Les cellules, les éléments constitutifs de base des êtres vivants, doivent se multiplier pour que l'organisme parent se développe et se répare, entre autres. Pour que les cellules se multiplient, elles doivent se diviser. Le processus physique de division cellulaire est appelé cytokinèse.
La division cellulaire serait inutile sans la reproduction simultanée du matériel génétique de la cellule, car chaque cellule fille a besoin d'une copie complète du code génétique de l'organisme pour pouvoir faire son travail. Les cellules se reproduisent à l'aide d'un processus appelé mitose.
Les cellules de tous les êtres vivants subissent une cytokinèse; seules les cellules eucaryotes (animales) subissent une mitose, dont le début précède la cytokinèse dans la division cellulaire.
Notions de base sur la mitose
La mitose fait référence à la reproduction du matériel génétique d'une cellule; en d'autres termes, ses chromosomes. Ce matériel se trouve dans les noyaux (singulier: noyau) des cellules. Avant que le matériel puisse être incorporé dans les cellules filles, il doit d'abord être répliqué ou copié. La mitose comprend donc une réplication suivie d'une division, mais il est important de comprendre que la partie division de la mitose n'aboutit qu'à des noyaux filles, et non à des cellules filles entières.
Phases de mitose
La mitose est divisée en quatre phases: prophase, métaphase, anaphase et télophase.
En prophase, les chromosomes répliqués par paires se condensent et deviennent plus compacts. En outre, une structure appelée fuseau mitotique se forme à partir de protéines appelées microtubules de chaque côté de la cellule.
En métaphase, la membrane nucléaire est dégradée et le fuseau mitotique s'étend vers l'intérieur depuis les bords de la cellule pour se relier à travers les centromères joignant toutes les paires de chromosomes.
En anaphase, les paires de chromosomes sont séparées au niveau de leurs centromères. Ces chromosomes séparés sont ensuite traînés par le fuseau vers les côtés opposés de la cellule. Anaphase garantit que chaque cellule fille obtiendra un ensemble identique de chromosomes. La cytokinèse commence au cours de cette phase.
En télophase, une membrane nucléaire se forme autour de chaque nouvel ensemble de chromosomes filles. Dans le même temps, le processus de cytokinèse est terminé.
Cytokinèse
La définition de la cytokinèse est la division du cytoplasme d'une cellule mère en deux cellules filles. Il commence dans l'anaphase de la mitose et se termine dans sa télophase. Il est possible de définir la cytokinèse en termes de phases discrètes, puisque le processus, comme la mitose, peut être divisé en quatre étapes: initiation, lorsque l'extérieur de la cellule commence à se plisser vers l'intérieur; contraction, qui est alimentée par des protéines similaires à celles trouvées dans le muscle; insertion membranaire, lorsqu'un cytoplasme est placé autour des deux cellules filles presque séparées; et l'achèvement, lorsque le clivage est terminé.
Types de cytokinèse
Les cellules animales et végétales subissent différents types de cytokinèse car les cellules végétales ont des parois cellulaires alors que les cellules animales n'ont que des membranes cellulaires. Les plantes manquent de centrioles et les bactéries manquent à la fois de centrioles et de fuseaux. Ainsi, lorsque vient le temps de scinder ces types de cellules en deux, le processus est moins strictement coordonné. Chez les bactéries, cela s'appelle simplement la fission. Chez les plantes, une structure appelée plaque cellulaire se forme le long de la plaque métaphasique, tandis que chez les animaux, il y a une constriction, ou un plissement vers l'intérieur, du cytoplasme.