Les cellules qui subissent la méiose sont des cellules situées dans la paroi des tubes séminifères (au niveau des testicules chez les mâles) et les ovocytes dans les follicules ovariens (au niveau de l’ovaire chez les femelles).
A. Étude de cellules germinales chez l’homme
La coupe d’un tube séminifère montre différentes cellules. Les cellules à l’origine des spermatozoïdes sont situées à la périphérie du tube séminifère. Elles subissent des transformations (la méiose) et deviennent des spermatozoïdes, que l’on observe dans la lumière du tube (centre du tube). À l’intérieur du noyau, les chromosomes sont visibles.
Le caryotype de la spermatogonie (cellule A) présente des chromosomes en paires, c’est donc une cellule diploïde. Par contre les spermatozoïdes présentent des chromosomes uniques, ils sont donc haploïdes.
Les formules chromosomiques :
- Cellule A : 2n = 44 A + XY = 46
- Cellule B : n = 22 A + X = 23
- Cellule C : n = 22 A + Y = 23
La spermatogonie est une cellule dite diploïde.
Les spermatozoïdes sont des cellules dites haploïdes.
B. Les étapes de la méiose
La méiose est un phénomène cellulaire qui s’effectue, au nivaux des organes génitaux par la succession de deux divisions cellulaires. Le document suivant présente des schémas d’interprétation illustrant les différentes étapes de la méiose d’une cellule germinale (spermatogonie).
1 : Division réductionnelle
A : Prophase I
B : Métaphase I
C : Anaphase I
D : Télophase I
2 : Division équationnelle
E : Prophase II
F : Métaphase II
G : Anaphase II
H : Télophase II
Division réductionnelle :
Prophase I : Les chromosomes homologues composés de deux chromatides s’apparient en formant les tétrades.
Métaphase I : Les paires de chromosomes se placent à l’équateur de la cellule.
Anaphase I : séparation des chromosomes homologues et migration de chaque chromosome vers un pôle de la cellule.
Télophase I : La cellule se divise en deux. Chaque cellule contient n chromosomes (haploïde).
Division équationnelle :
Prophase II : Les n chromosomes sont déjà condensés.
Métaphase II : Chaque chromosome se place dans le plan équatorial.
Anaphase II : Les chromatides de chaque chromosome se disjoignent et s’éloignent l’une de l’autre en direction des pôles.
Télophase II : Chaque cellule se divise en 2 cellules à n chromosomes.
La méiose permet le passage de l’état diploïde (2n) à l’état haploïde (n) des gamètes, ce qui est essentiel au maintien de la formule chromosomique de l’être vivant à travers les générations.
C. Évolution de la quantité d’ADN par cellule au cours de l’interphase et de la méiose
Afin de confirmer les changements que subit la spermatogonie durant la méiose, on propose le graphique suivant qui montre l’évolution de la quantité d’ADN au cours d’une interphase suivie de la méiose.
Pendant l’interphase, la quantité d’ADN passe de q à 2q, puis pendant la méiose, elle passe de 2q à q puis de q à q/2.
- Au temps T1 : Il y a réplication de l’ADN.
- Au temps T2 : Il y a séparation des chromosomes homologues lors de la première division de méiose.
- Au temps T3 : Il y a ségrégation de chaque chromosome en deux chromatides lors de la deuxième division de méiose.
La méiose est une double division de la cellule aboutissant à la réduction de moitié du nombre des chromosomes, et qui se produit au moment de la formation des cellules reproductrices, ou gamètes. (À l’issue de la méiose, chaque cellule diploïde forme ainsi quatre gamètes haploïdes.)