rase). Parmi ces molécules d’A. R. N., les unes, très hautement polymérisées (poids moléculaire : 3 × 106 environ), constituent, après combinaison avec des protéines, les ribosomes du cytoplasme. D’autres, beaucoup plus petites (A. R. N. soluble ou de transfert) [poids moléculaire : 30 000 environ], diffusent dans le cytoplasme et sont susceptibles de servir chacune de support à un acide aminé déterminé, qu’elles déposent à la surface des ribosomes. Enfin, le long des molé-
cules d’A. D. N., certaines régions, qualifiées de gènes et présentant une séquence déterminée de bases puriques et pyrimidiques, assurent le codage
de molécules d’A. R. N. d’un poids moléculaire intermédiaire de l’ordre de 500 000. Cet A. R. N., après transit dans le nucléole, migre (A. R. N. messager) au travers des pores de la membrane nucléaire, et c’est sans doute lui que l’on peut repérer dans l’hyaloplasme sous forme de petits filaments hélicoïdaux sur lesquels se fixent des ribosomes. Grâce à l’énergie fournie par l’A. T. P. cytoplasmique, les acides aminés, portés par le ribosome, se combinent en une chaîne polypeptidique selon des séquences déterminées par celles des bases de l’A. R. N. messager voisin. Plusieurs ribosomes pouvant se fixer le long d’une même molécule d’A. R. N. messager, les polypeptides synthétisés par chacun d’entre eux s’unissent, selon un ordre défini, pour constituer de grosses molécules protidiques spécifiques.
Division cellulaire
La reproduction, caractère fondamental de tout être vivant, et la croissance des organismes pluricellulaires résultent essentiellement de l’aptitude de leurs cellules à se diviser, c’est-à-
dire à donner naissance à de nouvelles cellules identiques à elles-mêmes. En dernière analyse, ce processus de multiplication cellulaire a pour origine la duplication des A. D. N. de leurs noyaux, ces derniers conditionnant par la suite, par les synthèses qu’ils déterminent, la duplication de l’ensemble des constituants de la cellule. Chaque molécule d’A. D. N. est faite de deux chaînes polynucléotidiques, torsadées l’une autour de l’autre en une double hélice et appariées de façon complé-
mentaire au niveau de chacun de leurs radicaux basiques, la thymine s’associant à l’adénine, la cytosine à la guanine. La duplication de cet ensemble a lieu dans l’intervalle de deux divisions cellulaires, ou interphase ; elle résulte de la séparation des deux brins, chacun d’eux induisant à son contact la synthèse d’un brin qui lui est complé-
mentaire et auquel il s’associe. L’auto-duplication de l’A. D. N. de chaque chromosome entraîne celle du chromosome lui-même en deux éléments fils, ou chromatides, encore associés. Par la suite, la division nucléaire, ou mitose, assurera la répartition équationnelle de ces chromatides entre les deux noyaux
fils : dans un premier temps de la mitose, ou prophase, les couples de chromatides se raccourcissent en se spiralisant, tandis que, généralement dans le cytoplasme, un nouveau couple de cen-downloadModeText.vue.download 508 sur 573
La Grande Encyclopédie Larousse - Vol. 4
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trioles apparaît à proximité du premier et s’en écarte pour occuper par rapport au noyau une position diamétralement opposée. À la fin de la prophase, la membrane nucléaire se fragmente gé-
néralement : des faisceaux de microtubules, ou fuseaux, se tendent entre les deux couples centriolaires, et les chromatides associées se fixent à ces microtubules par une région spécialisée (centromère). À l’étape suivante (métaphase), tous les centromères se disposent à l’équateur du fuseau ; le raccourcissement des microtubules entraîne la séparation des chromatides jumelles (anaphase) et leur ascension en direction des pôles fusoriaux. Se réalise ainsi une répartition équationnelle en deux lots de chromatides qui s’entremêlent et s’étirent en se déspiralisant (télophase). Des vésicules ergastoplasmiques entourent chacun des noyaux fils en cours de reconstitution et, en devenant coalescentes, elles reforment de nouvelles membranes nu-cléaires. Finalement a lieu la division cellulaire proprement dite, ou cytocinèse, par étranglement équatorial de la cellule mère.
Il arrive parfois que le cours de tous ces processus puisse s’interrompre temporairement ou définitivement sans aboutir alors à la division cellulaire. La duplication de l’A. D. N. peut ne pas entraîner celle du chromosome et, en se répétant, aboutir à la formation de chromosomes géants, ou polytènes ; la duplication des chromosomes peut ne pas entraîner celle du noyau (processus d’endomitoses multipliant le stock chromosomique initial : le noyau devient polyploïde). La division nucléaire, enfin, peut ne pas entraîner celle de la cellule, qui devient alors plurinucléée (syncytium ou plasmode).
Sexualité
Certaines cellules sont susceptibles de subir un processus en quelque sorte inverse de la division, de s’unir deux à deux en fusionnant leur cytoplasme (fécondation) et leur noyau (amphimixie). Ce processus est la sexualité ; ces cellules sont des gamètes qui, sauf chez quelques Protistes, sont physiologiquement et morphologiquement différents (gamète mâle ou spermatozoïde, gamète femelle ou ovule). De leur union résulte un zygote, ou oeuf, dont le noyau renferme deux fois plus de chromosomes (noyau diploïde) que ceux des gamètes (noyaux haploïdes).
La sexualité représente donc une mise en commun des caractères héréditaires, des gènes des deux parents.
Au cours du cycle reproductif des organismes doués de sexualité doit né-
cessairement intervenir un processus, ou méiose, qui, à partir de cellules à noyau diploïde issu de l’amphimixie, donne de nouveau naissance à des cellules haploïdes. La méiose comporte en règle générale deux divisions successives particulières, dans l’intervalle desquelles n’intervient pas de duplication de l’A. D. N. et des chromosomes.
Durant la prophase de la première division, les couples de chromatides homologues s’associent parallèlement entre eux (zygotène), se raccourcissent (pa-chytène) et s’entrecroisent (diplotène) en échangeant éventuellement une partie de leur substance. Après la métaphase, chaque couple chromatidien gagne respectivement les pôles mito-tiques. Cette première division (hétéro-typique) aboutit à la formation de deux cellules dont les noyaux renferment un nombre haploïde de couples de chromatides. La seconde (homéotypique) répartit les chromatides de chaque couple entre deux cellules filles, dont le stock d’A. D. N. se trouve, de ce fait, diminué de moitié par rapport à celui du zygote, et qui pourraient se comporter en gamètes. Ce stock d’A. D. N. des gamètes et, par conséquent, les gènes qu’il représente sont hérités en partie de l’un et de l’autre des deux parents de l’individu dont sont issus ces deux gamètes.
Différenciation cellulaire
Chez les Protistes, les divisions aboutissent à des cellules strictement identiques entre elles et qui se séparent en menant une vie indépendante. Chez les êtres pluricellulaires, les cellules issues des divisions de l’oeuf restent agrégées, grâce à une certaine adhésivité de leur membrane. Au cours des mitoses successives, elles se diversifient en se spé-
cialisant : parmi les propriétés géné-
rales de toute cellule, telle ou telle est exacerbée (irritabilité pour les éléments nerveux, contractilité pour les cellules musculaires...) au détriment des autres.
Cette spécialisation, ou différenciation, aboutit à une répartition des fonctions physiologiques de l’individu entre les cellules qu’il constitue. L’ensemble des cellules de même fonction s’associe pour former un tissu (histogenèse) ; plusieurs tissus s’agencent pour constituer un organe (organogenèse). Les processus de différenciation sont relativement irréversibles, mais il subsiste toujours, dans l’organisme, des cellules non spécialisées, ayant conservé la totalité de leurs potentialités, et à partir desquelles seront assurées la régénération et la reproduction.