La division cellulaire est le processus par lequel les cellules passent pour se diviser. Les cellules peuvent se diviser pour plusieurs raisons, et il existe deux types de division cellulaire en fonction de l’objectif. La division cellulaire associée à la reproduction sexuée est un type, appelé méiose. L’autre type, la division cellulaire associée à la croissance et au remplacement ou à la réparation des cellules, est appelée mitose. Dans les deux types de division cellulaire, le noyau se divise et l’ADN est répliqué.
La division cellulaire appelée mitose produit des cellules filles qui possèdent tout le matériel génétique de la cellule mère, un ensemble complet de chromosomes. Cependant, les chromosomes ne sont pas le seul matériel qui doit être divisé et transféré aux cellules filles : il y a aussi le cytoplasme et la membrane cellulaire à diviser. La cytokinèse est le processus de division du cytoplasme et de la membrane cellulaire, et ce processus peut suivre immédiatement après la mitose ou se produire séparément, selon l’organisme impliqué. Ensemble, ces deux processus constituent les phases mitotiques du cycle cellulaire.
Les phases de la division cellulaire sont la prophase, la métaphase, l’anaphase et la télophase, et celles-ci se produisent à la fois dans la mitose et la méiose. Une cinquième phase appelée prométaphase se produisant entre la prophase et la métaphase est désignée par certaines sources, mais pas toutes. L’interphase, qui ne fait pas partie de la mitose, est une étape préparatoire au cours de laquelle la cellule mère fait une copie de son matériel génétique afin que chaque cellule fille puisse avoir un ensemble complet. Par conséquent, la mitose est un processus continu et répétitif, alternant avec l’interphase.
La méiose, quant à elle, réduit de moitié le nombre de chromosomes, de sorte que, par exemple, les ovules et les spermatozoïdes humains, appelés gamètes, ont chacun 23 chromosomes et peuvent se joindre pour produire un zygote avec 46. Il a deux phases de division, alors que la mitose n’en a qu’une. La méiose chez les animaux est appelée gamétogenèse, plus précisément la spermatogenèse, produisant du sperme, chez les mâles et l’ovogenèse, produisant des œufs ou des ovules, chez les femelles. À l’état non fusionné, l’ovule et le sperme sont appelés cellules haploïdes – n’ayant qu’un seul ensemble de chromosomes, et ils deviennent diploïdes – ayant une paire de chaque type de chromosome – à nouveau lorsqu’ils s’unissent pendant la fécondation.
La méiose agit spécifiquement pour combiner le matériel génétique de deux individus. Lorsqu’il n’y a qu’un seul parent dans le cycle de reproduction – par exemple, chez les fougères, qui se reproduisent par spores – la cellule fille doit avoir tout le matériel génétique – tous les chromosomes – de la cellule mère. Par conséquent, dans le cas de la création de spores – sporogenèse – la reproduction s’effectue sans méiose.