Les cellules somatiques (= non-sexuelles) et les cellules germinales (à l'origine des gamètes) sont qualifiées de diploïdes car elles possèdent chaque type de chromosome en deux exemplaires, formant ainsi des paires de chromosomes. Les chromosomes d'une même paire sont appelés chromosomes homologues. Des chromosomes homologues ont la même longueur ; leur centromère est positionné au même endroit ; ils portent les mêmes gènes, mais pas nécessairement les mêmes allèles.
Contrairement aux cellules somatiques et germinales, les gamètes (spermatozoïdes chez le mâle ; ovocyte chez la femelle) ne possèdent qu’un seul exemplaire de chaque chromosome. On les qualifie de cellules haploïdes.
On utilise une formule chromosomique pour décrire succinctement le caryotype d'une cellule (nombre total de chromosome et niveau de ploïdie). Si une cellule contient au total N chromosomes et n types de chromosomes, sa formule chromosomique s'écrit sous la forme :
2n = N si elle est diploïde
1n = N si elle est haploïde
Par exemple, la formule chromosomique des cellules somatiques et germinales humaines est 2n = 46 ; celle des gamètes humains est 1n=23 ou simplement n=23.
Caryotype de cellule somatique humaine (2n = 46 )
Caryotype de gamète humain (n = 23 )
La méiose est un processus de division particulier qui permet à une cellule diploïde de produire en se divisant 2 fois de suite 4 cellules haploïdes. Elle se produit uniquement dans les cellules germinales, c'est à dire chez les cellules à l'origine des gamètes.
Avant d’entamer une méiose, les cellules germinales répliquent leur matériel génétique. Les cellules qui entament une méiose ont donc des paires de chromosomes doubles.
Au cours de la première division de méiose, les chromosomes homologues s’accolent formant des bivalents (prophase I) qui se placent sur le plan équatorial de la cellule (métaphase I). Les paires sont ensuite séparées par le fuseau méiotique en deux lots équivalents de chromosomes doubles (anaphase I); le cytoplasme est scindé en deux (télophase I). Cela produit 2 cellules haploïdes à chromosomes doubles. Cette division particulière réduit la ploïdie, on la qualifie donc de réductionnelle.
Au cours de la seconde division de méiose, les chromosomes doubles se recondensent (prophase II) puis s’alignent sur le plan équatorial (métaphase II) et leur chromatides sont séparées en deux lots équivalents par le fuseau méiotique (anaphase et télophase II ; comme lors d’une mitose). La seconde division de méiose permet de produire 4 cellules haploïdes à chromosomes simples à partir des deux cellules issues de la première division de méiose. Cette seconde division ne change pas la ploïdie des cellules. Elle est dite équationnelle. cf. Exercice interactif
La quantité d'ADN (à ne pas confondre avec le nombre de chromosomes) change dans les cellules se préparant puis subissant la méiose.
Phase G1 : 2n chromosomes simples => quantité Q d'ADN de départ
Phase S : Réplication, la quantité d'ADN double => on passe de Q à 2Q
Phase G2 : 2n chromosomes doubles => 2Q d'ADN
A l'issue de la première division de méiose : n chromosomes doubles => Q
A l'issue de la deuxième division de méiose : n chromosomes simples => Q/2
cf. Exercice animé
Qu'est-ce qu'une cellule somatique ?
Combien de chromosomes les cellules somatiques humaines contiennent-elles ?
Toutes les espèces contiennent-elles le même nombre de chromosome dans leurs cellules ?
Que signifie pour une cellule (ou par extension une espèce) le fait d'être "diploïde" ? et "haploïde" ?
Pourquoi cela n'a-t-il aucun sens de parler de "chromosome diploïde" ou de "chromosome haploïde" ?
Beaucoup confondent "cellules à chromosomes doubles" et "cellules diploïdes", pourtant ces deux choses n'ont rien avoir. Expliquez la différence.
A quelles phases du cycle cellulaire, une cellule possède-t-elle des chromosomes doubles ? simples ? ni simples ni doubles ?
Quel type de cellules font des méioses ?
Une cellule haploïde peut-elle faire une méiose ?
Combien de divisions dans une méiose ? Combien de cellules produites ?
A l'issue de la première division de méiose, les cellules sont-elles haploïdes ou diploïdes ?
A l'issue de la première division de méiose, les cellules ont-elle des chromosomes simples ou doubles ?
A l'issue de la seconde division de méiose, les cellules sont-elles haploïdes ou diploïdes ?
A l'issue de la seconde division de méiose, les cellules ont-elle des chromosomes simples ou doubles ?
Quelle division de méiose est dite "équationnelle" ? Pourquoi la qualifie-t-on ainsi ?
Quelle division de méiose est dite "réductionnelle" ? Pourquoi la qualifie-t-on ainsi ?
En utilisant ce vocabulaire, qualifieriez-vous une mitose de division équationnelle ou réductionnelle ?