B=fécondation
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REPRODUCTION HUMAINE Contenu I-STRUCTURES ET ROLES DES GONADES CHEZ L’ETRE HUMAIN ..................................................... 2 1- Organisation des appareils génitaux de l’homme et de la femme .............................................. 2 Schémas des appareils génitaux humains ......................................................................... 2 Organisation comparée des organes génitaux mâles et femelles .......................................... 4 2-Gametogenèse .................................................................................................................... 4 a- Méiose ........................................................................................................................ 4 b –Spermatogenèse ............................................................................................................. 8 3-Ovogenèse ..................................................................................................................... 12 4- Schéma comparatif de la spermatogenèse et de l’ovogenèse ............................................... 13 II- CYCLES SEXUELS CHEZ LA FEMME ........................................................................................ 16 1) Cycle ovarien ............................................................................................................ 16 2) Cycle des hormones ovariennes ............................................................................... 17 3) Cycle de l'utérus ....................................................................................................... 17 a) Coupe transversale de l’utérus à deux moments différents du cycle sexuel : 1 en phase folliculaire et 2 en phase lutéale........................................................................................... 17 b) Cycle endometral : ......................................................................................................... 18 c) Cycle de la glaire cervicale : ............................................................................................ 18 4) Commande hypothalamo-hypophysaire du cycle ovarien ......................................... 19 5) Rétrocontrôles exercés par l'ovaire sur l'axe hypothalamo-hypophysaire et la régulation des cycles ......................................................................................................... 19 6) Synchronisme des cycles sexuels chez la femme ..................................................... 20 III- FECONDATION .................................................................................................................. 23 1) La rencontre des gamètes : des conditions obligatoires ........................................... 23 2) La fusion des gamètes .............................................................................................. 23 a- Cytogamie et Activation du gamète femelle ............................................................. 24 b) Caryogamie (fusion des noyaux) et amphimixie ................................................................. 24 IV- DE LA FECONDATION A LA NAISSANCE : LE DEVENIR DE L’OEUF APRES LA FECONDATION ........ 28 1) Migration et nidation ................................................................................................ 28 2) Gestation : la vie intra-utérine ................................................................................. 30 a- La vie embryonnaire ................................................................................................. 30 b- La vie fœtale ............................................................................................................ 30 3) Parturition et lactation ............................................................................................. 32 V-MAITRISE DE LA REPRODUCTION ........................................................................................... 37 A- Contraception. ................................................................................................................. 37 a) Méthodes dites naturelles. ....................................................................................... 37 b) Méthodes artificielles ...................................................................................................... 37 B- Stérilité et avortement ...................................................................................................... 40 C- Procréation médicalement assistée ou PMA : ....................................................................... 41 Introduction Qu’est-ce que la reproduction ? C’est la capacité d’un être vivant d’engendrer d’autres êtres vivants qui lui ressemblent, perpétuant ainsi son espèce. La reproduction distingue l’être vivant du monde non-vivant. Deux modalités de reproduction existent : - Reproduction sexuée Reproduction asexuée ou végétative La reproduction sexuée nécessite l’intervention obligatoire des gamètes, c’est-à-dire l’union des gamètes mâle et femelle. La reproduction asexuée se fait sans l’intervention des gamètes mais par fragmentation d’une partie du corps de l’individu adulte suivie d’une régénération des parties manquantes. Chez l’être humain, c’est la reproduction sexuée qui est la règle. Tout être vivant à reproduction sexuée possède deux types de lignée cellulaire : - Lignée de cellules somatiques dont l’ensemble constitue le SOMA ou CORPS Lignée de cellules germinales dont l’ensemble forme le GERMEN ou cellules sexuelles. Dès la première division de l’œuf (point de départ d’un nouvel individu), les deux types de lignées cellulaires s’individualisent mais les cellules germinales sont beaucoup moins nombreuses par rapport aux cellules somatiques. Ces dernières sont logées dans des organes spéciaux faits de cellules somatiques qui sont les gonades ou organes génitaux. I-STRUCTURES ET ROLES DES GONADES CHEZ L’ETRE HUMAIN 1- Organisation des appareils génitaux de l’homme et de la femme Schémas des appareils génitaux humains Appareil génital de l’homme Appareil génital féminin Appareil génital féminin en coupe sagittale Organisation comparée des organes génitaux mâles et femelles Gonades (à activité à la fois exocrine et endocrine) Voies génitales Glandes annexes Mâle Testicules : Producteurs de gamètes mâles ou spermatozoïdes (exocrine) Producteur d’hormone sexuelle mâle : testostérone (endocrine) Epididyme : lieu de maturation des spermatozoïdes Canal défèrent : conducteur de sperme (=liquide spermatique + spermatozoïdes) Femelle Ovaires : Producteurs de gamètes femelles ou ovules (exocrine) Producteurs d’hormone sexuelles femelles : œstrogène et progestérone (endocrine) Pavillon : recueille les cellules sexuelles femelles lors de l’ovulation Trompe de Fallop : Lieu de la fécondation Conducteur de spermatozoïdes et de l’œuf fécondé Utérus : lieu de développement de l’embryon et du fœtus Glande tubaire Glande endomètrale Ces 2 glandes secrètent de substances nutritives pour l’embryon et le fœtus Glande cervicale : productrice de glaire cervicale Vagin : reçoit les gamètes mâles Epididyme Vésicules séminales Prostate Ces 3 glandes produisent de liquide séminal ou liquide spermatique Organes copulateurs Pénis ou verge : transmet le sperme à l’appareil génital femelle Remarque : Chez le mâle, la voie génitale et la voie urinaire sont communes dans la partie inferieure tandis que chez la femelle, ces deux voies sont exclusivement séparées. 2-Gametogenèse C’est la formation des gamètes : spermatozoïdes chez les mâles et ovules chez les femelles. a- Méiose Définition C’est un type de division cellulaire qui affecte uniquement les cellules germinales en vue d’obtenir des gamètes : phénomène essentiel à la maturation des gamètes. Les différentes étapes de la méiose La méiose comprend deux divisions successives entre lesquelles il n’existe pas de duplication d’ADN : Une première division méiotique = division réductionnelle avec réduction chromatique conduisant à former deux cellules haploïdes. Une deuxième division méiotique = division équationnelle, simple mitose, donnant en définitive 4 cellules haploïdes. Guide d’exploitation du document. : Division réductionnelle : 1ère division méiotique Déterminer le nombre de chromosomes au départ Apparier les chromosomes des mêmes formes d’origine l’une maternelle et l’autre paternelle Visualiser les modifications au niveau des chromosomes au cours de chaque phase : Comparer ces modifications avec celles des différentes phases de la mitose. En quoi différent les comportements des chromosomes ? (surtout métaphase I et anaphase I avec métaphase et anaphase de la mitose). Déterminer le nombre de chromosomes à la fin de la télophase I et le nombre de chromatides de chaque chromosome. Division équationnelle : 2éme division méiotique Remarquer : La période très brève entre télophase I et prophase II Le plan de division de la 1ere par rapport à la 2eme division Visualiser les modifications au niveau des chromosomes au cours de chaque phase : Comparer ces modifications avec celles des différentes phases de la 1ere division méiotique, en quoi différent les comportements des chromosomes ? (métaphase II et anaphase II avec métaphase I et anaphase I) Déterminer le nombre de chromosomes à la fin de la télophase II et le nombre de chromatide de chaque chromosome. En résumé : P R O P H A S E I M E T A 1ere Division méiotique : DIVISION REDUCTIONNELLE Augmentation du volume de noyau conduisant à la disparition de la membrane nucléaire Condensation des chromosomes par spiralisation des chromatides. Appariement des chromosomes homologues avec enchevêtrement de leurs chromatides, les quatre chromatides de chaque paire forment une tétrade ; des enjambements peuvent apparaitre : c’est le crossing-over. Formation de réseau de fibres qui rayonnent à partir des 2 pôles cellulaires : c’est le fuseau achromatique sur lequel se fixent les paires de chromosomes. Rangement des paires de chromosomes en « plaque équatoriale » P R O P H A S E 2eme Division méiotique : DIVISION EQUATIONNELLE Sans attendre, les deux cellules filles haploïdes entament la 2eme division méiotique après une très brève prophase II Les chromosomes étant déjà condensés Formation de réseau de fibres rayonnant à partir de 2 pôles cellulaires fuseau achromatique où se fixent les chromosomes. II M E T A Rangement des chromosomes en « plaque équatoriale » P H A S E I A N A P H A S E I T E L O P H A S E I Pas de division de centromère. Séparation des chromosomes homologues : les deux lots de chromosomes bichromatidiens s’écartent et migrent vers les pôles cellulaires : c’est l’ « ascension polaire » Cytodiérèse (division cytoplasmique) aboutissant à la formation des deux cellules filles haploïdes (n) dont chaque chromosome est formé de deux chromatides : ce sont des chromosomes bichromatidiens. P H A S E II A N A P H A S E II T E L O P H A S E II Division du centromère. Séparation des chromatides : les 2 lots de chromosomes fils ou chromosomes monochromatidiens s’écartent et migrent vers les pôles cellulaires : « ascension polaire ». Cytodiérèse 4 cellules filles haploïdes « n chromosomes » dont chaque chromosome est formé d’une seule chromatide : ce sont des chromosomes monochromatidiens Reconstitution de membrane nucléaire autour des chromosomes qui se décondensent Disparition de fuseau achromatique Importance de la méiose et variation de quantité d’ADN C’est le seul phénomène biologique permettant le passage de cellule diploïde (2n) en cellule haploïde (n) : c’est la réduction chromatique nécessaire à la maturation des gamètes. La méiose et la fécondation se complètent pour garder le cycle du développement d’une espèce d’une génération à l’autre : Individus diploïdes et gamètes haploïdes. Courbe de variation de la quantité d’ADN par noyau cellulaire au cours de la méiose. b –Spermatogenèse La spermatogenèse : une production continue de spermatozoïdes La spermatogenèse est en fait la formation des gamètes mâles, c'est à dire des spermatozoïdes La production de spermatozoïdes a lieu dans les testicules et plus précisément dans les tubes séminifères de façon continue, de la puberté à la fin de la vie. Il faut 72 jours pour fabriquer un spermatozoïde. Les spermatozoïdes formés passent ensuite par les canaux efférents et arrivent dans l'épididyme, rejoignent le canal déférent jusque au niveau de la prostate. (Pour plus d'informations sur le trajet des spermatozoïdes, aller voir l'appareil génital de l'homme) La spermatogenèse se déroule dans les tubes séminifères de façon centripète. En effet, elle démarre au bord de la membrane du tube et se termine à la lumière de ce tube, c'est-à-dire au centre de celui-ci. Différentes phases de la spermatogenèse Elle comporte 4 phases successives: multiplication au cours de laquelle se déroulent quelques mitoses des spermatogonies diploïdes accroissement correspondant à une légère augmentation de volume cellulaire: les spermatogonies sont devenues spermatocytes I diploïdes. maturation, au cours de laquelle se déroule la méiose : Le spermatocyte I subit la division réductionnelle (première étape de la méiose) : On passe alors d'une cellule diploïde (possédant 2n chromosomes à deux chromatides) à deux cellules haploïdes (possédant n chromosomes à deux chromatides) : les spermatocytes II de même taille et de même potentialité. Chacun des spermatocytes II subit alors la division équationnelle et on aboutit à quatre cellules : les spermatides (de même taille et de même potentialité) différenciation, qui conduit à la formation de spermatozoïdes. Les spermatozoïdes sont des cellules haploïdes hautement différenciées, constituées d'une «tête» renfermant le matériel génétique, et d'un flagelle assurant leur mobilité. Prenons par exemple une cellule à 2n=6, on aura alors le spermatocyte I qui possèdera 6 chromosomes à deux chromatides, le spermatocyte II possèdera 3 chromosomes à deux chromatides et la spermatide, comme le spermatozoïde ne possèdera plus que 3 chromosomes à une chromatide chacun. Variation de quantité d’ADN au cours de la spermatogenèse Caractères du spermatozoïde Cellule haploïde relativement petite, mobile, avec un noyau volumineux et un cytoplasme très réduit Schéma d’un spermatozoïde Régulation de la fonction reproductrice chez l’homme. - A la puberté, les caractères sexuels primaires apparaissent : Les testicules et le pénis atteignent leur complet développement et deviennent fonctionnel (premières éjaculations). En même temps : les caractères sexuels secondaires se développent : timbre grave de la voix, développement de la pilosité pubienne, puis axillaire, puis visage, accroissement de la masse musculaire et élargissement de la carrure silhouette masculine - Double fonctions testiculaires Fonction exocrine : production des spermatozoïdes, dans les tubes séminifères, les cellules de la lignée germinale permettent la spermatogenèse et les cellules de Sertoli nourrissent les spermatozoïdes formés. Fonction endocrine : sécrétion des hormones androgènes dont le plus important est la testostérone: Entre les tubes séminifères, des îlots de cellules interstitielles appelées cellules de Leydig synthétisent et libèrent des hormones sexuelles mâles induisant la différenciation des caractères sexuels mâles. Le testicule par la testostérone, est indispensable au maintien des caractères sexuels de l’adulte. Une hormone est une substance chimique sécrétée par une glande endocrine, déversée directement dans le sang et véhiculée par celui-ci aux organes effecteurs. - Le taux sanguin de testostérone fluctue autour d’une valeur moyenne constante car le rythme des pulses (sécrétion pulsatile) et leur amplitude est stable. La testostérone stimule le développement des organes génitaux (pénis, vésicules séminales, prostate.) et des cellules d’autres organes (follicule pileux, pharynx, muscle) : elle est responsable de l’apparition des phénotypes masculins - Régulation du taux de testostérone. La sécrétion de testostérone est sous le contrôle du complexe hypothalamo-hypophysaire CHH. (Voir schéma) § - L’hypophyse = 1er point de commande du testicule, est une glande située à la base de l’encéphale. Elle est en relation avec l’hypothalamus qui est une glande à neurones. L’hypophyse antérieure sécrète 2 hormones actives au niveau du testicule : ce sont les gonadostimulines : L.H. = Luteinizing Hormon stimulant les cellules de Leydig à la production de testostérone. FSH = Follicul Stimulating Hormon activant la spermatogenèse. LH et FSH sont 2 hormones antéhypophysaires à action synergique et sont nécessaires au déroulement normal de la spermatogenèse. Leur production est continue. La sécrétion de testostérone étant dépendante de la LH, un contrôle de la sécrétion de LH est donc nécessaire. § - Contrôle hypothalamique Destruction des neurones hypothalamiques pas de production de gonadostimulines. Stimulation des neurones hypothalamiques active la sécrétion de gonadostimulines. Des neurones hypothalamiques sécrètent de nuerohormone appelée GnRH (Gonadotrophine Releasing Hormon ou gonadolibérine), déversée dans les capillaires sanguins au niveau de la tige hypophysaire (=pituitaire) et transportée aux cellules de l’antéhypophyse qui vont produire de FSH et LH hypophysaires, agissant sur les testicules pour la spermatogenèse et la production de testostérone. § - La testostérone exerce à son tour, un effet modérateur sur le complexe hypothalamo-hypophysaire. C’est le rétrocontrôle négatif. La régulation du taux des hormones sexuelles mâles fait intervenir deux systèmes endocrines inter agissants : Le CHH stimule le testicule endocrine qui, en retour, exerce un rétrocontrôle négatif sur la sécrétion des gonadostimulines, amortit les variations de concentration hormonale sanguine. Une substance sécrétée par les cellules de Sertoli inhiberait la sécrétion de FSH. 3-Ovogenèse a) L’ovogenèse : une production cyclique d’ovocytes. C'est la formation des gamètes femelles ou ovules. L'ovogenèse a lieu dans les ovaires (voir l’appareil reproducteur). b) Différentes phases de l’ovogenèse Elle comporte 3 phases qui se déroulent de la façon suivante : Multiplication : au cours de laquelle quelques mitoses affectent des cellules souches ou ovogonies diploïdes, avant la naissance, dans l'ovaire fœtal. Accroissement : Des ovogonies augmentent de volume, accumulent des réserves et deviennent des ovocytes I diploïdes. Dès la vie fœtale, ces ovocytes I entament la première division de la méiose qui est bloquée en prophase I pour un bon nombre d'années et s'entourent de quelques cellules folliculaires (somatiques), constituant des follicules primordiaux. A la naissance, les ovaires contiennent quelques 400 000 ovocytes I diploïdes entourés chacun de cellules folliculaires : ce sont les follicules primordiaux. Une grande partie de ce stock dégénère au cours de la vie. Maturation : Correspondant à la poursuite de la méiose qui était bloqué depuis plusieurs années, quelques heures seulement avant l'ovulation ou ponte ovulaire (qui ne débute qu'à la puberté) : la première division de la méiose ou division réductionnelle de l’ovocyte I se termine et donne naissance à un ovocyte II (cellule haploïde) et à un 1er globule polaire destiné à dégénérer. La deuxième division méiotique ou division équationnelle de l’ovocyte II débute alors et reste bloquée en métaphase II, cette deuxième division ne se terminera que si l'ovocyte II est fécondé par un spermatozoïde. En effet la pénétration de celui-ci déclenche la reprise de la méiose : formation d’un ovotide qui évoluera en ovule ou gamète femelle et expulsion du second globule polaire destiné à dégénérer Information supplémentaire : De l’enfance à la puberté, un grand nombre de follicules primordiaux dégénèrent encore et il n’en reste plus qu’environ 400. À partir de la puberté jusqu’à la ménopause, la poursuite de l’ovogenèse est cyclique et parallèle avec l’évolution de follicules: dans chaque cycle ovarien, un certain nombre de follicules primordiaux s'entourent progressivement d'un nombre de plus en plus grand de cellules folliculaires et de cellules thécales (follicules primaires et secondaires), puis se creusent d'une cavité (follicules cavitaires). Au début de chaque cycle ovarien, quelques petits follicules cavitaires entament la dernière phase de leur évolution; dans le cas général, un seul parviendra à maturité, les autres dégénèrent. Cette évolution est marquée par une augmentation de la taille du follicule dont la cavité devient de plus en plus grande et par l'achèvement de la première division de la méiose qui conduit à deux cellules: un premier globule polaire et un ovocyte II qui entame la 2e division de la méiose, mais reste bloqué en métaphase II. L'ovulation a lieu lorsque l'ovocyte II, entouré d'une couronne de cellules folliculaires, est libéré par rupture du follicule mûr de De Graaf et recueilli par le pavillon de la trompe. Ovulation=rupture du follicule mûr suivie de l’expulsion de l’ovocyte II par l’ovaire Ménopause= période d’épuisement total des follicules primordiaux dans les ovaires de la femme 4- Schéma comparatif de la spermatogenèse et de l’ovogenèse Exercice 1 Définissez spermatogenèse. Dans quel organe se déroule-t-elle ? Cet organe a un double rôle, lesquels ? Quels sont les types de division cellulaire observés pendant cette spermatogenèse ? Préciser à quelle phase appartient chacun d’eux ? Au cours de cette spermatogenèse, on observe trois moments de divisions cellulaires représentés par les schémas i, j et k (pour simplifier on prend 2n = 4). Quelle phase de division représente ces schémas ? Justifier. Classez-les dans l’ordre chronologique de la spermatogenèse tout en déterminant le type de division à qui appartient chacun de ces schémas en les situant dans ses différentes phases. Justifier. Donnez un schéma d’un spermatozoïde en donnant le rôle de chaque partie du spermatozoïde COR exo 1 Formation de spermatozoïde dans les tubes séminifères des testicules Rôle endocrine : hormonogenèse ou producteur d’hormone Rôle exocrine : spermatogenèse producteur de spermatozoïde Mitoses pendant la phase de multiplication et méiose lors de la multiplication a =anaphase car ces 3 schémas tous représentent des chromosomes en ascension polaire b Ordre chronologique= j-k-i j=mitose de la phase de multiplication car on a 2n=4 chromosomes monochromatidiens en ascension polaire k=division réductionnelle de la phase de maturation car on a n=2 chromosomes bichromatidiens en ascension polaire i= division équationnelle de la phase de maturation car on a n=2 chromosomes monochromatidiens en ascension polaire 4- a=acrosome assurant la pénétration dans la cellule sexuelle femelle lors de la fécondation b=noyau apportant les matériels génétiques : n chromosomes c=mitochondries riches en énergies pour la respiration cellulaire d=flagelle assurant le déplacement de la cellule Exercice 2 Chez l’Homme, quels sont les organes où se déroulent à la fois la mitose et la méiose ? L’espèce humaine se reproduit par voie sexuée. Définir reproduction sexuée. Quels sont les phénomènes qui aboutissent à la formation des cellules sexuelles mâles et femelles? 3- La spermatogenèse se déroule dans l’organe X. a. Quel est l’organe X ? b. Quelles sont les différentes phases de la spermatogenèse? c. Cet organe joue un autre rôle. Lequel ? Donner alors l’hormone ainsi produite. 4- L’ovogenèse se déroule dans un organe Y. Après l’ovulation, il se forme un élément Z dans l’organe Y. a. Qu’appelle-t-on « Ovogenèse »? b. Identifier l’organe Y et l’élément Z. c. Quelles sont les hormones secrétées par l’élément Y? d. Donner la formule chromosomique de l’ovocyte II chez l’être humain. COR Exercice 2 Gonades : testicules chez l’homme et ovaires chez la femme a –reproduction nécessitant l’intervention obligatoire des cellules sexuelles b –spermatogenèse pour les cellules sexuelles mâles et ovogenèse pour les cellules sexuelles femelles a -X=testicule b –multiplication -accroissement -maturation -différentiation c – producteur d’hormone : testostérone a formation d’ovule b-Y=ovaire Z=corps jaune Œstrogènes et progestérone Formule chromosomique de l’ovocyte II : n=23chromosome=22+X Exercice 3 1° Choisir la bonne réponse : a- Le spermatocyte II est une cellule : 1- diploïde 2- à n chromosomes 3- à 2n chromosomes b- L’ovule chez la femme est formé après : 1- Une division équationnelle de l’ovocyte II 2- Une division réductionnelle de l’ovocyte II 3- Un simple accroissement de volume des ovogonies 2° La figure suivante est une vue partielle d’une coupe transversale d’un tube séminifère (document a). - Document a Annoter cette figure sans la reproduire. 3° Le document I représente une cellule au cours d’une division à l’intérieur de ces tubes séminifères Quelle phase Cor exo 3 a=2 b=1 a) et quel type de division représente-t-il ? Justifier. a=spermatogonie b=spermatocyte c= spermatide d=cellule de Sertoli Anaphase de la division équationnelle car c’est l’ascension polaire des chromosomes monochromatidiens haploïdes c’est-à-dire n=3 II- CYCLES SEXUELS CHEZ LA FEMME L’appareil génital de la femme est caractérisé par un fonctionnement cyclique qui débute à la puberté et s’achève à la ménopause. Un cycle sexuel féminin dure environ quatre semaines et se caractérise par des modifications complexes affectant plusieurs organes : ovaires, utérus, complexe hypothalamo-hypophysaire, par l’ovulation et par l’apparition des règles ou menstruation. Toutes ces transformations cycliques sont parfaitement synchronisées grâce à l’action des hormones sécrétées par différentes glandes endocrines. Le cycle sexuel ou menstruel se définit par l’intervalle entre deux menstruations 1) Cycle ovarien Bien avant la naissance, les ovocytes sont entourés de quelques cellules folliculaires aplaties, l'ensemble formant des follicules primordiaux. Ces follicules primordiaux commencent, les uns après les autres, à se développer, depuis la puberté jusqu'à la ménopause. Ils se transforment en follicule primaire puis en follicule secondaire (plein) puis en follicule cavitaire Follicule primaire : l'ovocyte a grossi, la couche de cellules folliculaires commence à se diviser. On est presque au stade de follicule secondaire Jeune follicule cavitaire : des cavités apparaissent entre les cellules folliculaires Le cycle ovarien commence le premier jour des règles et comporte deux phases : la phase folliculaire et la phase lutéinique, séparées par l'ovulation. Au cours de la phase folliculaire, un follicule cavitaire jeune se développe complètement dans l'un des deux ovaires. Il devient alors un follicule mûr ou follicule de De Graaf. L'ovulation est l'émission d'un ovocyte, par rupture de la paroi du follicule. L'ovocyte est récupéré par les trompes où il peut être fécondé par un spermatozoïde. La phase lutéinique est la phase de croissance puis de régression du corps jaune qui se forme à partir du reste follicule qui a participé à l'ovulation. Les cellules de la thèque interne et de la granulosa se transforment en cellules lutéales qui se multiplient et comblent progressivement la cavité. S'il n'y a pas eu fécondation, le corps jaune régresse à la fin du cycle 2) Cycle des hormones ovariennes Une ovariectomie chez une femme entraine l’arrêt du cycle sexuel traduit principalement par l’absence des règles. Chez les autres mammifères femelles ovariectomisées, il y a également arrêt de cycle traduit par l’absence de « chaleur » ou « œstrus » : Ce qui signifie que les ovaires commandent le cycle utérin par l’intermédiaire des hormones : Œstrogènes et progestérone sont les deux hormones sexuelles de la femme Pendant la phase folliculaire, les cellules de la thèque interne et de la granulosa sécrètent des œstrogènes. La quantité sécrétée augmente avec la croissance du follicule. Elle diminue un peu au moment de l'ovulation. En phase lutéinique, les cellules lutéales du corps jaune sécrètent de la progestérone Rôles des œstrogènes et progestérone Hormones sexuelles et Œstrogènes produits par la thèque supports histologiques interne et les cellules du granulosa de follicule - Responsable s de l’acquisition de la Sur l’endomètre morphologie féminine (caractères sexuels II aire de la femme) - Augmente nt l’épaisseur de la muqueuse utérine - Développent les glandes en tube -Augmentent les artérioles Responsable de sa contraction Sur le myomètre Sur le plan général Diminuent la température inférieure à 37° Progestérone produite par les cellules lutéiniques du corps jaune - Limite et complète l’action des œstrogènes - Responsable de la dentelle utérine - Stimule la sécrétion de glycogène par les glandes en tube Inhibe la contraction donc responsable du « silence utérin » : gestation possible Augmente la température supérieure à 37° 3) Cycle de l'utérus Le cycle de l'utérus est marqué par la survenue périodique des règles ou menstruations (on parle aussi de cycle menstruel). Le premier jour des règles est, par définition, le premier jour du cycle. a) Coupe transversale de l’utérus à deux moments différents du cycle sexuel : 1 en phase folliculaire et 2 en phase lutéale. Le myomètre est un muscle très élastique et l’endomètre ou muqueuse très vascularisé, tapissé intérieurement d’un épithélium. L’endomètre subit des variations cycliques durant toutes les périodes du cycle sexuel . b) Cycle endometral : En phase folliculaire juste après la menstruation, on observe une croissance de la muqueuse utérine : c'est la phase proliférative, les œstrogènes ovariens stimulent la croissance de la muqueuse utérine. Les glandes se développent mais restent droites. En phase lutéinique, La progestérone associée aux œstrogènes stimule la vascularisation de la muqueuse utérine et la spiralisation des glandes. Ces glandes deviennent tortueuses et ramifiées donnant l’aspect de dentelle utérine, elles augmentent leur sécrétion : c'est la phase sécrétoire. A ce moment-là, un œuf fécondé peut s'implanter dans la muqueuse utérine et s'y développer. S’il n’y a pas fécondation de l’ovocyte II, la régression du corps jaune entraine la chute des sécrétions d'œstrogènes et de progestérone : c’est la fin du cycle précédent, début du cycle suivant marquée par un écoulement de sang au niveau de vulve dû à la dilatation des artérioles et la rupture de leurs parois : c’est la menstruation ou règles. c) Cycle de la glaire cervicale : Au cours du cycle menstruel, le col de l’utérus subit des modifications en rapport avec la sécrétion de glaire par les glandes cervicales. - En phase pré-ovulatoire, la glaire cervicale est imperméable : filance faible - En phase ovulatoire, elle devient perméable : filance augmentée - En phase post-ovulatoire, elle est imperméable : filance faible La filance (aptitude du mucus à s’étirer en fil) joue un rôle très important dans la fécondation. 4) Commande hypothalamo-hypophysaire du cycle ovarien L'hypothalamus sécrète la gonadolibérine (GnRH) qui stimule la sécrétion des gonadostimulines hypophysaires (FSH et LH) , c’est une neuro-hormone car elle est secrétée par des cellules nerveuses de l’hypothalamus. Ces gonadostimulines FSH et LH sont sécrétées par l’adéno-hypophyse La FSH stimulent la croissance des follicules C'est le pic de sécrétion de LH vers le milieu du cycle qui déclenche l'ovulation. La LH est également responsable de la formation du corps jaune à partir du reste de follicule après ovulation en transformant les cellules folliculaires en cellules lutéiniques. En fin de phase lutéinique, la concentration des gonadostimulines hypophysaires est insuffisante pour maintenir le corps jaune. La régression du corps jaune entraine une baisse de sécrétion des hormones sexuelles. C'est ce qui déclenche la menstruation au début du cycle suivant. 5) Rétrocontrôles exercés par l'ovaire sur l'axe hypothalamo-hypophysaire et la régulation des cycles Les hormones ovariennes exercent en retour, un rétrocontrôle ou feed-back sur l'axe hypothalamo-hypophysaire. Lorsque leur concentration est faible, en début de phase folliculaire, les œstrogènes inhibent la sécrétion des hormones hypophysaires (rétrocontrôle négatif). En fin de phase folliculaire, lorsque leur taux dépasse un seuil, ces œstrogènes exercent un rétrocontrôle positif de courte durée sur l'axe hypothalamo-hypophysaire. C'est ce rétrocontrôle positif qui déclenche le pic de LH qui, lui-même déclenche l'ovulation. On passe alors à la phase lutéinique au cours de laquelle les œstrogènes et la progestérone exercent un rétrocontrôle négatif sur la sécrétion des hormones hypophysaires. Ce rétrocontrôle va, en fin de cycle, entrainer une baisse de la sécrétion des gonadostimulines. Cette baisse entraine la régression du corps jaune, qui elle-même entraine la menstruation au début du cycle suivant. 6) Synchronisme des cycles sexuels chez la femme Tous ces différents cycles sexuels chez la femme sont parfaitement synchronisés Exercices Exercice 4 1 - L'ovaire est une glande mixte. Expliquer 2 - La vie génitale d’une femme commence à la puberté et se termine à la ménopause. a) Quel phénomène apparent marque l’entrée dans la période de la puberté ? b) Durant cette vie génitale, on observe en moyenne 450 cycles sexuels. Combien d’ovocytes II environ produit cette femme ? 3 - Quelle est l’hormone responsable de la maturation des follicules ? Préciser son support histologique. 4 - Quelles seront les conséquences de l’ablation de l’hypophyse sur le fonctionnement ovarien Cor exo 4 1 : ovaire glande mixte car il est à la fois une glande exocrine par la formation de l’ovocyte II (ovogenèse) et une glande endocrine par sa sécrétion d’hormones (hormonogenèse) 2 : a) apparition de menstruation ou règles b) 450 3 : FSH, adénohypophyse 4 : absence de folliculogenèse, de sécrétion d’œstrogènes -progestérone et d’ovulation Exercice 5 On peut observer de nombreux éléments de taille différente dans la zone corticale de l'ovaire. Chaque mois, l'un de ces éléments ovariens libère un ovocyte II bloqué à la métaphase II . Cette décharge de l'ovule est sous l'action d'une hormone sécrétée par l'hypophyse. 1 - Comment appelle-t-on ces éléments ovariens ? 2 - Quel est le phénomène correspondant à leur croissance ? 3 - Donner l'appellation de l'expulsion du gamète femelle en précisant l'hormone responsable 4 – Schématiser le noyau de l'ovocyte II juste après sa libération. Prendre 2n = 6 au lieu de 46. 5 - Donner la durée (en jours) de la phase lutéinique d'une femme Cor exo 5 1-Eléments ovariens dans la zone corticale : follicules ovariens 2-Folliculogenèse 3-Ovulation ; LH. 4-Schéma du noyau de l’ovocyte II juste après sa libération (en métaphase II 2n=6 alors n = 3) 5- 14 jours Exercice 6 La figure du document suivant représente un élément dans un organe de l’appareil génital femelle. 1° Titrer et annoter ce document sans le reproduire. 2° Dans quel organe précis et pendant quelle phase du cycle ovarien s’est-il formé ? 3° Cet élément représenté par ce document joue un rôle glandulaire et sécrète des hormones. Quelles sont ces hormones et préciser leur rôle respectif. Cor exo 6 1° titre : corps jaune 1= glande thécale 2=cellules lutéiniques 3=caillots sanguins 2° ovaire en phase lutéale 3° œstrogènes stimulent l’évolution de la muqueuse utérine et la contraction de myomètre Progestérone responsable de la formation de dentelle utérine et le silence utérin Exercice 7 Voici deux documents. Donner un titre à chaque document 2- Identifier, en justifiant, les deux hormones A et B. Préciser leur rôle et support histologique respectif. 3- Représenter la courbe de l’hormone A dans le cas d’une femme enceinte 4- Laquelle des deux hormones est celle de la gestation ? (Votre réponse doit être justifiée) Cor exo 7 Document 1 taux de variation de l’hormone A (P) en fonction de jours du cycle Document 2 : taux de variation de l’hormone B (O) en fonction de jours du cycle 2-A= progestérone car la courbe présente une sécrétion avec un seul pic en phase lutéale Support histologique : cellules lutéiniques du corps jaune Rôle : responsable de la formation de dentelle utérine et le silence utérin B= œstrogènes car la courbe présente une sécrétion pendant les deux phases du cycle et deux pics Support histologique : thèque interne et granulosa Rôle stimulant l’évolution de la muqueuse utérine et la contraction de myomètre 3- 4- Progestérone car elle garde le silence utérin III- FECONDATION La fécondation : union des gamètes mâle et femelle donne naissance à une cellule œuf diploïde appelée zygote, point de départ d’un nouvel individu. Fécondation et méiose sont deux phénomènes biologiques complémentaires dans le cycle de développement de l’Homme : la méiose réduit le nombre de chromosomes à n c’est-à-dire cellule haploïde et la fécondation ramène le nombre 2n chromosomes : cellule diploïde 1) La rencontre des gamètes : des conditions obligatoires Chez l’espèce humaine, la fécondation est naturellement interne : elle a lieu dans le tiers antérieur de l’oviducte de la femme un à deux jours après l’ovulation lorsque l’ovocyte est fécondable et les spermatozoïdes sont capacités. Les spermatozoïdes n’acquièrent leur mobilité qu’en traversant les canaux épididymaires où ils s’accumulent pour attendre l’éjaculation. Ils passent ensuite dans le canal déferrant dans lequel les vésicules séminales et la prostate secrètent des liquides spermatiques constituant un environnement favorable à leur survie Inséminés dans le vagin lors du rapport sexuel, les spermatozoïdes subissent de très sévère sélection exercée par la glaire cervicale (99% des spermatozoïdes sont éliminés). On estime par ailleurs que le tiers seulement des spermatozoïdes ayant franchi le col de l’utérus parvient jusqu’à l’orifice de la trompe. Dans la partie basse de ce conduit, s’effectue une nouvelle et importante sélection. Finalement, un faible nombre de spermatozoïdes (environ quelques centaines) sont présents simultanément près de l’ovocyte. Des mécanismes de transports rapides (contractions de la musculature utérine et tubaire sous l’influence du liquide séminal) s’ajoutent au déplacement propre des spermatozoïdes. Les secrétions des voies génitales de la femme assurent la capacitation des spermatozoïdes, ce qui les rend aptes à la fécondation 2) La fusion des gamètes a- Cytogamie et Activation du gamète femelle -Attirés par des récepteurs protéiques au niveau de corona radiata, des spermatozoïdes s’agglutinent autour de l’ovocyte II bloqué en métaphase II. Les acrosomes des spermatozoïdes capacités libèrent des enzymes qui dégradent la zone pellucide du gamète femelle. -Au début de la pénétration d’un spermatozoïde, des minuscules granulations de la zone périphérique du cytoplasme ovulaire libèrent leur contenu, ce matériel rejeté constitue la membrane de fécondation empêchant l’ovule d’être pénétré par des spermatozoïdes surnuméraires : il s’agit d’un mécanisme de protection contre la polyspermie. -Au moment où le spermatozoïde pénètre, le gamète femelle bloqué au stade de l’ovocyte II, achève sa méiose et expulse le 2 ème globule polaire : c’est le réveil physiologique de l’ovocyte II. Le noyau femelle est alors apte à fusionner avec celui du spermatozoïde. b) Caryogamie (fusion des noyaux) et amphimixie Cet acte essentiel de la fécondation réunit en un noyau unique les noyaux des deux gamètes : on obtient alors une cellule œuf ou zygote qui possède un noyau résultant d’apports paternels et maternels mélangés : cellule œuf diploïde (n chromosomes du spermatozoïde + n chromosomes de l’ovule = 2n chromosome dans l’œuf) Immédiatement après sa formation, cet œuf ou zygote ne tarde pas à entrer en division qui est une mitose pour donner 2 cellules, 4 cellules……… selon la formule N = 2n où N=nombre de cellules et n=nombre de mitoses CAS DES JUMEAUX Chez l’être humain, l’uniparité est la règle, mais les grossesses doubles se rencontrent fréquemment. Il existe deux catégories de jumeaux - les faux jumeaux appelés dizygotiques ou biovulaires, résultent de la fécondation par deux spermatozoïdes de deux ovules différents ; ils peuvent être de sexe différent ou de même sexe - les vrais jumeaux appelés monozygotiques ou monoovulaires, sont issu d’un seul ovule fécondé par un seul spermatozoïde ; ils sont toujours de même sexe et, étant héritiers du même patrimoine génétique, se ressemblent de façon remarquable. La gémellité uni-ovulaire résulte d’une séparation en deux d’un germe unique. La séparation peut survenir à différentes étapes du développement. EXERCICES Exercice 8 1- Chez l’espèce humaine, la reproduction fait intervenir 2 phénomènes A et B. - A aboutit à la formation des gamètes - B aboutit à la formation d’un œuf. Identifier A et B. 2-L'œuf est le point de départ d'un nouvel individu. a) Dans quel organe a lieu la formation de l'œuf ? b) Citer les éléments qui ont contribué à la formation de l'œuf. . c) Donner la garniture chromosomique de l'œuf. 3- Il y a deux (2) types de spermatozoïdes : - Spermatozoïde X (portant le chromosome sexuel X) - Spermatozoïde Y (portant le chromosome sexuel Y) Lequel des deux (2) détermine le sexe masculin ? Pourquoi Cor exo 8 A=méiose B=fécondation a) dans le tiers antérieur de trompe de Fallop b) ovule et spermatozoïde c) 2n = 46chromosomes : 44+XY pour les mâles et 44+XX pour les femelles Spermatozoïde Y car Y détermine le mâle Exercice 9 Les schémas suivants représentent quelques étapes de la fécondation chez l'espèce humaine : 1 - Sans reproduire les schémas, donner le nom qui correspond à chaque chiffre et le titre de chacun des 3 schémas a : b : c : Classer ces schémas dans l'ordre chronologique.. - Donner la formule chromosomique de 1 et de 2. 4-L’utérus d’une femme contient trois fœtus, alors que ses ovaires ne renferment que deux corps jaunes. Expliquer ce fait COR EXO 9 1=cellule folliculaire du corona radiata 2= 1er globule polaire 3=noyau de l’ovocyte II en Métaphase II a=pénétration d’un spermatozoïde provoquant la poursuite de la division équationnelle en anaphase de l’ovocyte II b=agglutination des spermatozoïdes autour de l’ovocyte II c=caryogamie (fusion des 2 noyaux mâle et femelle) Ordre chronologique des schémas ; b-a-c Formule chromosomique de 1 : 2n=46=44+XX 2 : n=23=22+X Il y a deux ovulations qui correspondent à deux ovocytes II fécondés. Un œuf donne un fœtus et un 2ème œuf donne deux vrais jumeaux EXERCICE 10 Dans un laboratoire, on dispose de deux préparations de cellules animales. L’une renferme un lot homogène de cellules A allongées et très mobiles. Le taux d’ADN de chaque cellule est de 6,5.10 -12g. L’autre renferme un lot de cellules B sphériques, beaucoup plus volumineuses que les cellules A et passives. Elles ont le même taux d’ADN que les cellules A. Quand on mélange les deux préparations, on observe après quelques minutes, la formation d’autres nouvelles cellules C qui présentent un autre taux d’ADN. 1. Quel type de cellules représentent les lots A et B ? 2. Expliquer la genèse de A et B sous forme de tableau. 3. Quel est le taux d’ADN des cellules C par rapport à A et B ? Justifier. 4. Quel type de cellules représente le lot C ? COR EXO 10 A=gamète mâle ou spermatozoïde B= gamète femelle ou ovule spermatogenèse (A) ovogenèse (B) multiplication multiplication Accroissement (léger) Accroissement (important) maturation maturation différentiation Taux d’ADN dans C=13-12 g ; ce taux est égal à celui de A et de B car C provient de la fusion da A et de B La cellule C est une cellule œuf diploïde Exercice 11 Les dessins A, B, C et D ci-après montrent quelques phases de la fécondation « in vitro » chez un Mammifère Donner l’ordre chronologique de ces dessins en les titrant Annoter chacun de ces 4 dessins avec précision (sans les reproduire) Donner les stocks chromosomiques des 1, 5, 2, 7 et 12 COr EXO 11 Ordre chronologique et titre B : attraction et agglutination des spermatozoïdes C : pénétration d’un spermatozoïde D : maturation de l’ovule et formation des 2 pronucléi A : caryogamie Annotation : 1=cellule folliculaire 2=membrane de fécondation 3=membrane périvittelin 4=membrane cytoplasmique 5=noyau de l’œuf 6=2 globules polaires 7=spermatozoïde 8=granules corticaux 9=noyau de l’ovocyte II en métaphase II 10=noyau de l’ovocyte II en anaphase II 11=1er globule polaire 12=pronucléus mâle et pronucléus femelle Stocks chromosomiques 1: cellule folliculaire=2n 5: noyau de l’œuf=2n 7 : spermatozoïde=n 12 : pronucléi=n IV- DE LA FECONDATION A LA NAISSANCE : LE DEVENIR DE L’OEUF APRES LA FECONDATION 1) Migration et nidation La fécondation a lieu dans la trompe. L’œuf commence à se diviser en même temps qu’il migre vers la muqueuse utérine. A la fin de la première semaine suivant la fécondation, l’œuf s’implante dans l’endomètre : c’est la nidation, moment essentiel de la gestation qui ne se réalise que si le blastocyste et l’utérus sont prêts en même temps. Dans le blastocyste on distingue déjà le bouton embryonnaire, qui formera l’embryon proprement dit. La région de l’embryon qui s’accole à la muqueuse utérine constitue le trophoblaste Nidation de l’embryon dans l’endomètre : première semaine du développement humain. Le blastocyste s’accole à la muqueuse utérine. L’implantation dans l’endomètre continue et la structure de l’embryon évolue. 2) Gestation : la vie intra-utérine La gestation, c’est la période du développement de l’œuf à l’intérieur de la muqueuse utérine On distingue deux périodes au cours de la grossesse : a- La vie embryonnaire qui dure deux mois et correspond à la formation des différents organes, Ainsi au bout de deux mois, l’embryon ressemble déjà à un être humain en réduction. La vie embryonnaire est marquée par une chronologie très stricte dont il faut retenir : -différentiation de bouton embryonnaire formé de deux couches de cellules : ectoblaste et endoblaste -formation de cavité amniotique : annexes embryonnaires -enfoncement du blastocyste dans la muqueuse et développement important de villosités -gastrulation ou mise en place d’un 3ème feuillet appelé mésoblaste entre l’ectoblaste et l’endoblaste : l’embryon possède une symétrie bilatérale -neurulation : mise en place des tissus nerveux -délimitation du corps de l’embryon : il est enveloppé par la cavité amniotique et relié à ses annexes embryonnaires par le cordon ombilical Les annexes embryonnaires qui entourent le disque embryonnaire ont pour rôle d’assurer la nutrition et l’environnement favorable à la survie de l’embryon Ils comprennent : l’amnios et la cavité amniotique Le cordon ombilical L’allantoïde Le placenta b- La vie fœtale qui dure 7 mois et correspond à une phase de croissance accélérée au cours de laquelle les organes ne subissent pratiquement que des phénomènes de maturation Rôles du placenta Un organe d’échanges sélectifs La muqueuse utérine et le fœtus participent ensemble à la formation du placenta : La composante maternelle et la composante fœtale sont étroitement imbriquées dans les villosités placentaires dont les sinuosités réalisent une surface considérable de 10 à 14 m2. Les échanges s’effectuent, à travers la barrière placentaire, entre le sang maternel qui remplit de vastes lacunes et le sang fœtal situé dans les vaisseaux ombilicaux Le placenta se comporte, vis-à-vis du fœtus, à la fois comme un intestin, un organe respiratoire et un rein. En effet : Il apporte l’eau, les ions, les vitamines, les nutriments (glucose, acides aminés…) Il apporte l’oxygène et évacue le dioxyde de carbone de la respiration fœtale Il évacue l’urée du métabolisme fœtal. Mais le placenta laisse aussi diffuser des substances nocives (nicotine, certains médicaments, alcool..) Le placenta se comporte comme une barrière vis-à-vis de certaines protéines du sang maternel et cellules sanguines. Il arrête généralement les bactéries. Par contre, certains virus ou protozoaires franchissent la barrière placentaire et peuvent déterminer des malformations congénitales Un organe producteur d’hormones Le placenta sécrète plusieurs hormones qui contribuent à maintenir l’état gestatif : -HCG=hormone gonadotrophine chorionique stimulant le corps jaune ovarien qui répond en sécrétant des quantités croissantes d’œstrogènes et de progestérone. -Œstrogènes et progestérone : Au début de la gestation ces hormones sont sécrétées à la fois par le corps jaune ovarien et par le placenta, mais à partir du 3ème mois de la grossesse, le placenta sécrète assez d’hormones pour permettre à lui seul le maintien de la gestation. Les œstrogènes stimulent la croissance de la masse musculaire de l’utérus et sa vascularisation ; la progestérone inhibe la contraction des fibres musculaire de l’utérus Variation des taux des hormones pendant la grossesse 3) Parturition et lactation a- Au terme de la grossesse, de nombreux bouleversements hormonaux ont pour conséquence la parturition ou accouchement La sécrétion de cortisol par le fœtus modifie l’activité placentaire et permet à l’utérus de se contracter. Des mécanismes nerveux et hormonaux assurent l’amplification des contractions utérines. La post-hypophyse de la mère sécrète une hormone : l’ocytocine qui stimule les contractions utérines. Cette sécrétion est facilitée par les œstrogènes placentaires, mais aussi par les contractions utérines qui, par voie nerveuse stimulent les neurones hypothalamiques. Les prostaglandines, sécrétées par l’endomètre et les annexes embryonnaires stimulent aussi l’utérus. Sous l’effet de ces contractions, le col de l’utérus se dilate et s’ouvre, les membranes des annexes embryonnaires se rompent : c’est l’ouverture de la « poche des eaux ». Le fœtus s’engage dans le col dilaté puis dans le vagin : il est finalement expulsé, habituellement tête la première, suivi de peu par le placenta (c’est la délivrance). b- Après la naissance, le nouveau-né dépend encore en nourriture du lait maternel : c’est la lactation ou allaitement. La première succion du mamelon par le bébé crée un réflexe au niveau de l’adénohypophyse de la mère qui sécrète une hormone la prolactine stimulant les glandes mammaires à produire du lait : c’est la montée laiteuse La prolactine libérée par l’adénohypophyse a une action stimulatrice sur la persistance du corps jaune gravidique dans l’ovaire pendant la période de lactation. Cette persistance du corps jaune dans l’ovaire empêche l’évolution des nouveaux follicules ce qui explique l’absence des cycles sexuels donc des règles durant la grossesse et quelques mois de la lactation + Exercice 12 1- Le gamète femelle expulsé n'a pas encore achevé son stade de développement. a) Justifier cette affirmation b) Quelle est la condition exigée par ce gamète pour pouvoir achever son stade de développement 2- La fécondation assure la pérennité de l’espèce. a) Après la fécondation, l’œuf subit deux phénomènes. Lesquels ? b) Il forme une masse de cellules diploïdes, qui migre dans l’utérus et s’implante dans la muqueuse Comment appelle-t-on cette masse cellulaire ? Comment serait alors l’état de l’utérus à ce stade ? La nutrition du fœtus est assurée par un organe qui se forme dans l'utérus après la nidation. Quel est cet organe ? En donner deux rôles L’ablation des ovaires est parfois nécessaire chez une femme enceinte. Expliquer pourquoi cette ablation. a) entraîne la perte du fœtus si elle est pratiquée pendant les trois premiers mois de la gestation. b) ne provoque pas l’avortement si elle est pratiquée pendant le six derniers mois 5- L'utérus d'une femme contient deux jumeaux de même sexe. Combien de corps jaune peut-on trouver dans ses ovaires ? Justifier. 6- Le lait maternel est toujours conseillé pour l’alimentation du Bébé. a)- Quelle est l’hormone responsable de la production du lait ou lactation chez la mère ? b)- Donner avec précision l’organe qui sécrète cette hormone COR EXO 12 a) Le gamète femelle est encore au stade ovocyte II en métaphase II b) Pénétration d’un spermatozoïde à la fécondation. a) migration vers l’utérus et mitoses b) blastocyste état de l’utérus : sous forme de dentelle utérine, irrigué, hypertrophié, œdémateux. Placenta, organe d’échanges sélectifs et producteur d’hormones Pendant les 3 premiers mois, les ovaires (corps jaune gravidique) sécrètent les hormones responsables du maintien de l’embryon Pendant les 6 derniers mois le placenta sécrètent assez d’hormones pour maintenir le fœtus Deux cas possibles : - un seul corps jaune s’il s’agit de vrais jumeaux ou jumeaux monozygotes -deux corps jaunes s’il s’agit de faux jumeaux ou jumeaux dizygotes 6- a) prolactine b) adénohypophyse EXERCICE 13 La figure ci-dessous représente une coupe longitudinale de l’utérus de la femme 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. a) Quel phénomène se passe au niveau de (1) ? b) Dessinez l’élément (a) en prenant 2n=6. c) Quelle est l’hormone qui déclenche ce phénomène ? d) A quel moment du cycle sexuel se passe généralement ce phénomène ? e) Quel est le nom de l’élément qui reste dans l’ovaire à ce moment-là ? a) Quel est le phénomène qui se passe au niveau de (2) ? b) Quelles sont les différentes phases de ce phénomène ? c) Dessinez avec précision un élément (b) a) Quel phénomène se déclenche tout de suite après ? b) Identifier et caractériser la 3ème phase de ce phénomène ? Comment s’appellent les éléments (3), (4), (5) et (6) ? a) Quel phénomène se passe au niveau de (7) ? b) Chez la femme, à quel moment du cycle se produit ce phénomène ? Après l’événement (7), il se forme des annexes embryonnaires. a) Quelles sont-elles ? b) Laquelle possède un rôle glandulaire ? c) Quelles sont les hormones sécrétées par cet organe au cours de la gestation ? a) Au terme de la grossesse, il y a déséquilibre hormonal. Pourquoi ? b) Donnez les conséquences de ce déséquilibre hormonal. c) Une autre hormone facilite la parturition. Quelle est cette hormone ? Après la parturition, il y a une montée laiteuse. a) Quelle est l’hormone responsable de ce phénomène ? b) Quel phénomène déclenche sa sécrétion ? c) Chez les femmes qui allaitent leur bébé à la demande, le retour de couches se produit deux ans après l’accouchement. Expliquez pourquoi. COR EXO 13 a) 1=ovulation b) Schéma de l’ovocyte II juste après ovulation (avec 2n = 6 d’où n=3) c) LH d) 14ème au 15ème en Phase lutéinique e) follicule éclaté évolué en corps jaune 2- a) 2=fécondation b) -attraction et agglutination des spermatozoïdes ; -pénétration d’un seul spermatozoïde suivi d’un réveil physiologique de l’ovocyte -formation des pronucléi -caryogamie et amphimixie -formation de l’œuf ou zygote c) dessin d’un spermatozoïde 3- a) mitose b) 3ème phase : anaphase caractérisée par le dédoublement de centromère de chaque chromosome puis l’ascension polaire des chromosomes monochromatidiens diploïdes 4- 3=embryon à 2cellules ou stade 2 4=embryon à 4 cellules ou stade 4 5=morula 6=blastocyste 5-a) 7=nidation b) phase lutéinique 6- a) annexes embryonnaires : amnios, allantoïdes, cordon ombilical, placenta b) placenta c) HCG, œstrogènes, progestérone 7- a) sénilité du placenta b) chute de taux de progestérone provoquant une première contraction de l’utérus et une reprise de l’activité de la posthypophyse libérant une hormone c) ocytocine 8- a) prolactine b) succion des mamelons déclenchant un réflexe neuro-hypophysaire c) la prolactine a une action stimulatrice sur la persistance du corps jaune gravidique dans l’ovaire empêchant ainsi l’évolution des nouveaux follicules V-MAITRISE DE LA REPRODUCTION Les progrès de la biologie surtout l’endocrinologie sexuelle ont permis de maîtriser la reproduction et de mettre au point des techniques différentes. 3 objectifs. Neutraliser la fertilité en empêchant l’aptitude à concevoir éviter une grossesse. Neutraliser la fécondité en interrompant une grossesse en cours éviter une grossesse Obtenir une grossesse chez les couples stériles grâces aux PMA = procréation médicalement assistée. . A- Contraception. Ces méthodes visent à empêcher la conception mais aussi à empêcher la nidation c’est-à-dire ce sont des moyens utilisés par un couple de choisir le moment favorable et voulu d’avoir des enfants ou d’éviter la procréation. Pour cela, il existe plusieurs méthodes : a) Méthodes dites naturelles. Elles ne recourent à aucun produit. ● Retrait : La méthode consiste à retirer le pénis du vagin avant l’éjaculation. ● Abstinence périodique : Elle consiste à ne pas avoir de rapports pendant les périodes où la femme est féconde. L’ovule « pondu » a une durée de vie d’environ 2 jours et le spermatozoïde émis reste vivant environ 3 jours. On s’abstient de rapport 3 jours avant et 2 jours après la date d’ovulation supposée Par ailleurs, l’ovulation est souvent précédée de la sécrétion de glaire (filante, transparente) s’écoulant par le vagin de façon d’autant plus abondante que l’on se rapproche de l’ovulation. Les rapports sont alors interdits pendant cette période. MAMA ou Méthode d’allaitement maternel aménorrhée Elle consiste à espacer la naissance en allaitant pendant 6 mois le nouveau-né sans introduire aucun autre aliment pour que le corps jaune gravidique persiste dans l’ovaire empêchant ainsi l’évolution d’autres follicules b) Méthodes artificielles Méthodes mécaniques Contraception locale : empêche la rencontre des gamètes Contraception locale masculine. - Préservatif = condom = capote anglaise. Il empêche la rencontre des gamètes car le sperme est déversé dans le préservatif et ne se répand pas dans les voies génitales féminines. Il empêche aussi tout contact du pénis avec les muqueuses vulvaires et vaginales ce qui protège efficacement des I.S.T. = infections sexuellement transmissibles (SIDA). Contraception locale féminine. - diaphragme: disque en caoutchouc ou en plastique monté sur une armature annulaire rigide. Introduit au fond du vagin il coiffe le col de l’utérus et empêche la progression des spermatozoïdes vers l’utérus. Il doit être placé selon la technique indiquée par le gynécologue, au moins 20 minutes avant le rapport et doit être gardé au moins 6 heures après. Il doit être associé à une crème spermicide pour augmenter l’efficacité. - cape cervicale : C’est un mini diaphragme qu’il faut placer sur le col de l’utérus. Méthodes chimiques. Ce sont des substances chimiques ou spermicides introduites dans le vagin avant le rapport sexuel permettant de tuer les spermatozoïdes dans le vagin. ■ les crèmes et gels contraceptifs. . ■ les ovules contraceptifs. ■ les tampons contraceptifs Méthodes contragestives. Elles interrompent la gestation ou empêchent celle-ci. DIU(dispositif intra-utérin) - Le stérilet C’est un appareil en plastique, en cuivre ou en acier inox de 3à 4 cm avec une spirale de cuivre posé à l’intérieur de la cavité utérine par le gynécologue pour une durée allant de 18 mois à 5 ans (doit être contrôlé régulièrement). Le cuivre peut tuer les spermatozoïdes, ce qui peut faire considérer ce procédé comme moyen contraceptif, mais surtout, il entraîne une irritation locale de la muqueuse utérine qui devient inapte à la nidation. - Stérilet à la progestérone. De la progestérone va passer dans la sang. Il entraîne des saignements et au cours des mois un espacement des règles. Il est très efficace et placé pour 5 ans. - Stérilet d’urgence. Il est placé dans un délai maximum de 5 jours après un rapport sexuel suspect. Le RU 486 : C’est une antihormone présentant une partie analogue à celle de la progestérone. Le RH 486 peut donc se lier par substitution aux récepteurs de la progestérone des cellules de la muqueuse utérine. Par conséquent, la progestérone ne parviendra plus à se lier à ces cellules cibles. L’action de la progestérone, secrétée par le corps jaune gravidique, qui intervient normalement pour maintenir l’embryon en place, est alors annulée. La pilule du lendemain : contraception d’urgence : Certaine pilule contient une dose élevée d’œstrogènes de synthèse empêchant la nidation de l’embryon Cette méthode ne doit être utilisée que de façon exceptionnelle, c’est-à-dire après un rapport sexuel susceptible d’être fécondant (rapport non ou mal protégé, oubli de 2 pilules les 7 premiers jours d’une plaquette, rupture de préservatif, viol….) Mode d’action. Un comprimé de Mifégyne est ingéré. Il contient la Mifépristone, molécule stéroïdique se fixant sur les récepteurs à progestérone dont elle prend la place. C’est une antiprogestérone ne permettant pas l’activation des cellules cibles. La progestérone ne peut plus agir au niveau de l’endomètre. Le ramollissement du col et l’augmentation de la contractilité de l’utérus décollent l’embryon. Après 48 heures un 2ème comprimé de Misoprostol contenant de la prostaglandine est pris. Il stimule les contractions utérines et l’évacuation de l’œuf. Contraception hormonale consiste à apporter tous les jours à l’organisme des composés hormonaux (œstrogène+ progestérone) qui agissent par rétrocontrôle négatif sur le Complexe hypothalamo-hypophysaire. Ils empêchent la libération des hormones FSH et LH par l’hypophyse, ce qui bloque l’ovulation et il n’y a plus de risque de grossesse. Les ovaires ne sécrétant plus d’hormones, la glaire cervicale au niveau du col de l’utérus devient peu propice au passage des spermatozoïdes. De plus le développement de l’endomètre de la muqueuse utérine étant bloqué, la nidation est impossible. Différents types - La pilule Oestro-progestative absorbée par voie orale - Le patch œstro-progestatif timbre placé sur la peau qui diffuse une dose journalière d’œstro-progestatif par voie transdermique collé et agit une semaine au bout de laquelle il faut le remplacer. Il conviendra de respecter 3 semaines de timbre et une semaine de repos au cours de laquelle les règles surviennent. - L’anneau vaginal oestro-progestatif. C’est un anneau contenant des hormones oestro-progestatives placé au fond du vagin pendant 3 semaines et diffusant les hormones par voie transvaginale. Il doit être retiré avec une semaine de repos pendant laquelle les règles apparaissent. - La méthode séquentielle. Elle consiste à utiliser des hormones de synthèse au moment du cycle où les hormones naturelles sont sécrétées : les oestrogènes entre 7 à 15 jours puis associés à un progestatif 6 à 15 jours. - La micropilule progestative. N’apportant que de la progestérone à microdose, l’ovulation n’est pas bloquée. La contraception est assurée par la transformation de la glaire cervicale en une glaire empêchant la montée des spermatozoïdes dans le col de l’utérus ainsi que la modification de la muqueuse utérine qui devient impropre à l’implantation d’un ovule fécondé. - La macropilule progestative. Elle agit de la même façon que la micropilule progestative. De la progestérone exclusivement est administrée à des doses plus élevées. La pilule est prise 20 jours par mois avec, à la suite, une semaine de repos. Les règles sont plus régulières. L’efficacité est excellente. Cette méthode est réservée aux femmes qui manquent de progestérone. - Les progestatifs retards. Le mode d’action est le même que pour les autres progestatifs. Ce sont des injections de progestérone, par voie sous cutanée ou intra-musculaire, faites tous les 3 mois. Les troubles des règles existent avec aménorrhée. Cette contraception n’est prescrite qu’exceptionnellement chez les femmes dont les œstrogènes sont contre-indiqués et qui ont des difficultés à prendre quotidiennement la pilule. L’efficacité est bonne. - L’implant sous-cutané se présentant sous la forme d’un bâtonnet de la taille d’une allumette et qui est placé sous la peau sur la face intérieure du bras. L’implant est mis en place par le gynécologue en pratiquant une anesthésie locale. Il libère dans la circulation une hormone progestative qui va assurer la contraception en bloquant les ovulations et en agissant sur la glaire cervicale qui devient hostile à la pénétration des spermatozoïdes. La durée d’efficacité est de 3 ans. Méthodes Principe Mode d’action Abstinence ne pas faire du rapport sexuel Empêcher la rencontre des gamètes METHODES NATURELLES Retrait MAMA Préservatif masculin ou condom Préservatif féminin ou diaphragme DIU ou stérilet Mécaniques METHODES ARTIFICIELLES chimiques spermicides Hormonales Pilule : contraception orales Injection Implant RU 486 Pilule du lendemain pendant les périodes fécondes Interrompre le rapport avant l’éjaculation Allaitement strictement maternel du bébé durant 6 mois Gaine en caoutchouc à dérouler sur le pénis en érection lors du rapport sexuel Gaine en latex placée au niveau du col avant le rapport sexuel Objet flexible placé par le médecin dans l’utérus où il se détend en T Produit chimique appliqué dans le vagin 30 minutes avant l’acte sexuel Prise de pilules : comprimé d’hormones synthétiques proches des hormones ovariennes Injection intramusculaire de progestatifs tous les trois mois Introduction sous-cutanée de cartouches de bâtonnets qui diffusent de la progestérone Antihormone, substitue au récepteur de progestérone tout en bloquant son action sur l’endomètre Pilule à dose élevée d’œstrogènes de synthèse ; utilisée après un rapport sexuel susceptible d’être fécondant Empêcher la rencontre des gamètes Maintenir le corps jaune gravidique grâce à la prolactine donc absence de folliculogenèse et ovulation pendant 6mois Empêcher la rencontre des gamètes et protection efficace contre la SIDA Empêcher la rencontre des gamètes Empêcher la nidation Tuer les spermatozoïdes Inhibition de libération des FSH/LH par action de feed-back donc blocage de folliculogenèse et ovulation Inhibition de libération des FSH/LH par action de feed-back donc blocage de folliculogenèse et ovulation Changement de consistance de la glaire et de l’aspect de l’endomètre Bloque l’ovulation Empêcher la nidation Empêcher la nidation La contraception chirurgicale : étant irréversible, c’est un procédé de stérilisation La vasectomie Chez l’homme, elle consiste à sectionner les canaux déférents qui transportent les spermatozoïdes des testicules aux voies génitales. Le sperme éjaculé ne contient plus de spermatozoïdes. C’est une opération simple pratiquée souvent sous anesthésie locale en réalisant une incision au niveau des bourses. La ligature des trompes Chez la femme, les trompes sont ligaturées ou sectionnées. L’ovule va donc être bloqué et ne pourra pas rencontrer de spermatozoïde. C’est une opération qui se réalise avec anesthésie générale, sous cœlioscopie. B- Stérilité et avortement Un couple est stérile s’il n’a pas de grossesse après 2 ans de vie conjugale. a- Causes de stérilité chez l’homme : - Cryptorchidie : testicules retenus dans l’abdomen donc absence de spermatogenèse (la température abdominale assez élevée ne permet pas la spermatogenèse) - Anomalie de spermatozoïdes : o Azoospermie absence totale de spermatozoïdes o Oligospermie ou insuffisance du nombre de spermatozoïdes dans le sperme o Asthénospermie ou diminution de mobilité des spermatozoïdes o Tératospermie ou anomalie de formes de spermatozoïdes - Problèmes immunologiques : auto-agglutination des spermatozoïdes - Séquelles des IST et d’autres maladies b- Causes de stérilité chez la femme - Problème hormonal entraînant l’absence de l’ovulation - Stérilité mécaniques : obstruction des trompes, endométriose caractérisé par la présence des cellules de la muqueuse utérine dans les trompes ou dans l’ovaire, malformation de la voie génitale. - Trouble de réceptivité du sperme : glaire hostile aux spermatozoïdes du conjoint - Séquelles des IST et d’autres maladies L’avortement est l’expulsion du fœtus avant terme : on distingue 2 cas : - - Avortement spontané ou fausse couche : fréquent et naturel : origine : insuffisance hormonale, malformation de l’utérus, maladie, fatigue, mauvaise implantation de l’œuf, anomalie chromosomique… Interruption volontaire de grossesse IVG : soit en milieu médical donc autorisé pour des raisons de santé ; soit clandestin donc interdit par la loi. C- Procréation médicalement assistée ou PMA : ensemble des techniques médicales facilitant la procréation Techniques de procréation médicalement assistée = PMA : Les gamètes sont manipulés in vitro ; les objectifs sont de palier aux déficiences pathologiques de la fertilité du couple Insémination artificielle : Elle peut se réaliser : - avec le sperme du conjoint = IAC avec le sperme d’un donneur anonyme =IAD Les procédés à suivre sont : - - traiter du sperme. Sélectionner les gamètes les plus vigoureux Concentrer le sperme Congeler le sperme dans l’azote liquide et stocker dans des banques de sperme = CECOS = Centre d’Etude et de Conservation du Sperme. insémination au moment de l’ovulation détectée avec test repérant le pic de LH. stimulation ovarienne dans le cas de dysfonctionnement ovarien (traitement à base de molécules proches de la FSH à partir du 3ème au 5ème jour du cycle maturation des follicules suivie par échographie). Injection de forte dose HCG (hormone de grossesse) FIVETE = Fécondation In Vitro et transfert d’embryon - réaliser un cycle hormonal artificiel pour obtenir de nombreux ovocytes. injection en continu d’analogues de GnRH blocage des gonadostimulines naturelles traitement avec FSH ou de l’HMG pour provoquer la maturation de plusieurs follicules. Quand le diamètre du follicule est suffisant (17mm) injection de l’HCG (hormone gonadotrophique chorionique) qui provoque le pic de LH ovulation 36 heures après, ponction des follicules mûrs et recueil d’ovocytes fécondables. - chez l’homme, prélèvement de spermatozoïdes après élimination du liquide séminal et sélection des plus vigoureux fécondation in vitro en inséminant les ovocytes par les spermatozoïdes dans un milieu approprié. Après 24 à 48 heures de culture, obtention d’embryons à 4 ou 8 cellules. Réimplantation d’un ou plusieurs embryons dans l’utérus maternel 1er bébé éprouvette 1978. EXERCICES Exercice 14 Pour éviter des grossesses non désirées, il existe plusieurs méthodes et techniques adaptées. 1) Comment appelle-t-on en général ces méthodes ? 2) Dans la méthode chimique, on utilise la pilule. a- Que renferme-t-elle ? b-Préciser les organes sur lesquels elle agit et comment ? 3) Une autre méthode contraceptive consiste à placer un objet au niveau de l'utérus. Donner le nom de cet objet en précisant son mode d'action 4) Compléter le tableau suivant : (Moyens contraceptifs Spermicide Diaphragme ........ ........ ........ MAMA Mode d’action ....... ....... Protection efficace contre le SIDA et barrière locale pour la rencontre des gamètes Contraception chirurgicale volontaire chez la femme. Stérilité irréversible Contraception orale qui entraîne l’absence de l’ovulation …………… COR EXO 14 contraception a- œstrogène et progestérone b- sur le Complexe hypothalamo-hypophysaire par rétrocontrôle négatif. Ils empêchent la libération des hormones FSH et LH par l’hypophyse, ce qui bloque l’ovulation et il n’y a plus de risque de grossesse. Les ovaires ne sécrétant plus d’hormones, la glaire cervicale au niveau du col de l’utérus devient peu propice au passage des spermatozoïdes. De plus le développement de l’endomètre de la muqueuse utérine étant bloqué, la nidation est impossible. 3) Stérilet ou Dispositif Intra Utérin (D.I.U) - Mode d’action : empêche la nidation 4) (Moyens Mode d’action contraceptifs Spermicide Tuer les spermatozoïdes Diaphragme Empêcher la rencontre des gamètes Condom ou capote Protection efficace contre le SIDA et barrière anglaise locale pour la rencontre des gamètes ligature Contraception chirurgicale volontaire chez la femme. Stérilité irréversible pilule Contraception orale qui entraîne l’absence de l’ovulation MAMA Espacer la naissance par allaitement dans le but de bloquer l’évolution de follicule EXERCICE 15 La FIVETE (Fécondation In Vitro Et Transplantation Embryonnaire) offre aux couples stériles la possibilité de procréer. Les follicules sont prélevés dans l’organe sexuel femelle. 1. a) Comment s’appelle cet organe ? b) Cet organe joue deux rôles principaux. Lesquels ? 2. Dans les conditions normales, le gamète femelle est libéré sous l’action d’une hormone. a) Laquelle ? b) Donner l’origine de cette hormone. 3. Le clinicien repère un follicule et aspire le contenu avec une seringue spéciale. La figure 1 représente le gamète femelle ainsi recueilli. Figure 1 a) Annoter ce schéma sans le reproduire. b) Les cellules diploïdes de l’espèce humaine possèdent 46 chromosomes. Donner la formule chromosomique des éléments a et b. c) Schématiser l’élément d en simplifiant à 2n=6 4. Quelques jours après la fécondation in vitro l’embryon est transplanté dans la muqueuse hypertrophiée de l’utérus. Les figures 2 et 3 montrent des coupes transversales d’une partie de l’utérus, pendant un cycle sexuel. Identifier les éléments a, b, c de ces figures. Pendant quelle phase du cycle observe-t-on chaque figure ? Laquelle de ces figures permet l’implantation ? Justifier votre réponse COR EXO 15 a) ovaires b) producteur d’hormones (hormonogenèse) et producteur des gamètes femelles (gamétogenèse) 2. a) LH b) adénohypophyse 3. a) a=cellule folliculaire b= 1er globule polaire c=zone pellucide ou espace périvitellin d=ovocyte II bloqué en métaphase II b) a=44+XX b=22+X c) Schéma de d : ovocyte II en métaphase II 2n=6 4. a) a=myomètre b=cavité de l’utérus c=muqueuse utérine b) figure 1 : phase lutéinique ; figure 2 : phase folliculaire c) figure 1 car la muqueuse utérine se présente sous forme de dentelle utérine imprégnée de progestérone donc capable de recevoir l’œuf.
