Différence principale - Cycle cellulaire vs division cellulaire

Le cycle cellulaire et la division cellulaire consistent en une série d'événements qui se déroulent séquentiellement dans la vie d'une cellule. Le cycle cellulaire comprend toute la série d'événements, l'interphase de la cellule qui est suivie de la phase mitotique, qui est ensuite suivie de la cytokinèse. L'interphase du cycle cellulaire peut être divisée en trois phases séquentielles: G₁, S et G₂. La division cellulaire se produit pendant les périodes mitotiques et cytocinétiques du cycle cellulaire. La période mitotique peut être divisée en quatre phases: prophase, métaphase, anaphase et télophase. La cytokinèse est la division du cytoplasme. Les différence principale entre le cycle cellulaire et la division cellulaire est que le cycle cellulaire est la série de périodes de la vie de la cellule, tandis que la division cellulaire est la série de phases au cours desquelles la cellule se divise pour augmenter son nombre dans la population.

Cet article explique,

1. Qu'est-ce que le cycle cellulaire – Phases, Caractéristiques, Régulation 2. Qu'est-ce que la division cellulaire – Phases, Caractéristiques, Régulation 3. Quelle est la différence entre le cycle cellulaire et la division cellulaire

Qu'est-ce que le cycle cellulaire

Le cycle cellulaire est la série d'événements qui se déroulent au cours de la vie de la cellule. Le cycle cellulaire eucaryote est principalement composé de trois périodes séquentielles: l'interphase, la phase mitotique et la cytokinèse. Pendant l'interphase, la croissance cellulaire se produit par la synthèse des protéines nécessaires aux étapes futures de la cellule et la réplication de l'ADN pour effectuer la division cellulaire. Pendant la phase mitotique, le noyau est divisé en deux noyaux filles génétiquement identiques, initiant la division cellulaire. La cytokinèse est la division du cytoplasme de la cellule mère. Les points de contrôle du cycle cellulaire assurent la bonne division des cellules eucaryotes.

Le cycle cellulaire procaryote peut être divisé en trois périodes séquentielles: B, C et D. La réplication de l'ADN est initiée à la période B et se poursuit pendant la période C. Il se termine à la période D. La cellule bactérienne se divise également en cellules filles pendant la période D.

Périodes de cycle cellulaire

Le cycle cellulaire eucaryote est composé de trois phases séquentielles majeures appelées interphase, phase M et cytokinèse. Les interphase est la phase initiale du cycle cellulaire chez les eucaryotes. Avant d'entrer dans la division cellulaire, la cellule se prépare à la division en absorbant tous les nutriments nécessaires dans la cellule, la synthèse des protéines et la réplication de l'ADN pendant l'interphase. L'interphase prend environ 90% du temps total du cycle cellulaire.

L'interphase peut être divisée en trois phases, qui se succèdent. Ils sont G₁ phase, phase S et phase G₂ phase. Avant d'entrer dans le G₁ phase, une cellule existe normalement au G₀ phase. Le G₀ phase est la phase de repos où la cellule quitte le cycle cellulaire et arrête sa division. Généralement, les cellules non en division des organismes multicellulaires, qui sont à G₁ phase entrer dans ce G au repos₀ phase. Certaines cellules comme les neurones restent dormantes en permanence. Certaines cellules comme les cellules rénales, hépatiques et gastriques restent de manière semi-permanente dans le G₀ phase. Certaines cellules comme les cellules épithéliales n'entrent pas dans G₀ phase. Entrée des cellules dans G₀ phase est illustrée à la figure 1.

Figure 1: Entrée de la phase G0

Le G₁ phase ou la phase de croissance est la première phase du cycle cellulaire. Les activités de biosynthèse de la cellule se déroulent rapidement au cours de la G₁ phase. La synthèse des protéines, ainsi que l'augmentation du nombre d'organites comme les mitochondries et les ribosomes, se produisent au niveau G₁ phase, la croissance de la cellule dans sa taille. g₁ La phase est suivie de la phase S. La réplication de l'ADN commence et se termine au cours de la phase S, formant deux chromatides sœurs par chromosome unique. La ploïdie de la cellule reste inchangée par le doublement de la quantité d'ADN lors de la réplication. La phase S est achevée dans un court laps de temps afin de sauver l'ADN de facteurs externes tels que les mutagènes. La phase S est suivie du G₂ phase. Le G₂ phase est la deuxième phase de croissance de l'interphase qui permet à la cellule de terminer sa croissance avant sa division.

Régulation du cycle cellulaire par les complexes cycline-CDK

L'apparition du cycle cellulaire de manière séquentielle est régulée par deux classes de molécules régulatrices: les cyclines et les kinases dépendantes des cyclines (CDK). Les cyclines produisent des sous-unités régulatrices tandis que les CDK produisent des sous-unités catalytiques. Les cyclines et les CDK fonctionnent de manière interactive. La préparation de la cellule pour la phase S qui est au niveau G₁ la phase est faite par le G₁ complexe cycline-CDK en favorisant l'expression de facteurs de transcription qui favorisent les cyclines S. Le complexe G1 cycline-CDK dégrade également les inhibiteurs de la phase S.

Le moment du G₁ phase est régulée par la cycline D-CDK4/6, qui est activée par G₁ complexe cycline-CDK. Le complexe cycline E-CDK2 pousse la cellule de G₁ à la phase S (G₁/S transition). La cycline A-CDK2 inhibe la réplication de l'ADN de la phase S en désassemblant le complexe de réplication. Un grand pool de cycline A-CDK2 active le G₂ phase. La cycline B-CDK2 pousse G₂ phase à la phase M (G₂/M transition).

Régulation du cycle cellulaire par des points de contrôle

Deux points de contrôle peuvent être identifiés pendant l'interphase: G₁Point de contrôle /S et point de contrôle G2/M. Le passage de G₁/S, est l'étape limitante du cycle cellulaire qui est connue sous le nom de point de restriction. Par le G₁/S checkpoint, la présence des matières premières suffisantes pour la réplication de l'ADN est vérifiée. La réplication simultanée de l'ADN dans un embryon en croissance est vérifiée par G₂/M checkpoint, obtenant une distribution cellulaire symétrique dans l'embryon.

Figure 2: Cycle cellulaire avec Cyclin-CDK et points de contrôle

Qu'est-ce que la division cellulaire

La division cellulaire est la division d'une cellule mère en deux cellules filles. Cela comprend deux périodes du cycle cellulaire: la division mitotique et la cytokinèse.

Périodes de division cellulaire

Les quatre phases de la Division mitotique sont la prophase, la métaphase, l'anaphase et la télophase. Pendant la prophase, les chromatides sont condensées en chromosomes, présentant des structures filiformes courtes et épaisses. Ces chromosomes sont alignés dans la plaque équatoriale de la cellule par la formation d'un appareil à fuseau. L'appareil à fuseau est composé de trois composants: les microtubules à fuseau, les microtubules à kinétochore et les complexes protéiques à kinétochore. Les complexes protéiques kinétochores sont attachés aux centromères de chaque chromosome. Tous les microtubules d'une cellule sont contrôlés par deux centrosomes disposés aux pôles opposés de la cellule, formant l'appareil à fuseau. Les microtubules fusiformes sont reliés à chacun des deux centrosomes par leurs deux extrémités. Les microtubules du kinétochore, à partir d'un centrosome, sont attachés au centromère par l'intermédiaire du complexe protéique du kinétochore.

Au cours de la métaphase, les microtubules du kinétochore sont contractés, alignant les chromosomes bivalents individuels sur l'équateur cellulaire. Une tension est générée sur le centromère qui maintient les deux chromatides sœurs ensemble à l'anaphase en contractant davantage les microtubules du kinétochore. Cette tension conduit au clivage des complexes protéiques de la cohésine dans le centromère, séparant les deux chromatides sœurs, produisant deux chromosomes filles. Au cours de la télophase, ces chromosomes filles sont attirés vers les pôles opposés par la contraction des microtubules du kinétochore.

Après avoir terminé la phase mitotique, la cellule mère subit une division cytoplasmique, résultant en deux cellules séparées génétiquement identiques. Les cytokinèse est initiée à la fin de l'anaphase. Au cours de la cytokinèse, les organites, ainsi que le cytoplasme, sont divisés entre deux cellules filles par la membrane cellulaire de manière à peu près égale. La cytokinèse des cellules végétales a lieu par la formation d'une plaque cellulaire au milieu de la cellule mère. La cytokinèse des cellules animales s'effectue par le sillon de clivage formé par la membrane cellulaire. La différence entre la cytokinèse des cellules végétales et animales réside dans la nécessité de former une nouvelle paroi cellulaire entourant la cellule végétale.

Phases de la division cellulaire

Régulation de la division cellulaire par les complexes et points de contrôle cycline-CDK

Le complexe cycline B-CDK2 contrôle la synchronisation de la G₂ phase, entrant dans la division mitotique. Un point de contrôle unique mais critique peut être identifié. Il est connu comme le point de contrôle de la métaphase car il a lieu à la fin de la métaphase. Au cours du point de contrôle de la métaphase, l'alignement de tous les chromosomes bivalents individuels sur l'équateur cellulaire est vérifié. Le point de contrôle de la métaphase permet la ségrégation égale des chromosomes entre les cellules filles. La cellule en division à la fin de la métaphase doit passer le point de contrôle mitotique afin d'entrer dans l'anaphase.

Différence entre le cycle cellulaire et la division cellulaire

Définition

Cycle cellulaire: Le cycle cellulaire est l'ensemble des périodes de la vie d'une cellule.

La division cellulaire: La division cellulaire est la division d'une cellule en deux cellules filles, augmentant le nombre de cellules dans la population.

Périodes

Cycle cellulaire: Le cycle cellulaire est composé de trois périodes: l'interphase, la division mitotique et la cytokinèse.

La division cellulaire: La division cellulaire se produit dans les deux dernières périodes du cycle cellulaire, la division mitotique et la cytokinèse.

Régulation par les complexes Cycline-CDK

Cycle cellulaire: La cycline D-CDK4/6, la cycline E-CDK2, la cycline A-CDK2 et la cycline B-CDK2 sont impliquées dans la régulation du cycle cellulaire.

La division cellulaire: Les cyclines B-CDK2 sont impliquées dans la régulation de la division cellulaire.

Régulation par les points de contrôle

Cycle cellulaire: Deux points de contrôle peuvent être identifiés pendant l'interphase: G₁/S point de contrôle et G₂/M point de contrôle.

La division cellulaire: Le point de contrôle mitotique est impliqué dans la régulation de la division cellulaire.

Conclusion

Le cycle cellulaire et la division cellulaire contiennent des périodes différentes mais séquentielles de la vie de la cellule. Le cycle cellulaire est composé de trois périodes. Ce sont l'interphase, la phase mitotique et la cytokinèse. La division mitotique et la cytokinèse sont collectivement appelées division cellulaire. L'interphase du cycle cellulaire est composée de G₁, S et G₂ phases. La division mitotique est composée de quatre phases: la prophase, la métaphase, l'anaphase et la télophase. La télophase est suivie de la cytokinèse. La principale différence entre le cycle cellulaire et la division cellulaire réside dans le fait que la division cellulaire fait partie du cycle cellulaire.

Référence: 1: « Cycle cellulaire ». Wikipédia. Fondation Wikimedia, 08 mars 2017. Web. 10 mars 2017.

Courtoisie d'image: 1. "0329 Cycle cellulaire" par OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia2. "0332 Cycle cellulaire avec cyclines et points de contrôle" par OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia3. "Séquence des cellules mitotiques" Par LadyofHats - Travail personnel. (Domaine public) via Commons Wikimedia