Mitose et méiose commencent toutes deux par une copie de l’ADN. Pourtant, elles ne répondent pas au même besoin et n’aboutissent pas au même résultat. L’une permet surtout de produire des cellules semblables ; l’autre prépare la reproduction sexuée en divisant par deux le nombre de chromosomes et en créant de nouvelles combinaisons génétiques.
L’essentiel en une phrase : la mitose conserve le nombre de chromosomes, tandis que la méiose le réduit de moitié et crée de la diversité génétique.
Le schéma présenté en image mise en avant utilise volontairement une cellule simplifiée possédant quatre chromosomes, soit 2n = 4. Chez l’être humain, les nombres sont différents, mais la logique reste la même.
Le point de départ : des chromosomes déjà copiés
Avant une mitose comme avant une méiose, la cellule a répliqué son ADN. Chaque chromosome est alors constitué de deux copies reliées entre elles : les chromatides sœurs.
C’est ici qu’une confusion fréquente apparaît : un chromosome dessiné en forme de X ne compte pas pour deux chromosomes. Il s’agit d’un seul chromosome dupliqué, formé de deux chromatides sœurs. Il ne sera compté comme deux chromosomes qu’au moment où ces chromatides se sépareront.
Comment évolue la quantité d’ADN ?
On note souvent cette quantité avec la lettre C : 1C correspond à la quantité d’ADN contenue dans un génome haploïde. Une cellule diploïde en phase G1 contient donc 2C. Pendant la phase S, son ADN est répliqué : elle passe progressivement de 2C à 4C.
La baisse visible au moment des divisions ne signifie pas que l’ADN est détruit : il est réparti entre les cellules filles. Après une mitose, chacune revient à 2C. Après la méiose I, chaque cellule possède 2C, puis la séparation des chromatides lors de la méiose II conduit à 1C par cellule.
La mitose : conserver le patrimoine génétique
La mitose sert à produire de nouvelles cellules pour la croissance, le renouvellement des tissus, la cicatrisation ou encore le développement de l’embryon. Elle comporte une seule division cellulaire.
- Les chromosomes dupliqués s’alignent au centre de la cellule.
- Les chromatides sœurs se séparent.
- La cellule se partage en deux cellules filles.
Les deux cellules obtenues reçoivent le même assortiment de chromosomes que la cellule de départ. Leur information génétique est donc, en principe, identique — à l’exception d’éventuelles erreurs de copie ou mutations.
La méiose : réduire et mélanger
La méiose intervient dans la lignée à l’origine des cellules reproductrices. Après une seule réplication de l’ADN, elle enchaîne deux divisions successives, sans nouvelle copie de l’ADN entre les deux.
Première division : séparer les chromosomes homologues
Les chromosomes homologues — l’un d’origine maternelle, l’autre d’origine paternelle — s’apparient. Des échanges de fragments peuvent alors avoir lieu entre chromatides non sœurs : c’est le crossing-over, ou enjambement. Puis les homologues se séparent et sont répartis dans deux cellules.
Deuxième division : séparer les chromatides sœurs
Les deux cellules se divisent à nouveau. Cette fois, ce sont les chromatides sœurs qui se séparent. Le schéma général aboutit à quatre cellules haploïdes : elles ne possèdent plus qu’un chromosome de chaque paire.
Ces cellules ne sont pas des copies conformes les unes des autres. La répartition aléatoire des chromosomes homologues et les crossing-over produisent de nombreuses combinaisons génétiques.
Mitose et méiose : le tableau comparatif
| Point comparé | Mitose | Méiose |
|---|---|---|
| Rôle principal | Croissance, renouvellement et réparation des tissus | Préparation de la reproduction sexuée |
| Réplication de l’ADN | Une avant la division | Une avant les deux divisions |
| Nombre de divisions | Une | Deux |
| Première séparation | Chromatides sœurs | Chromosomes homologues |
| Résultat général | Deux cellules filles | Quatre cellules haploïdes issues de la division |
| Nombre de chromosomes | Conservé | Divisé par deux |
| Diversité génétique | Cellules très semblables à la cellule mère | Cellules génétiquement différentes |
| Chez l’être humain | 46 chromosomes dans chaque cellule fille | 23 chromosomes dans les cellules reproductrices |
Trois pièges fréquents
- Un X ne représente pas deux chromosomes. Il représente un chromosome dupliqué composé de deux chromatides sœurs.
- L’ADN n’est pas recopié entre méiose I et méiose II. Une seule réplication précède les deux divisions.
- La méiose n’est pas simplement « deux mitoses à la suite ». L’appariement des homologues, le crossing-over et leur séparation lors de la première division lui sont propres.
Chez l’être humain
La plupart de nos cellules sont diploïdes et possèdent 46 chromosomes, organisés en 23 paires. Une mitose conserve ces 46 chromosomes. La méiose, elle, produit des cellules haploïdes qui n’en possèdent plus que 23. Lors de la fécondation, la réunion d’un ovocyte et d’un spermatozoïde rétablit le nombre diploïde de 46 chromosomes.
Une nuance importante : le schéma général de la méiose montre quatre produits haploïdes. Chez l’être humain, la spermatogenèse peut conduire à quatre spermatozoïdes après différenciation. Lors de l’ovogenèse, en revanche, les divisions sont inégales : un seul grand gamète fonctionnel est formé, accompagné de petits globules polaires.
À retenir
- La mitose produit deux cellules en conservant le nombre de chromosomes.
- La méiose comporte deux divisions et réduit ce nombre de moitié.
- La mitose sépare d’abord les chromatides sœurs ; la méiose sépare d’abord les chromosomes homologues.
- Le crossing-over et la répartition des homologues créent de la diversité génétique.
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