Schéma du cycle cellulaire
Des schémas du cycle cellulaire, annotés ou vierges : G1, S, G2 et M avec G0, les trois points de contrôle et leurs couples cycline-CDK, mitose et cytocinèse, et une version cancer. Pensé pour les SVT et la recherche sur le cancer.
Exemples de schémas du cycle cellulaire
Rendus réels de leurs prompts : un cycle cellulaire annoté à l'échelle de 24 heures, un cycle simple pour une fiche, les points de contrôle et les cycline-CDK, une version vierge. Un clic charge le prompt à modifier.
Lire le cycle cellulaire annoté : 24 heures dans un cercle
Partez de la fine tranche M en haut et suivez les flèches dans le sens horaire. Chaque arc est tracé à la durée indiquée entre parenthèses.
- 1
Phase M (30 min)
La mitose, de la prophase à la télophase, puis la cytodiérèse ; deux cellules filles entrent en G1.
- 2
G1 (9 h), avec G0 sur le côté
La cellule grandit sous l’action de cycline D-CDK4/6 ; une cellule qui cesse de se diviser sort dans la boucle G0.
- 3
Point de contrôle G1/S → S (10 h)
Une fois le point de restriction franchi, cycline E-CDK2 lance la réplication de l’ADN et cycline A-CDK2 la poursuit.
- 4
G2 (4 h 30) → point de contrôle G2/M
Quand l’ADN est entièrement copié et intact, cycline B-CDK1 fait repartir la cellule en M.
Interphase, cytodiérèse, points de contrôle : quel schéma du cycle cellulaire choisir
Le cercle ci-dessus est la version complète. La plupart des cours et des articles n’en utilisent qu’une partie, ou dessinent le même cycle autrement.
Schéma de l’interphase
G1, S et G2 dessinés comme trois cellules plutôt que trois arcs. Le noyau reste intact et la chromatine dispersée, si bien qu’on ne voit pas de chromosomes séparés ; ce qui change, c’est le contenu. En G1 la cellule grandit, en S chaque chromosome est copié en deux chromatides sœurs et le centrosome est dupliqué, en G2 la cellule possède deux centrosomes et fabrique les protéines de la mitose. L’interphase occupe environ 23 h 30 sur 24 : au microscope, une cellule s’y trouve donc le plus souvent.
Phases du cycle cellulaire en images
L’anneau avec un petit dessin de la cellule à chaque phase : une petite cellule en G1, des chromosomes qui se dédoublent en S, une cellule plus grande avec deux centrosomes en G2, des chromosomes condensés en M, deux cellules filles après la cytodiérèse. Demandez « une cellule dessinée à chaque phase », sinon l’outil trace l’anneau annoté simple.
Cycle cellulaire en diagramme circulaire
Des secteurs proportionnels au temps passé dans chaque phase. Pour une cellule humaine au cycle de 24 heures, cela donne G1 135°, S 150°, G2 67,5°, M 7,5°. En TP d’observation de la pointe de racine d’oignon, les secteurs viennent plutôt de comptages : la proportion de cellules observées dans une phase, multipliée par la durée du cycle, estime la durée de cette phase. Donnez à l’outil vos comptages ou vos durées et il dimensionne les secteurs en conséquence.
Cycle cellulaire et mitose
Le cercle dont la fine tranche M est déployée en une rangée de cellules : prophase, prométaphase, métaphase, anaphase, télophase, puis cytodiérèse. C’est ainsi qu’un schéma de la mitose s’insère dans le cycle ; la mitose divise le noyau et ne dure qu’une demi-heure sur 24.
Points de contrôle du cycle cellulaire
Les trois points de contrôle dessinés comme des barrières, chacun avec ce qu’il vérifie : G1/S (taille de la cellule, nutriments, signaux de croissance, lésions de l’ADN ; p53, p21 et Rb agissent ici), G2/M (ADN entièrement répliqué et intact) et le point de contrôle du fuseau en métaphase (chaque kinétochore attaché à des fibres venues des pôles opposés). Ajoutez les couples cycline-CDK si le cours aborde la régulation.
Cytodiérèse (cytocinèse)
Le partage du cytoplasme à la fin de M, dessiné pour les deux types de cellules. Dans une cellule animale, un anneau contractile de filaments d’actine se resserre à l’emplacement de l’ancienne plaque métaphasique et étrangle la cellule en deux selon un sillon de division. Dans une cellule végétale, des vésicules golgiennes se rassemblent sur la plaque métaphasique, fusionnent en une plaque cellulaire qui s’étend du centre vers les bords et deviennent la nouvelle paroi entre les cellules filles.
Cycle cellulaire et cancer
Le cycle normal privé de ses freins : un p53 muté qui n’arrête plus une cellule à l’ADN lésé, un Rb perdu qui ne verrouille plus la barrière G1/S et un oncogène qui envoie un signal de croissance qui ne s’éteint jamais. Demandez que les points de contrôle défaillants soient barrés, pour que le contraste avec le cercle normal saute aux yeux.
Schéma simple du cycle cellulaire
Deux parties, l’interphase et la phase mitotique, ou les quatre phases G1, S, G2 et M sans points de contrôle ni cyclines. Un dessin au trait net que les élèves peuvent recopier à la main. Précisez « sans régulateurs » et le cercle s’en tient à quatre ou cinq annotations.
Les phases du cycle cellulaire
Les phases et points de contrôle qu’un schéma annoté du cycle cellulaire montre habituellement, ce qui se passe dans chacun et ce qui le pilote ou le contrôle. C’est le contenu par défaut, sauf demande contraire.
| Phase | Partie de | Ce qui se passe | Piloté ou contrôlé par |
|---|---|---|---|
| G0 | Hors du cycle | Quiescence : la cellule assure sa fonction sans se préparer à se diviser | Des signaux de croissance la renvoient en G1 |
| G1 | Interphase | La cellule grandit et accumule matériaux et énergie pour répliquer son ADN | Cycline D-CDK4/6 |
| Point de contrôle G1/S | Fin de G1 | Vérifie taille, réserves, signaux de croissance et lésions de l’ADN ; point de restriction | p53, p21, Rb ; cycline E-CDK2 autorise le passage |
| S (synthèse) | Interphase | L’ADN est répliqué en chromatides sœurs ; le centrosome est dupliqué | Cycline A-CDK2 |
| G2 | Interphase | La cellule fabrique les protéines nécessaires à la mitose | La cycline B-CDK1 s’accumule |
| Point de contrôle G2/M | Fin de G2 | Vérifie que tout l’ADN est répliqué et intact | Cycline B-CDK1 déclenche l’entrée en mitose |
| Prophase | Phase M (mitose) | Les chromosomes se condensent ; le fuseau commence à se former | Cycline B-CDK1 |
| Prométaphase | Phase M (mitose) | L’enveloppe nucléaire se fragmente ; les kinétochores s’attachent aux fibres du fuseau | Cycline B-CDK1 |
| Métaphase | Phase M (mitose) | Les chromosomes s’alignent sur la plaque équatoriale | Point de contrôle du fuseau |
| Anaphase | Phase M (mitose) | Les chromatides sœurs se séparent et migrent vers les pôles | APC/C, une fois le point de contrôle du fuseau satisfait |
| Télophase | Phase M (mitose) | Les enveloppes nucléaires se reforment ; les chromosomes se décondensent | — |
| Cytodiérèse | Phase M | Le cytoplasme se divise : sillon de division chez l’animal, plaque cellulaire chez la plante | — |
Les arcs suivent les durées : pour une cellule humaine au cycle de 24 heures, G1 ≈ 9 h, S ≈ 10 h, G2 ≈ 4 h 30, M ≈ 30 min. Les durées varient selon le type cellulaire : indiquez les valeurs de votre cours et elles seront dessinées.
Qu’est-ce que le cycle cellulaire ?
Le cycle cellulaire est la suite ordonnée d’événements par laquelle une cellule eucaryote grandit, duplique son ADN et se divise en deux cellules filles identiques : l’interphase (G1, S et G2) suivie de la phase mitotique (M), qui comprend la mitose et la cytodiérèse, avec des points de contrôle en G1/S, en G2/M et en métaphase qui bloquent le cycle tant que les conditions ne sont pas réunies. Les complexes cycline-CDK font passer la cellule d’une phase à la suivante.
L’essentiel
- L’interphase occupe presque tout le temps. Dans des cellules humaines à division rapide dont le cycle dure 24 heures, G1 dure environ 9 heures, S environ 10, G2 environ 4 h 30 et M seulement une demi-heure environ : un schéma juste dessine donc M comme une tranche fine.
- L’ADN est dupliqué une seule fois, en phase S. Chaque chromosome est répliqué en deux chromatides sœurs réunies au centromère, et le centrosome est lui aussi dupliqué ; G1 et G2 sont des phases de croissance et de préparation de part et d’autre.
- Trois points de contrôle surveillent le cycle. Le point de contrôle G1 (point de restriction) vérifie la taille, les réserves, les signaux de croissance et les lésions de l’ADN ; le point G2/M vérifie que l’ADN est entièrement répliqué et intact ; le point de contrôle du fuseau retient l’anaphase tant que chaque kinétochore n’est pas attaché à des fibres venues des deux pôles.
- Les cyclines vont et viennent, les CDK restent. La quantité de CDK reste assez stable tandis que les cyclines fluctuent : cycline D-CDK4/6 en début de G1, cycline E-CDK2 à la transition G1/S, cycline A-CDK2 pendant la phase S et cycline B-CDK1 à la transition G2/M.
- Les cellules peuvent quitter le cycle vers G0. Les cellules quiescentes attendent en G0 qu’un signal les renvoie en G1 ; celles qui ne se divisent jamais ou rarement, comme les cellules musculaires cardiaques et les neurones matures, restent en G0 définitivement.
Schéma vierge du cycle cellulaire à légender (fiche à compléter)
Pour légender le cycle cellulaire sur ce schéma vierge, partez de la fine tranche en haut et suivez les flèches dans le sens horaire. Quatre endroits où la légende du cycle cellulaire se trompe le plus souvent :
- 1
La fine tranche est M, et G1 vient ensuite
La mitose dure une demi-heure sur 24 ; dans le sens horaire viennent G1, puis S le long du bas, puis G2.
- 2
La boucle qui part de G1 est G0
C’est une sortie pour les cellules qui cessent de se diviser, pas une cinquième phase à l’intérieur du cercle.
- 3
Le point de contrôle du fuseau se trouve dans M
Sa marque rouge est en métaphase, dans la tranche M ; les deux autres sont en G1/S et en G2/M.
- 4
Cycline E ou cycline A
L’encadré au niveau de la marque G1/S est cycline E-CDK2 ; celui sous l’arc S est cycline A-CDK2.
Cycle cellulaire ou mitose : quelle différence ?
Le cycle cellulaire est toute la vie d’une cellule qui se divise (croissance, réplication de l’ADN et division), alors que la mitose n’est que la division du noyau au sein de la phase M. La mitose occupe environ une demi-heure d’un cycle humain de 24 heures ; l’interphase occupe le reste.
| Cycle cellulaire | Mitose | |
|---|---|---|
| Ce qu’il recouvre | Interphase (G1, S, G2) et phase M | Division du noyau au sein de la phase M |
| Réplication de l’ADN | Oui, en phase S | Non, l’ADN est déjà dupliqué |
| Étapes | G1, S, G2, M (et G0 en dehors) | Prophase, prométaphase, métaphase, anaphase, télophase |
| Part d’un cycle humain de 24 h | Les 24 heures | Environ 30 minutes |
| Chromosomes | Chromatine surtout semi-condensée | Condensés et visibles au microscope optique |
| Points de contrôle | G1/S, G2/M et fuseau | Celui du fuseau, en métaphase |
| Schéma habituel | Un cercle | Une rangée de cellules, une par étape |
On dessine le cycle cellulaire en cercle et la mitose en séquence. La cytodiérèse est en général comptée dans la phase M, mais c’est un processus distinct de la mitose.
Questions fréquentes sur le cycle cellulaire
Comment faire un schéma du cycle cellulaire ?
Tracez un cercle, divisez-le dans le sens horaire en G1, S, G2 et M avec des arcs proportionnels à la durée de chaque phase, regroupez G1, S et G2 sous le nom d’interphase, faites partir G0 de G1 et placez les points de contrôle en G1/S, en G2/M et en métaphase. Avec ce générateur, vous décrivez la version voulue et le cercle est dessiné dans cet ordre.
Quelles sont les phases du cycle cellulaire ?
L’interphase (G1, S et G2) et la phase M, c’est-à-dire la mitose (prophase, prométaphase, métaphase, anaphase, télophase) suivie de la cytodiérèse. Les cellules qui cessent de se diviser passent de G1 à G0.
Que se passe-t-il pendant l’interphase ?
La cellule grandit et copie son ADN : en G1 elle grandit et fabrique protéines et organites, en S elle réplique chaque chromosome en deux chromatides sœurs et duplique le centrosome, en G2 elle fabrique les protéines nécessaires à la mitose. L’interphase occupe environ 23 h 30 d’un cycle humain de 24 heures ; les points de contrôle G1/S et G2/M se trouvent à ses deux transitions.
Existe-t-il un schéma du cycle cellulaire annoté et un vierge à annoter ?
Oui, les deux sont gratuits sur cette page : le cycle annoté sert de corrigé et le vierge offre une ligne de réponse pour chaque phase, point de contrôle et régulateur. Vous pouvez aussi générer une nouvelle paire au niveau de détail voulu.
Quels sont les trois points de contrôle du cycle cellulaire ?
Le point de contrôle G1/S (point de restriction), le point de contrôle G2/M et le point de contrôle du fuseau (M) en métaphase. Ils vérifient tour à tour si les conditions et l’ADN permettent la réplication, si tout l’ADN a été copié sans lésion et si chaque chromosome est attaché au fuseau.
Quels complexes cycline-CDK contrôlent le cycle cellulaire ?
Cycline D-CDK4/6 en G1, cycline E-CDK2 à la transition G1/S, cycline A-CDK2 pendant la phase S et cycline B-CDK1 à la transition G2/M. La quantité de CDK reste stable ; les cyclines montent et chutent, si bien que chaque complexe n’est actif que dans sa fenêtre.
Qu’est-ce que la phase G0 ?
G0 est un état de repos hors du cycle, où la cellule assure sa fonction sans se préparer à se diviser. Certaines cellules reviennent en G1 sur un signal ; les cellules musculaires cardiaques et les neurones matures restent en G0 définitivement.
Combien de temps dure chaque phase du cycle cellulaire ?
Dans des cellules humaines à division rapide au cycle de 24 heures, environ 9 heures en G1, 10 en S, 4 h 30 en G2 et 30 minutes en M. Le cycle va d’environ huit minutes chez l’embryon précoce de drosophile à toute une vie passée en G0 pour certaines cellules humaines.
Quel est le rôle de p53 et de Rb dans le cycle cellulaire ?
Ce sont deux freins qui agissent surtout au point de contrôle G1. p53 arrête le cycle quand il détecte un ADN lésé et active p21, qui bloque les complexes cycline-CDK ; Rb retient le facteur de transcription E2F jusqu’à ce que les CDK le phosphorylent et libèrent E2F pour lancer la phase S.
Que se passe-t-il quand les points de contrôle échouent ?
Les cellules se divisent avec des chromosomes lésés ou mal répartis, et une division incontrôlée est une voie vers le cancer. Rb, p53 et p21 ont tous été découverts défectueux dans des cellules cancéreuses, et TP53, le gène de p53, est muté dans plus de la moitié des tumeurs humaines.
Le cycle cellulaire, est-ce la même chose que la mitose ?
Non. La mitose est la division du noyau au sein de la phase M ; le cycle cellulaire comprend aussi l’interphase, pendant laquelle la cellule grandit et copie son ADN. Le tableau comparatif ci-dessus les met côte à côte.
Sources
- The Cell Cycle — Biology 2e, section 10.2 — OpenStax
- Control of the Cell Cycle — Biology 2e, section 10.3 — OpenStax
- Cell Cycle, Mitotic (R-HSA-69278) — Reactome
- G1/S Transition (R-HSA-69206) — Reactome
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