À l’extrémité d’une racine d’oignon, des cellules se divisent sans arrêt : suis les quatre phases de la mitose.
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La division cellulaire : la mitose
Module I : Le monde vivantSéquence 1 : Identité biologique des organismesSéance 5 : Division cellulaire
💡 Idée principale : la mitose est la division d’une cellule mère en deux cellules filles identiques. Elle se déroule en quatre phases — prophase, métaphase, anaphase, télophase — au cours desquelles les chromatides de chaque chromosome sont réparties également entre les deux cellules.
Étapes résumées
Prophase : les chromosomes se condensent, l’enveloppe nucléaire disparaît, le fuseau se forme.
Métaphase : les chromosomes s’alignent sur la plaque équatoriale.
Anaphase : les chromatides sœurs se séparent et migrent vers les pôles.
Télophase : deux noyaux se reforment, puis le cytoplasme se divise (cytodiérèse).
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Situation problème
Pour préparer le TP, Mireille pose un bulbe d’oignon sur un verre d’eau. Trois jours plus tard, de nombreuses racines blanches ont poussé de plus de 2 cm. Elle se demande : « D’où viennent toutes ces nouvelles cellules ? Une cellule peut-elle se couper en deux sans perdre ses chromosomes ? »
Consignes :
Relève le problème posé.
Où, dans la racine, les cellules se multiplient-elles ?
Comment une cellule peut-elle donner deux cellules qui ont les mêmes chromosomes qu’elle ?
Compétence visée
Décrire la mitose pour comprendre la conservation du nombre de chromosomes au cours des divisions.
Objectifs de la leçon
Identifier les phases de la mitose sur des photographies ou des schémas.
Décrire le comportement des chromosomes à chaque phase.
Comparer la mitose chez l’animal et chez le végétal.
le problèmel’objectifla cellule
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Observer des cellules en division (TP 4 virtuel)
1. Où trouver des cellules qui se divisent ?
Chez les végétaux, les divisions ont lieu dans les méristèmes : extrémités des racines et des tiges, bourgeons. Chez les animaux : moelle osseuse rouge, couche profonde de la peau, paroi de l’intestin, embryon. Au laboratoire, on écrase l’extrémité d’une racine d’oignon colorée au carmin acétique ou à l’orcéine.
Activité 1 : compter les cellules dans chaque phase
Sur une électronographie de méristème de racine d’oignon, on a compté les cellules selon leur état. Le cycle complet dure environ 22 h.
État des cellules
Interphase
Prophase
Métaphase
Anaphase
Télophase
Nombre de cellules
880
60
20
10
30
Document 1 : comptage sur 1 000 cellules de méristème.
Quelle phase est la plus longue ? Laquelle est la plus courte ?
Calcule la durée de la prophase.
Ce qu’il faut comprendre : la durée d’une phase est proportionnelle au nombre de cellules qui s’y trouvent. L’interphase est de loin la plus longue (88 % du temps) ; l’anaphase la plus courte. Prophase : 60/1000 × 22 h ≈ 1,3 h.
la méiosedates et duréesla division cellulaire
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Les quatre phases de la mitose
Activité 2 : suivre le comportement des chromosomes
Le document 2 présente les phases de la mitose d’une cellule animale possédant 2n = 4 chromosomes.
Document 2 : les quatre phases de la mitose.
À quelle phase les chromosomes sont-ils les plus condensés et les mieux visibles ?
Combien de chromosomes reçoit chaque cellule fille ? Combien de chromatides chacun ?
Ce qu’il faut comprendre : les chromosomes, déjà dédoublés en deux chromatides, se condensent en prophase et s’alignent à l’équateur en métaphase (meilleur moment pour les compter). En anaphase, chaque chromosome se coupe au centromère : une chromatide part vers chaque pôle. Chaque cellule fille reçoit 4 chromosomes à une chromatide.
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2. Résumé des événements
Phase
Chromosomes
Noyau et fuseau
Prophase
se condensent, 2 chromatides visibles
enveloppe et nucléole disparaissent ; fuseau en formation
Métaphase
alignés, centromères sur l’équateur
fuseau achromatique complet
Anaphase
chromatides séparées, tirées vers les pôles
fibres du fuseau raccourcies
Télophase
se décondensent aux pôles
deux enveloppes nucléaires se reforment
La cytodiérèse chez l’animal et chez le végétal
3. Partager le cytoplasme
Document 3 : fin de télophase chez l’animal et chez le végétal.
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Mitose animale et mitose végétale
Cellule animale
Le fuseau part de deux centrosomes (asters). La cellule se coupe par étranglement du cytoplasme.
≠
Cellule végétale
Pas de centrosome ni d’aster. Une nouvelle paroi (phragmoplaste) se construit au milieu de la cellule.
Bilan : une répartition identique
Ce que la mitose garantit
Les deux cellules filles reçoivent le même nombre de chromosomes que la cellule mère (2n → 2n).
Elles reçoivent la même information génétique : les chromatides sœurs sont des copies exactes.
La mitose est une reproduction conforme des cellules.
les chromosomesl’énergie du ventla tique
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Exemple guidé : compter les chromatides
Une cellule de maïs (2n = 20) entre en mitose. Combien de chromatides compte-t-on en métaphase ? Combien de chromosomes dans chaque cellule fille ?
Solution : En métaphase, chaque chromosome a 2 chromatides : 20 × 2 = 40 chromatides. En anaphase, les chromatides se séparent : 20 vont vers chaque pôle. Chaque cellule fille a 20 chromosomes à une chromatide, comme la cellule mère.
Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
La mitose divise une cellule mère en deux cellules filles identiques.
Elle comprend la prophase, la métaphase, l’anaphase et la télophase.
En anaphase, les chromatides sœurs se séparent et migrent vers les pôles opposés.
La cytodiérèse se fait par étranglement chez l’animal et par une nouvelle paroi chez le végétal.
Le nombre de chromosomes est conservé : 2n → 2n.
je retiensla famillel’ADN
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Vocabulaire à connaître
Mitosedivision d’une cellule en deux cellules filles identiques.Fuseau achromatiqueensemble de fibres qui déplacent les chromosomes.Plaque équatorialeplan médian où s’alignent les chromosomes en métaphase.Cytodiérèsepartage du cytoplasme en fin de mitose.Méristèmetissu végétal dont les cellules se divisent activement.
Je m’évalue
1. Cite dans l’ordre les quatre phases de la mitose.
2. À quelle phase compte-t-on le mieux les chromosomes ?
3. Que se passe-t-il en anaphase ?
4. Comment se divise le cytoplasme d’une cellule végétale ?
Réponses : prophase, métaphase, anaphase, télophase · la métaphase · les chromatides sœurs migrent vers les pôles · par formation d’une nouvelle paroi. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
je réfléchisles végétauxles plaques
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Erreurs fréquentes
Dire que les chromosomes se « dédoublent » en anaphase : ils étaient déjà formés de deux chromatides, qui se séparent.
Confondre plaque équatoriale (métaphase) et sillon de division (télophase animale).
Dessiner des centrosomes dans une cellule végétale.
Méthode
Pour reconnaître une phase sur une photographie : regarde d’abord si le noyau est visible (interphase) ; puis la disposition des chromosomes : en pelote (prophase), en ligne au centre (métaphase), en deux lots qui s’écartent (anaphase), en deux noyaux aux pôles (télophase).
Activité d’intégration
Au cours d’un TP au lycée technique de Kumba, Désiré observe une racine d’ail (2n = 16). Il dessine une cellule où deux lots de chromosomes en forme de V s’éloignent l’un de l’autre, et une autre cellule où les chromosomes forment une ligne au milieu.
Identifie les phases des deux cellules dessinées.
Indique le nombre de chromosomes et de chromatides dans la cellule en métaphase.
Explique pourquoi les cellules de la racine d’ail ont toutes 16 chromosomes.