Les 4 différences entre la mitose et la méiose

La mitose et la méiose consistent en la formation de deux ou plusieurs cellules là où auparavant il n'y en avait qu'une. Diffèrent-elles?

Rédigé et vérifié par el biólogo Samuel Antonio Sánchez Amador.

Dernière mise à jour : 18 avril, 2023

Comme toute structure vivante, un corps cellulaire doit avoir la capacité de laisser une descendance. C’est-à-dire de transmettre son information génétique à travers les générations. C’est là qu’interviennent les deux termes que nous analysons aujourd’hui : mitose et méiose. Voici donc les 4 différences entre ces deux processus fascinants.

Tous les êtres vivants sont constitués de cellules, d’une à des millions d’entre elles. Par exemple, selon des calculs scientifiques, un jeune être humain pesant environ 70 kilogrammes et mesurant 1,70 mètre contient le chiffre de 30 billions de corps cellulaires dans son corps. 80 à 90 % d’entre eux se retrouvent dans le sang.

D’autre part, il existe également un large éventail d’êtres avec une seule cellule qui constitue tout leur corps : les procaryotes —bactéries et archées—, certains champignons, les protozoaires et les algues diatomées. La cellule est l’unité de base de la vie.

La cellule : unité de base de la vie

Avant d’entrer pleinement dans le monde de la division cellulaire, il est nécessaire de comprendre ce qu’est une cellule elle-même. Nous sommes devant l’unité de base de la vie, qui se multiplie sans cesse pour donner naissance à de nouveaux individus ou, à défaut, pour former et entretenir des tissus, des organes et des systèmes.

Comme l’indique le Musée virtuel des sciences, la théorie cellulaire de Schleiden et Schwann souligne que tous les êtres vivants sont constitués de cellules et d’éléments fabriqués à partir de celles-ci. Cette application repose sur les piliers suivants :

1. Tous les êtres vivants sont constitués de cellules.
2. La cellule est l’unité anatomique et physiologique de tout être vivant.
3. Toutes les cellules sont des descendants d’autres ancêtres.
4. Le matériel héréditaire contenu dans la cellule est transmis de mère en fille.

Chaque cellule est une entité individualisée séparée de l’environnement par une membrane. Avec un cytosol dans lequel se développent divers organites, son propre matériel génétique et des protéines et enzymes qui soutiennent un métabolisme complexe. Aucun composant cellulaire n’est capable de rester en dehors de cela.

Les 4 différences entre la mitose et la méiose

Une fois que nous avons défini les limites de la cellule, nous sommes prêts à étudier les 4 différences entre la mitose et la méiose. Les deux processus génèrent de la vie. Car là où il y avait auparavant une entité cellulaire, après eux, d’autres ont été générées. Même ainsi, les deux phénomènes biologiques sont différents, avec des significations évolutives très différentes.

1. La définition est la clé

Selon le site scientifique Bioted.es, la croissance et le développement de chaque organisme vivant dépendent de la réplication précise du matériel génétique lors de chaque division cellulaire. L’ADN qui se transmet entre les générations est composé de nucléotides, qui codent pour des gènes spécifiques organisés sur des chromosomes.

La mitose est définie comme le processus de division nucléaire dans lequel deux noyaux sont générés avec le même nombre de chromosomes que la cellule d’origine. Elle précède la division cellulaire, c’est-à-dire le mécanisme par lequel une cellule mère se divise en deux filles. Celle-ci a deux fonctions principales :

1. Chez les organismes unicellulaires, cela suppose un processus de reproduction asexuée. Là où auparavant il n’y avait qu’une seule bactérie, par exemple, il y en a maintenant deux égales au parent.
2. Dans les organismes multicellulaires, la division cellulaire implique le développement et la formation de tissus qui composent leur système physiologique complexe. Elle est également chargée de remplacer les structures endommagées tout au long de la vie de l’individu.

Ainsi, la mitose a deux concepts clés inclus dans sa définition : la reproduction asexuée et la division des cellules somatiques, qui constituent les tissus des êtres complexes.

Pour sa part, la méiose est définie comme le processus de division nucléaire qui donne naissance à quatre cellules avec la moitié du nombre de chromosomes de la cellule d’origine. Ce mécanisme produit des cellules sexuelles haploïdes (n) qui, réunies pour former un zygote (2n), donneront naissance à une cellule normale possédant pour moitié l’information génétique de la mère et l’autre moitié du père.

Ainsi, nous pouvons affirmer que :

Mitose → Cellule mère (2n) → Cellule fille (2n) + Cellule fille (2n) → Les deux sont identiques.

Méiose→ Cellule mère (2n)→ 4 cellules haploïdes (n)→ reproduction sexuée = zygote (2n).

Nous pouvons mettre ces concepts en perspective avec la reproduction humaine. Un spermatozoïde et un ovule sont des cellules haploïdes (n) à 23 chromosomes. Lorsque le zygote est formé, ceux-ci fusionnent pour donner naissance à une cellule diploïde (2n) à 46 chromosomes, recevant une copie de chacun du père et une autre de la mère.

2. Étapes ou phases de la mitose et de la méiose

La mitose et la méiose sont également différenciées en fonction des phases qu’elles présentent. Nous en parlons brièvement.

Phases de la mitose

1. Prophase : la membrane nucléaire disparaît, les chromosomes de la cellule subissent des modifications morphologiques. Le centrosome se divise en deux centrioles et des microtubules apparaissent.
2. Métaphase : Les chromosomes s’alignent au centre de la cellule. A noter que chacun d’eux est composé de deux chromatides sœurs.
3. Anaphase : les microtubules tirent chacune des chromatides sœurs vers un pôle de la cellule, chacune constituant un nouveau chromosome. Ainsi, dans une cellule humaine, 46 chromatides iront à un pôle cellulaire et 46 autres à l’autre.
4. Télophase et cytokinèse : deux nouvelles enveloppes nucléaires se forment à chaque pôle de la cellule, le matériel de division mitotique est décomposé et le cytoplasme est également divisé en deux. Les chromatides se déroulent à l’intérieur de chaque noyau. Là où auparavant il y avait une cellule (2n) il y en a maintenant deux (2n).

La mitose est définie selon une interphase précédente et les chromosomes doivent auto-répliquer leur information génétique afin que chaque chromatide contienne exactement la même information. Selon l’Université Complutense de Madrid (UCM), la mitose est un processus universel qui se déroule pratiquement de la même manière chez tous les êtres vivants, bien que ses fonctions soient différentes.

Phases de la méiose

1. Prophase I: La principale différence entre la prophase mitotique et méiotique est qu’ici, les paires de chromosomes se rejoignent et forment des synapses. Chaque unité fonctionnelle est une tétrade (2 chromosomes) ou, ce qui revient au même, 4 chromatides.
2. Métaphase I : dans le cas de l’être humain, les 23 tétrades (23×2 = 46 chromosomes au total) ou synapses sont placées à l’équateur de la cellule.
3. Anaphase I: Dans ce cas, des chromosomes entiers au lieu de chromatides migrent vers chaque pôle cellulaire. C’est-à-dire que deux chromatides forment le chromosome fonctionnel.
4. Télophase I: La membrane nucléaire se forme dans chaque noyau polaire et le nucléole commence à se réorganiser.

Comme vous l’avez peut-être remarqué, à ce stade, l’information génétique doit être réduite de moitié pour donner naissance à des cellules reproductrices haploïdes. Pour cette raison, il nous reste la moitié du cycle, celui qui se produit maintenant dans deux cellules filles, au lieu d’un parent :

1. Prophase II : Très similaire à la prophase mitotique, sauf que les chromosomes ne sont pas considérablement raccourcis.
2. Métaphase II : ce n’est que maintenant que le nombre monoploïde de chromosomes migre vers le noyau de la cellule. Chaque chromosome est composé de 2 chromatides, contre les 4 chromatides de la tétrade en métaphase I.
3. Anaphase II : Les chromatides sœurs migrent vers chaque pôle de la cellule. Comme dans la mitose, chaque chromatide donne naissance à son propre chromosome.
4. Télophase II : les cellules se divisent en différentes cellules. Au début de la prophase, il y avait 2 cellules et maintenant il y a 4 haploïdes.

L’Université Complutense de Madrid (UCM) souligne également que dans ce processus, un événement appelé croisement chromosomique se produit. Dans les tétrades formées dans les premières phases de la méiose I, une recombinaison génétique se produit entre chromosomes homologues, donnant naissance à des chromosomes recombinants.

3. La signification évolutive de la mitose et de la méiose

Tout ce processus est fascinant pour l’œil humain, mais quelle est la signification évolutive de la mitose et de la méiose ? Bien sûr, dans chacun des deux cas, la réponse est différente.

Selon le Département de Génétique de l’Université de Grenade, tous les mécanismes vivants utilisent la mitose, soit comme outil de reproduction, soit pour la croissance individuelle. Pour un organisme multicellulaire, la signification évolutive de la mitose est d’augmenter son nombre de cellules. Ce qui lui permet de se spécialiser dans des fonctions spécifiques.

La signification évolutive de la méiose est également claire : générer une variabilité génétique dans la progéniture. Si les cellules sexuelles étaient diploïdes (2n), à chaque fois la reproduction de la génération suivante serait de plus en plus alambiquée, puisque les descendants seraient 4n, 8n, 16n et ainsi de suite. Cela est incompatible avec la vie.

De plus, la fusion de deux cellules haploïdes différentes et la recombinaison génétique de la prophase I et de la métaphase I de la méiose sont à la base, avec les mutations, de la variabilité génétique des êtres vivants. Chaque enfant est un être nouveau et complètement différent, car il est le résultat de l’union de deux parents différents. Cela permet à l’évolution d’aller de l’avant.

4. Question de chiffres

Pour clore ce long voyage à travers le monde de la mitose et de la méiose, nous incluons dans cette dernière différence quelques variables numériques de chacun des processus.

• En mitose, une division nucléaire se produit → En méiose, 2 divisions nucléaires surviennent.
• En mitose, 2 cellules filles sont produites avec tout le matériel génétique → En méiose, 4 cellules filles sont produites avec la moitié du matériel génétique.
• La mitose comporte 4 phases → La méiose comporte 8 phases.

En résumé, un exemple de mitose chez l’être humain serait la division des cellules épidermiques pour renouveler la peau perdue après une blessure. La méiose chez l’être humain correspondrait à la formation d’ovules et de spermatozoïdes. Si complexe, si simple.

Conclusions sur la mitose et la méiose

Comme vous l’avez peut-être lu dans ces lignes, la mitose et la méiose sont des processus de division cellulaire. En effet, à partir d’une seule cellule, 2 ou 4 peuvent être obtenues avec leurs propres caractéristiques, selon le mécanisme décrit.

Même ainsi, leurs fonctions sont complètement différentes. Chez les êtres multicellulaires, la mitose implique complexité physiologique et renouvellement tissulaire, tandis que la méiose est le moyen de donner naissance à une descendance. Chez les êtres unicellulaires, la mitose est la forme de reproduction asexuée.