Les chromosomes sont des structures universelles aux cellules eucaryotes (organismes dont les cellules ont un noyau). À chaque cycle de division cellulaire, chaque chromosome est dupliqué et donne un chromosome à deux chromatides, chacune transmise à une des deux cellules obtenues. C’est la base de la reproduction conforme.
Chez les eucaryotes, les chromosomes subissent une alternance de condensation-décondensation au cours du cycle cellulaire.
La division cellulaire mitotique est une reproduction conforme. Toutes les caractéristiques du caryotype de la cellule parentale (nombre et morphologie des chromosomes) sont conservées dans les deux cellules filles.
La méiose conduit à quatre cellules haploïdes, qui ont, chacune, la moitié des chromosomes de la cellule diploïde initiale.
Chez l’être humain, les cellules diploïdes possèdent 46 chromosomes organisés en 23 paires (2n = 46), tandis que les gamètes sont haploïdes et ne possèdent que 23 chromosomes (n = 23).
La méiose a lieu dans les organes reproducteurs et permet la formation des gamètes. Elle divise par deux le nombre de chromosomes : une cellule diploïde à 46 chromosomes donne des cellules haploïdes à 23 chromosomes.
Lors de la fécondation, un spermatozoïde et un ovule, possédant chacun 23 chromosomes, s’unissent. La cellule-œuf obtenue possède alors 46 chromosomes et est de nouveau diploïde.
L’alternance entre méiose et fécondation permet ainsi de maintenir le nombre de chromosomes caractéristique de l’espèce au fil des générations.
Après la fécondation, la cellule-œuf se divise par mitoses. Contrairement à la méiose, la mitose conserve le nombre de chromosomes et permet le développement du nouvel individu.
1. Les cellules humaines possèdent généralement 46 chromosomes
Chez l’être humain, la plupart des cellules possèdent 46 chromosomes, organisés en 23 paires. Pour chaque paire, un chromosome est d’origine maternelle et l’autre d’origine paternelle.
Ces cellules possèdent donc deux exemplaires de chaque type de chromosome : elles sont dites diploïdes. Leur nombre de chromosomes est noté :
2n = 46
Les cellules à l’origine des gamètes sont également diploïdes. Elles sont présentes dans les organes reproducteurs : les testicules chez l’homme et les ovaires chez la femme.
Cependant, les gamètes produits par ces organes ne possèdent que 23 chromosomes.
2. La méiose permet la formation de cellules haploïdes
La méiose est un ensemble de divisions cellulaires permettant de produire des cellules possédant deux fois moins de chromosomes que la cellule de départ.
Chez l’être humain, elle se déroule dans les organes reproducteurs et permet la formation des gamètes : les spermatozoïdes chez l’homme et les ovules chez la femme.
Une cellule diploïde à 46 chromosomes donne ainsi naissance à des cellules qui ne possèdent plus qu’un seul chromosome de chaque paire. Ces cellules possèdent 23 chromosomes : elles sont dites haploïdes.
Leur nombre de chromosomes est noté :
n = 23
On peut donc résumer l’effet de la méiose ainsi :
Cellule diploïde (2n = 46) → Méiose → Gamètes haploïdes (n = 23)
La méiose permet donc de diviser par deux le nombre de chromosomes lors de la formation des gamètes.
3. La fécondation rétablit le nombre de chromosomes
Lors de la fécondation, un spermatozoïde et un ovule s’unissent. Chacun de ces deux gamètes apporte 23 chromosomes.
La réunion des chromosomes d’origine paternelle et maternelle forme une cellule-œuf possédant à nouveau 46 chromosomes, organisés en 23 paires.
On passe donc de deux cellules haploïdes à une cellule diploïde :
Spermatozoïde (n = 23) + Ovule (n = 23) → Fécondation → Cellule-œuf (2n = 46)
La fécondation rétablit ainsi le nombre de chromosomes caractéristique de l’espèce humaine.
4. Méiose et fécondation permettent le maintien du caryotype de l’espèce
Au cours d’un cycle de reproduction, deux mécanismes complémentaires se succèdent.
La méiose réduit de moitié le nombre de chromosomes : elle permet le passage de cellules diploïdes à 46 chromosomes à des gamètes haploïdes à 23 chromosomes.
La fécondation réunit ensuite deux gamètes et rétablit le nombre de 46 chromosomes dans la cellule-œuf.
On peut résumer ce cycle ainsi :
Cellule diploïde (2n = 46) → Méiose → Gamètes haploïdes (n = 23) → Fécondation → Cellule-œuf diploïde (2n = 46) → Mitoses → Nouvel individu
L’alternance entre méiose et fécondation permet ainsi de maintenir, de génération en génération, le nombre de chromosomes caractéristique de l’espèce.
5. La cellule-œuf est à l’origine du nouvel individu
Après la fécondation, la cellule-œuf se divise de nombreuses fois par mitoses.
Contrairement à la méiose, la mitose conserve le nombre de chromosomes : une cellule possédant 46 chromosomes donne naissance à des cellules possédant également 46 chromosomes.
Ces divisions successives permettent d’augmenter progressivement le nombre de cellules et participent au développement embryonnaire, puis à la formation du nouvel individu.
Les cellules du nouvel individu possèdent donc globalement 46 chromosomes et proviennent toutes de la cellule-œuf initiale.
Schéma du cycle de vie d'un organisme à reproduction sexuée (exemple de l'humain)
Technicien en procréation médicalement assistée — Bac +2 à +3
Manipule et observe les gamètes et les embryons lors des différentes étapes de la procréation médicalement assistée.
Médecin biologiste de la reproduction — Bac +10 environ
Étudie les gamètes et la fécondation et prend en charge des patients rencontrant des difficultés à concevoir un enfant.
1. Combien de chromosomes possède une cellule diploïde humaine ?
A. 46 chromosomes
B. 23 chromosomes
C. 92 chromosomes
D. 23 paires de chromosomes supplémentaires
2. Que signifie « 2n = 46 » chez l’être humain ?
A. La cellule possède 46 paires de chromosomes
B. La cellule possède 23 chromosomes
C. La cellule possède deux chromosomes
D. La cellule possède 46 chromosomes organisés en 23 paires
3. Une cellule haploïde humaine possède :
A. 46 chromosomes
B. 23 chromosomes
C. 23 paires de chromosomes
D. 46 paires de chromosomes
4. Quel processus permet de former des cellules haploïdes à partir d’une cellule diploïde ?
A. La fécondation
B. La mitose
C. La méiose
D. Le développement embryonnaire
5. Quel est l’effet de la méiose sur le nombre de chromosomes ?
A. Elle le conserve
B. Elle le double
C. Elle le multiplie par quatre
D. Elle le divise par deux
6. Chez l’être humain, où a lieu la méiose permettant la formation des gamètes ?
A. Dans les organes reproducteurs
B. Dans tous les organes
C. Dans la cellule-œuf
D. Uniquement dans le sang
7. Que se produit-il lors de la fécondation ?
A. Une cellule diploïde forme deux gamètes
B. La cellule-œuf se divise
C. Un spermatozoïde et un ovule haploïdes s’unissent
D. Le nombre de chromosomes est divisé par deux
8. Combien de chromosomes possède la cellule-œuf humaine après la fécondation ?
A. 23
B. 46
C. 92
D. 12
9. Quel est le rôle de l’alternance entre méiose et fécondation ?
A. Maintenir le nombre de chromosomes caractéristique de l’espèce au fil des générations
B. Doubler le nombre de chromosomes à chaque génération
C. Transformer toutes les cellules en gamètes
D. Réduire progressivement le nombre de chromosomes
10. Quelle proposition compare correctement mitose et méiose ?
A. Toutes deux divisent par deux le nombre de chromosomes
B. La mitose produit uniquement des gamètes
C. La méiose conserve le nombre de chromosomes
D. La mitose conserve le nombre de chromosomes tandis que la méiose le divise par deux
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