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Mécanismes de la méiose et de la fécondation

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Objectif(s)
Au cours d'un cycle de développement sexué, une phase diploïde et une phase haploïde alternent.
Chez l'homme où la phase diploïde domine, comment se forment les gamètes haploïdes ? Quelles sont les principales étapes de la méiose ? Comment la diploïdie est-elle restaurée ?
1. La première division de la méiose
C'est la division réductionnelle de la méiose, où le stock de chromosomes et la quantité d'ADN sont divisés par deux. Elle assure ainsi le passage de la diploïdie à l'haploïdie. Cette étape est précédée d'une phase de réplication d'ADN.

Les étapes sont les suivantes :

• La prophase : les chromosomes doubles s'individualisent et se condensent.
Les chromosomes homologues s'apparient sur toute leur longueur, s'enchevêtrent et forment des bivalents (ou tétrades) : ceux-ci sont fixés au niveau des chiasmas. On distingue alors n bivalents.
C'est au cours de cette prophase de première division de méiose que se réaliseront les brassages intrachromosomiques ou crossing-over (cet aspect est traité dans un autre chapitre).

• La métaphase : la condensation des chromosomes est maximale, les bivalents se disposent de façon aléatoire au niveau de la plaque équatoriale de la cellule. Les deux chromosomes de chaque paire se font face, car les centromères sont disposés de part et d'autre de cette plaque.

• L'anaphase : c'est la séparation des chromosomes homologues de chaque paire (on parle de disjonction) et leur migration vers un pôle de la cellule.
Il se constitue deux lots de n chromosomes à deux chromatides vers chacun des pôles de la cellule. Il n'y a pas de division des centromères.

• La télophase : c'est la formation de deux cellules haploïdes à n chromosomes doubles.
2. La deuxième division de la méiose
C'est la division équationnelle de la méiose.
Elle a toutes les caractéristiques de la mitose mais n'est pas précédée d'une interphase. Elle produit à partir de chaque cellule à n chromosomes doubles deux cellules à n chromosomes simples.
3. La fécondation
Elle consiste en la fusion de 2 gamètes haploïdes, qui mettent en commun leurs n chromosomes, et permet le retour à la diploïdie.
Les gamètes sont les spermatozoïdes (chez l'homme) et l'ovocyte bloqué en métaphase de deuxième division méiotique (chez la femme).

Les étapes de la fécondation sont les suivantes :

• l'entrée d'un spermatozoïde dans l'ovocyte après la digestion partielle de l'enveloppe du gamète femelle. • l'ovocyte achève sa méiose et met en place la membrane de fécondation pour empêcher l'entrée d'autres spermatozoïdes (cellule-œuf non viable).
• les noyaux femelle et mâle gonflent et forment les pronoyaux ou pronucléi.
• une réplication d'ADN se produit dans chaque pronucléus.
• la fusion des 2 pronuclei (on parle de caryogamie) a lieu avec la mise en commun des chromosomes : c'est la formation d'une cellule-œuf diploïde.
• la première division par mitose du zygote débute.
• la construction d'un nouvel embryon peut commencer.
• la fécondation et la reproduction sexuée ne sont possibles qu'entre individus de même espèce.
 
L'essentiel
La méiose permet la formation des gamètes haploïdes et la fécondation permet de rétablir la diploïdie : elle consiste toujours en la fusion de 2 gamètes haploïdes.


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