Evolution de la quantité d'ADN / cellule

au cours de la formation des spermatozoïdes

à partir des microsporocytes

Il s'agit ici de construire la courbe qui traduit l'évolution de la quantité d'ADN chromosomique par cellule au cours de la formation des gamètes mâles à partir des microsporocytes. La massse d'ADN qui sert de référence est celle qui est présente dans le noyau (chromatine) d'une cellule diploïde (2n = 56 Chr.) de l'Arum maculatum, en phase G0. Elle est posée égale à 2Q. La durée respective des différentes phases n'est pas respectée. Quelques images intégrées au graphe permettent de repérer les cellules impliquées. Un bref commentaire complète le document.
Rq / * L'image choisie montre un grain de pollen bicellulaire dans lequel la cellule génératrice est sensée avoir terminé la phase S du cycle cellulaire dans lequel elle est engagée. En réalité, il est impossible de déterminer si la réplication de l'ADN a commencé, se déroule ou est achevée. En général, elle commence alors que la cellule spermatogène vient de se détacher de la paroi du grain de pollen.
Commentaires
- La cellule mère du pollen à 2n chromosomes à une seule chromatide (2Q d'ADN) ou microsporocyte s'engage dans un cycle cellulaire qui se termine par la première division de méiose. Après la phase S = réplication de l'ADN, les 2n chromosomes présents dans son noyau (chromatine) ont chacun 2 chromatides ce qui représente au total 4Q d'ADN. La première division de méiose sépare les chromosomes homologues à 2 chromatides de chaque paire. A l'issue de cette division réductionnelle, chaque cellule fille possède n chromosomes à une 2 chromatides soit une quantité 2Q d'ADN.
- Une courte intercinèse sans réplication d'ADN sépare les 2 divisions méiotiques.
- Au cours de la deuxième division de méiose, les chromatides filles de chacun des n chromosomes présents sont séparées. Chaque microspore issue de la méiose reçoit donc n =28 chromosomes à une seule chromatide donc au total Q d'ADN.
- La microspore s'entoure de l'exine puis de l'intine et s'engage dans un nouveau cycle cellulaire. La réplication de l'ADN concerne un lot haploïde de chromosomes. La mitose qui termine le cycle est asymétrique et génère une petite cellule excentrée dite génératrice et une plus volumineuse dite végétative. Chacune reçoit n chromosomes à une seule chromatide. Celle qui nous intéresse ici est la cellule génératrice car c'est elle qui est spermatogène. Son noyau contient donc Q d'ADN.
- La cellule spermatogène s'engage à son tour dans un cycle cellulaire, elle se détache de la paroi du grain de pollen bicellulaire et se retrouve incluse dans le cytoplasme de la cellule végétative. Elle est alors le siège d'une réplication de son ADN puis entre rapidement dans une phase mitotique qui conduit à 2 gamètes mâles, chacun contenant dans son noyau n =28 chromosomes à une seule chromatide soit Q d'ADN. Les spermatozoïdes sont inclus dans le grain de pollen (gamétophyte) tricellulaire.