Tabla de Contenidos
La fission binaire, la mitose et la méiose sont les principales formes de division cellulaire. La fission binaire et la mitose sont des formes de reproduction asexuée, dans lesquelles la cellule mère se divise pour former deux cellules filles identiques. La méiose, quant à elle, est une forme de reproduction sexuée dans laquelle une cellule se divise et distribue son matériel génétique entre les deux cellules filles.
La principale différence entre la fission binaire et la mitose
Alors que la fission binaire et la mitose sont des formes de division cellulaire qui dupliquent les cellules, la fission binaire est la forme prédominante de reproduction des organismes procaryotes , tandis que la mitose se produit dans les cellules eucaryotes , telles que les cellules végétales et celles des animaux.
Une autre différence entre les deux formes de division cellulaire est que dans la fission binaire, les cellules en division n’ont pas de noyau , tandis qu’en mitose, la cellule en division a un noyau . Pour mieux comprendre les processus, examinons certaines des caractéristiques des cellules procaryotes et eucaryotes.
cellules procaryotes et eucaryotes
- Les organismes procaryotes sont des cellules simples dépourvues de noyau (une structure qui abrite le matériel génétique de la cellule) et d’organites (structures intégrées dans le cytoplasme qui ont des fonctions différentes selon le type de cellule). Votre ADN (acide désoxyribonucléique) est constitué d’un ou deux chromosomes circulaires .
- Les cellules eucaryotes , en revanche, sont des cellules complexes qui ont un noyau et des organites , et leur ADN est composé de plusieurs chromosomes linéaires.
Dans les deux types de cellules, l’ADN est répliqué et séparé pour former de nouvelles cellules, et le cytoplasme est divisé au cours du processus de reproduction pour former des cellules filles par cytokinèse ou cytokinèse. Dans les deux processus, s’ils se déroulent sans heurts, les cellules filles contiennent une copie exacte de l’ADN de la cellule mère.
Dans les cellules bactériennes, le processus de division cellulaire est plus simple, ce qui rend la fission binaire plus rapide que la mitose. Parce qu’une cellule bactérienne est elle-même un organisme indépendant, la fission binaire est une forme de reproduction . Bien qu’il existe certains organismes eucaryotes unicellulaires, la mitose est principalement un mécanisme de croissance et de réparation des tissus, plutôt qu’un mécanisme de reproduction de l’organisme.
Alors que les erreurs de réplication de l’ADN dans la fission binaire sont un moyen d’introduire la diversité génétique dans les organismes procaryotes, les erreurs de mitose peuvent causer de graves problèmes dans les organismes à cellules eucaryotes ; par exemple, ils peuvent causer le cancer. La mitose comprend un mécanisme de contrôle de la réplication de l’ADN pour s’assurer que les deux copies sont identiques. La diversification génétique des organismes eucaryotes est générée par la méiose, la génération de gamètes lors de la reproduction sexuée.
Le processus de fission binaire
Bien qu’une cellule bactérienne n’ait pas de noyau, son matériel génétique se trouve dans une zone spéciale de la cellule appelée le nucléoïde. La copie des chromosomes, qui sont de forme circulaire, commence à un certain site de la cellule appelé origine de réplication et évolue dans des directions opposées, générant deux sites de réplication. Au fur et à mesure que le processus de réplication progresse, ces sites de réplication se séparent, ce qui à son tour sépare les chromosomes. La cellule s’allonge alors et prend une forme ovale.
Il existe différentes formes de fission binaire. La cellule peut être divisée selon son axe transversal (l’axe le plus court de sa forme ovale ; voir figure ci-dessus), selon son axe longitudinal (l’axe le plus long), en prenant une certaine inclinaison par rapport aux axes, ou dans une autre direction (simple fission ). La cytokinèse déplace le cytoplasme vers les chromosomes.
Lorsque la réplication est terminée, un plan de division appelé septum est formé , qui sépare physiquement le cytoplasme des nouvelles cellules, comme le montre la figure supérieure. Une paroi cellulaire se forme alors le long du septum et la cellule mère s’effondre dans la zone de la nouvelle paroi cellulaire, formant des cellules filles.
Il n’est pas possible de généraliser et d’affirmer que la fission binaire ne se produit que chez les organismes procaryotes. Certains organites des cellules eucaryotes, comme les mitochondries, se divisent également par fission binaire. Certaines cellules eucaryotes se divisent également par fission binaire. Par exemple, les algues et les sporozoaires (micro-organismes parasites unicellulaires) peuvent se diviser par fission binaire multiple, dans laquelle plusieurs répliques d’une cellule se forment simultanément.
Le processus de la mitose
La mitose fait partie du cycle cellulaire d’une cellule eucaryote. Le processus de la mitose est beaucoup plus complexe que celui de la fission binaire, reflétant la nature complexe des cellules eucaryotes. Il se développe en cinq phases : prophase, prométaphase, métaphase, anaphase et télophase. Voyons quelques-unes des caractéristiques générales de chaque phase.
- Prophase En prophase, les chromosomes linéaires se répliquent et se condensent au début de la mitose.
- Prométaphase Dans la prométaphase, la membrane nucléaire et le nucléoïde se désintègrent. Les fibres se réarrangent pour former une structure appelée fuseau mitotique.
- Les microtubules en métaphase aident à aligner les chromosomes du fuseau mitotique en métaphase. Des processus moléculaires sont développés dans l’ADN pour vérifier que les chromosomes répliqués s’alignent avec le bon endroit dans la cellule.
- Anaphase En anaphase, le fuseau mitotique sépare les deux ensembles de chromosomes répliqués.
- Télophase Dans la télophase, les fuseaux et les chromosomes se déplacent vers les côtés opposés de la cellule et une membrane nucléaire se forme autour de chaque faisceau de matériel génétique. La cytokinèse divise alors le cytoplasme et une membrane cellulaire sépare le matériel qui va constituer les deux nouvelles cellules. Si la cytokinèse ne se produit pas, vous aurez une cellule à deux noyaux, quelque chose que l’on trouve dans certains tissus.
Comparaison des processus de fission binaire et de mitose
Pour aider à clarifier les aspects fondamentaux des processus de division cellulaire, un tableau est présenté ci-dessous avec les similitudes et les différences entre la fission binaire et la mitose.
| Fission binaire | Mitose |
| Reproduction asexuée dans laquelle un organisme, une cellule, se divise pour former deux organismes filles. | Reproduction asexuée de cellules, généralement constitutives d’organismes complexes. |
| Il se produit dans les organismes procaryotes. Certains protistes et organites eucaryotes se divisent également par fission binaire. | Il se produit dans les cellules eucaryotes. |
| La fonction principale est la reproduction des organismes. | Les principales fonctions sont la réparation et la croissance des tissus et, dans certains cas, la reproduction de l’organisme. |
| C’est un processus simple et rapide. | C’est un processus complexe, qui demande plus de temps que la fission binaire. |
| Aucun fuseau mitotique n’est formé dans le processus. L’ADN adhère à la membrane cellulaire avant la division. | Un fuseau mitotique se forme. L’ADN colle au fuseau pour la division. |
| La réplication de l’ADN et la division cellulaire sont simultanées. | La réplication de l’ADN est complète avant la division cellulaire. |
| Ce n’est pas totalement fiable. Les cellules filles reçoivent parfois des nombres différents de chromosomes. | Il s’agit d’un processus de réplication haute fidélité dans lequel le nombre de chromosomes est vérifié dans une instance de contrôle en métaphase. Des erreurs peuvent se produire, mais elles sont moins fréquentes que dans la fission binaire. |
| Il utilise la cytokinèse pour diviser le cytoplasme. | Il utilise la cytokinèse pour diviser le cytoplasme. |
Résumé des principaux aspects de la fission binaire et de la mitose
- La fission binaire et la mitose sont des formes de reproduction asexuée dans lesquelles une cellule mère se divise pour former deux cellules filles identiques.
- La fission binaire se produit principalement dans les organismes procaryotes, les bactéries, tandis que la mitose ne se produit que dans les cellules eucaryotes, telles que les cellules végétales et les cellules animales.
- La fission binaire est un processus plus simple et plus rapide que la mitose.
- La troisième forme majeure de division cellulaire est la méiose. La méiose ne se produit que dans les cellules sexuelles, dans la formation des gamètes, et produit des cellules filles avec la moitié des chromosomes de la cellule mère.
Sources
- Carlson, BM Directeurs de biologie régénérative . Elsevier Academic Press. 2007.
- Maton, A., Hopkins, JJ, LaHart, S. Quon, Warner, D., Wright, M., Jill, D. Cellules : Éléments constitutifs de la vie. Prentice Hall. 1997.
