nombre de chromatides.

Telophase IIAu cours de cette étape, chaque cellule fille termine son processus de division, laissant un nombre égal de chromatides haploïdes. Ici, la membrane cellulaire se reconstitue et la chromatine réapparaît. La division du cytoplasme de la cellule se produit par un nouveau processus de cytokinèse, similaire à celui qui se déroule au premier stade de la division méiotique.

Après ce processus de division méiotique, devrait conduire à la production de quatre cellules filles, où chacun contient la même quantité de matériel génétique, comprenant la moitié de la brins d'ADN présente au début du processus de la division cellulaire (Éducatif, 2016).

Caractéristiques de la méiose

Contrairement au processus de la mitose où les cellules filles ont des ensembles diploïdes de chromosomes au cours du processus de la méiose résultant enfin cellule chacun a un seul jeu de chromosomes haploïdes, soit simple.

Ainsi, au cours de la première division cellulaire, les chromosomes sont situés dans le noyau de la cellule ont deux chromatides ou unités de chromosomes entiers, ce qui complètement (pas de divisions) et montant égal aux cellules filles.

Ainsi, au cours de la deuxième étape de division méiotique, les cellules résultantes ont été divisées à nouveau, en séparant également de la structure des chromosomes diploïde résultant et la production de cellules haploïdes.

Ce phénomène se produit dans les cellules sexuelles ou gamètes, car ceux-ci seront jumelés au cours du processus de reproduction de la fécondation, au cours de laquelle les chromosomes deviendront diploïde une fois que le sperme et l'ovule unissent.

Une autre caractéristique importante de la méiose est qu’elle n’a lieu que dans les organismes où se déroule le processus de reproduction sexuée.

De cette manière, la méiose est également appelée gamétogenèse, car c'est le processus par lequel les gamètes sont produits, de sorte qu'ils peuvent ensuite participer au processus de reproduction.

Gamétogenèse

Gamétogenèse est le processus par lequel les cellules diploïdes (ceux qui ont un nombre complet de chromosomes en fonction des caractéristiques de l'espèce), soumis à un processus de la division cellulaire ou la méiose dans le but de produire des cellules haploïdes (celles avoir la moitié du nombre de chromosomes typiques de l'espèce). Ces cellules haploïdes sont appelées gamètes.

Les gamètes sont un type de cellule unique et spécialisé qui joue un rôle fondamental dans le processus de reproduction.

Dans le cas de la gamétogenèse masculine, le processus de méiose est connu sous le nom de spermatogenèse, car les spermatozoïdes sont produits au cours de ce processus.

Dans le cas des femmes, ce processus est connu sous le nom d'ovogenèse puisque les ovocytes y sont produits (Handel, 1998).

Importance de la méiose

Grâce à la méiose, la perpétuation des espèces est possible. Grâce à ce processus de division cellulaire, les gamètes (ovules et spermatozoïdes) nécessaires au processus de reproduction sont produits.

D'autre part, grâce au processus de recombinaison génétique qui a lieu pendant la méiose, il est possible qu'il existe une variabilité génétique entre les membres d'une même espèce.

Cette recombinaison génétique permet la permutation de certaines caractéristiques contenues dans l'ADN des individus sous forme de petits morceaux ou de chromatides.

Ce processus de permutation génétique est effectué de manière aléatoire et la distribution des caractéristiques génétiques est randomisée.

Cela permet une grande variabilité dans les caractéristiques dont peuvent hériter les individus d'une même espèce (Benavente et Volff, 2009).

Différences entre la méiose et la mitose

Bien que la méiose et la mitose soient des processus de division cellulaire qui se produisent dans tous les organismes multicellulaires, elles présentent des caractéristiques différentes. Certaines de ces caractéristiques sont énumérées ci-dessous:

- Au cours de la mitose, la cellule mère est divisée en deux cellules filles, tandis que pendant la méiose, elle est divisée en quatre.

- La mitose se produit chez les organismes asexués, par contre, la méiose ne se produit que chez les organismes à reproduction sexuée.

- Au cours de la mitose, les cellules filles ont le même nombre de chromosomes que la cellule mère, contrairement à la méiose, où les cellules filles ne présentent que la moitié des chromosomes présents dans la cellule mère.

- Le but de la mitose est de générer des cellules dans des organismes multicellulaires et de contribuer à la reproduction des organismes unicellulaires. Pour sa part, le but de la méiose est de créer les gamètes nécessaires à la reproduction sexuée.

Références

1. Académie, K. (2017). Académie Khan. Obtenu de la méiose: khanacademy.org
2. Benavente, R. et Volff, J.-N. (2009). Wuzburg: Karger.
3. Educational, P. (13 septembre 2016). Portail éducatif. Extrait de la méiose: portaleducativo.ne74
4. Handel, M. A. (1998). Méiose et Gamétogenèse.
5. M, C. (12 mars 2015). Définition du concept de. Récupérée de la définition de la méiose: conceptodefinicion.de