La vie d'une cellule est rythmée par deux périodes qui se succèdent :

1. Une période de croissance cellulaire appelée interphase qui dure environ 19 heures.
2. Une période de division cellulaire appelée mitose ou méiose qui dure environ une heure.

Période de croissance entre deux divisions cellulaires : l'interphase

Au début de l'interphase, dans la cellule mère, les chromosomes ne sont pas visibles : ils ont l'aspect de filaments fins (l'ADN) se condensent en chromosomes simples (= 1 chromatide).

Enfin chaque chromosomes ainsi formé va se doubler d'une deuxième chromatide génétiquement identique à la première pour obtenir des chromosomes doubles (à 2 chromatides) : c'est la duplication.

Toutes les cellules d'un organisme sont issues des divisions succesives de la cellule-oeuf. Elles ont toutes la même information génétique sous la forme de 23 paires de chromosomes (= 46 chromosomes dans l'espèce humaine). Ces chromosomes sont constitués de gènes qui peuvent eux-même exister en plusieurs versions: les allèles (ex des groupes sanguins).

La méiose et la mitose : période de division cellulaire

La mitose.

Tout au long de notre vie, nos cellules se renouvellent par un processus de division-duplication. La mitose désigne le cycle cellulaire qui s'applique à tous les types de cellules à l'exception des celles destinées à la reproduction, les gamètes (spermatozoïdes chez les hommes, et ovules chez les femmes). Ces cellules sexuelles sont un peu particulières puisqu'elle ne contiennent que la moitié de notre patrimoine génétique. Une information génétique qui sera complétée au moment de la fécondation lors de la rencontre avec l'autre cellule sexuelle.

Au contraire, tous les autres types de cellules procèdent par une duplication exacte du patrimoine génétique ; c'est la mitose. Cette division consiste pour l'organisme à créer deux cellules filles à partir d'une cellule mère en conservant à chaque fois l'information génétique d'origine. Ce processus de division cellulaire est précédé par ce qu'on appelle l'interphase, cycle durant lequel la cellule grossit, intensifie son métabolisme et procède à la réplication de son ADN.

La cellule commence par dupliquer son information génétique contenue sur les filaments de chromatine (2 rouges, 2 blancs sur notre infographie simplifiée). Ceux-ci se dédoublent et forment des sortes de X. Puis ils se cassent et se réorganisent dans le noyau cellulaire (en orange) qui va alors se diviser en deux noyaux comportant donc chacun une information génétique identique. La cellule se divise alors en deux cellules filles, prêtes à croître. Chacune entre alors dans l'interphase en prévision d'une nouvelle division.

La méiose

Le second type de division cellulaire est destiné à la reproduction sexuée. Il s'agit pour l'organisme de produire des cellules sexuelles, les gamètes, qui ne délivrent que la moitié de l'information génétique nécessaire à un individu. Autrement dit, un spermatozoïde comprend une première moitié du patrimoine, tandis qu'un ovule contient la seconde partie. La spécificité - et c'est là que ça se complique - tient à ce qu'aucune des gamètes produites ne présente la même information génétique. En effet, cette moitié de patrimoine transmise lors de la fécondation est elle-même un "mix" de l'information transmise par les parents. 1/4 du père, 1/4 de la mère donc.

La toute première phase de la méiose est similaire à celle de la mitose : l'information génétique est dupliquée. Dans le schéma ci-dessous, nous représentons l'information génétique héritée du père en rouge et celle héritée de la mère en blanc.

Juste après la première phase de duplication de l'ADN, la cellule mère destinée à produire non pas deux, mais quatre cellules sexuelles, va amorcer le processus d'enjambement qui consiste à croiser l'information génétique. Autrement dit, on assiste à un échange aléatoire de gènes qui résulte en des fragments de chromatine "mixés". Survient alors une première division cellulaire, puis une seconde qui donne quatre cellules dont aucune ne contient la même information.

Ainsi, l'information génétique transmise par un individu lors de la fécondation est unique et composée de 25% de celle du père et 25% de celle de la mère.

Remarques : 

• Toutes les cellules de l'organisme se divisent, même à l'âge adulte pour être renouvelées (durée de vie variable selon les types cellulaires...) sauf les cellules nerveuses (neurones) dont le nombre est fixé au début de la vie et diminue à partir de 25 ans sans être renouvelées.
• Le cancer est le résultat d'une prolifération incontrôlable de cellules.