La réponse immunitaire

Biologie
- semestrielle juin 2013 -
1) Le système circulatoire
a. Artères, veines et capillaires
Artères :
- vaisseaux éloignant le sang du cœur
- paroi épaisse contenant plusieurs fibres musculaires qui lui donnent résistance
et élasticité
Veines :
- vaisseaux ramenant le sang au cœur
- paroi mince, flasque, qui peut s’étirer et qui contient souvent des valvules qui
imposent le sens de circulation du sang
Capillaires :
- vaisseaux reliant les artères aux veines
- très petit diamètre (entre 7 et 10 𝜇m), paroi très mince (1 couche de cellules)
 Faible épaisseur des parois des capillaires, leur grande surface totale et la vitesse
très réduite du sang à leur niveau facilitent : les échanges entre le sans et les cellules
voisines.
 Tous les tissus du corps sont parcourus par des vaisseaux à travers lesquels le sang
envoyé par le cœur circule.
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b. Cœur : homme et différences entre groupes d’animaux
Le cœur est un muscle creux. Il se compose d’une partie droite et ‘une partie gauche qui
ne communiquent pas.
Chacune de ces parties contient :
-
Une oreillette
Un ventricule
Des veines

Les protistes et les petits animaux aquatiques (unicellulaires, vers plats,
cnidaires) :
 Pas de système circulaire

Invertébrés :
- Système circulatoire ouvert :
 Arthropodes + majorité des mollusques
 « liquide » = hémolymphe (≠ sang)  transporte nutriments et déchets.
Ne contient pas d’oxygène dans les trachéoles et pas d’hémoglobine
 peu efficace et lent
- Système circulatoire fermé (clos)
 Efficace et rapide
 Pompe (il peu y en avoir plusieurs)

Vertébrés :
 Système circulatoire clos




Poissons :
Sang propulsé 1X par tour (sang + lent donc – efficace)
1 oreillette et 1 ventricule
Batraciens / reptiles :
- Gauche et droit ne sont pas « séparés »
 Donc mélange du sang riche et du pauvre en 02
Donc moins efficace et sang violet
- Sans propulsé 2X par tour (par le cœur)
 Oiseaux / mammifères :
- Cœur gauche et droit totalement séparés
- Sang propulsé 2X par tour (par le cœur)
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c. Composition du sang et fonctions des composants
a. Acellulaire (sans cellule)
 Plasma
 Jaune et contient : anticorps, sels minéraux, nutriments (sucres…),
hormones (LH, progestérone, œstrogène…)
b. Cellulaire (avec cellules)
 Globules rouges
 Transporte 𝑂2 et 𝐶𝑂2, taille : moyenne
 Globules blancs
 Protège le corps contre ennemis potentiels (bactéries, virus, etc.),
taille : grande
 Plaquettes
 Coagulation (bouche les hémorragies), taille : petite
Résume de la composition du sang :
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d. Groupes sanguins (ABO et rhésus) et principe de transfusion
 Chaque cellule contient le même ADN
 L’être humain possède 23 paires de chromosome
(Trisomie 21 = 3 chromosomes sur la paire 21)
Paires de chromosomes car un vient du père et l’autre de la mère
23ème paire est la « paire sexuelle »
 femme : XX ---- homme : XY
Père : - Génotype AB  phénotype AB  groupe AB
Mère : - Génotype AA  phénotype A  groupe A
ou - Génotype AO  phénotype A  groupe A
Quelqu’un du groupe 𝐴− peut recevoir comme globules rouges : 𝑂− 𝑒𝑡 𝐴− et comme
plasma : 𝐴− , 𝐴+ , 𝐴𝐵 − 𝑒𝑡 𝐴𝐵 + .
Antigènes :
 Sur les cellules (pour groupes sanguins : sur globules rouges)
 Protéines qui se trouvent à la surface des agents pathogènes
Anticorps :
 Dans le plasma, produit par globules blancs
 Détecter et neutraliser les agents pathogènes (antigènes)
𝑂− = donneur universel
𝐴𝐵 + = receveur universel
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e. Hérédité des groupes sanguins
2) Système immunitaire
a. Différencier les cellules du système immunitaire
Granulocytes :
I.
Neutrophiles : phagocytose des bactéries
II.
Eosinophiles : destruction des vers parasites et des complexes
antigènes/anticorps
III.
Basophiles : libération de substances chimiques liées à la réaction inflammatoire
Lymphocytes :
- Lymphocytes B : défense de l’organisme par l’intermédiaire d’anticorps
- Lymphocytes T : défense de l’organisme par l’attaque directe de cellules
Phagocytes :
 Monocytes (inactifs) : phagocytose ; se transforme en macrophage
(actifs) dans les tissus
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b. La réponse immunitaire : la réaction inflammatoire, la
phagocytose, la réponse immunitaire spécifique
o Immunité innée (non-spécifique) EXTERNE
 peau :
- acide (pH : 5,5)
- sécrète sébum
 mucus :
- voies respiratoires / digestives / urogénitales
- emprisonne microorganismes
 acidité :
- estomac
- détruit agents pathogènes
 protéines antimicrobiennes :
- sueur + muqueuses
- glandes sudoripares sécrètent un antibiotique contre des bactéries
o Immunité innée (non spécifique) INTERNE
 phagocytose :
- neutrophiles : + petits / + rapides
- phagocytes : cellules, globules blancs qui font la phagocytose
- macrophages : + grands / - efficaces / + lents
o libèrent des interleukines (fièvre) pour activer les lymphocytes
o exposent les antigènes du virus/bactérie phagocyté(e)
Figure 1: La phagocytose
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La réaction inflammatoire :

Étape 1:
Des médiateurs chimiques libérés par les macrophages et la
mastocytes au siège de la lésion provoquent la dilatation des
capillaires avoisinants et accroissent leur perméabilité
Étape 2:
Du liquide, des protéines antimicrobiennes et des facteurs
de coagulation passent du sang au siège de la lésion. La
coagulation commence
Étape 3:
Chimiokines libérées par diverses cellules attirent plus de
phagocytes du sang vers la lésion
Étape 4:
Les granulocytes neutrophiles + macrophages phagocytent :
agents pathogènes et les débris cellulaires au siège de la
lésion ; le tissu cicatrise
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o La réponse immunitaire spécifique : (Immunité acquise)
Reconnaissance du non-soi :
Molécule étrangère qui est reconnue par des globules blancs est un antigène (ils sont
des macromolécules, des protéines ou des polysaccharides)
 Anticorps sécrétés (ou circulant) forment un groupe de protéines appelées
immunoglobulines.
 Un anticorps reconnaît spécifiquement un antigène
Deux types de réponse immunitaire : Immunité acquise (spécifique)
 Réponse humorale
 Système de défense adapté aux toxines, aux bactéries libres et aux virus
présents dans les liquides biologiques (=anticorps)
 Réponse à médiation cellulaire
I.
II.
III.
IV.
V.
 Lutte contre :
les bactéries et les virus qui sont dans les cellules de l’hôte
les mycètes
les protistes
les vers
cellules des tissus transplantés (non-soi)
Lymphocytes B :
Produisent des anticorps spécifiques à l’agent pathogène
- empêche le virus/bactérie d’infecter d’autres cellules
facilite la phagocytose
Lymphocytes T cytotoxiques :
Fonction : détruire les cellules infectées
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Lymphocytes T auxiliaires :
Stimulent la production de lymphocytes B et T spécifiques
c. Principe de la sélection clonale :




Les molécules d’antigène se lient aux récepteurs antigéniques d’un seul
des trois lymphocytes B illustrés
Le lymphocyte B sélectionné prolifère et forme un clone de cellules
identiques portant les récepteurs antigéniques compatibles avec
l’antigène détecté
Une partie du clone de lymphocyte B devient des plasmocytes
caractérisés par une courte durée de vie et sécrétant des anticorps
spécifiques à l’antigène
Une partie du clone de lymphocytes B devient des cellules-mémoire
caractérisées par une longue durée de vie et susceptibles de réagir
rapidement en cas d’exposition future au même antigène
d. Aider le système immunitaire : vaccins, sérums :
Vaccins :
Injection d’une forme inoffensive de l’agent pathogène (⇒ antigène)
 Lymphocytes B et T : mémoire
Rappels
Sérums :
= anticorps spécifiques (après contamination)
Antibiotiques :
Pour éliminer les bactéries pathogènes
e. Troubles du système immunitaires : allergies
Allergies : système immunitaire réagit trop, alors que l’allergène n’est pas pathogène
 Libération d’histamine (réaction inflammatoire)
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3) Reproduction
Figure 2: Appareil reproducteur féminin
Figure 3: Appareil reproducteur masculin
a. Gamète et gamétogenèse (+mitose, méiose)
Gamètes :
I.
II.
Mâles : spermatozoïdes (portent le matériel génétique du père)
Femelles : ovules (portent le matériel génétique de la mère)
 Sont élaborés par des organes reproducteurs : les gonades
I.
II.
Mâles : testicules
Femelles : ovaires
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Gamétogenèse :
 Processus par lequel les gamètes sont élaborées dans les gonades
-
Spermatogenèse (élaboration des spermatozoïdes dans les testicules)
Ovogenèse (élaboration des ovules dans les ovaires)
 Spermatozoïde + ovule = zygote
Figure 4: Les stades des follicules
Figure 5: Coupe longitudinale d'un ovaire
Mitose :
Division de la cellule mère (2n) en deux pour obtenir deux cellules filles (2n) ayant le
même nombre de chromosomes que la cellule mère (= même ADN)
 Intervient dans la reproduction asexuée et lors du développement du zygote
Méiose :
Ce qui permet la diminution de moitié du nombre de chromosomes
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 Passage de diploïdes (2n) à haploïde (n)
Spermatogenèse :
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Ovogenèse :
b. Fécondation



Rencontre en la cellule féminine et la masculine (a lieu généralement dans la
trompe de Fallope, pas trop l’utérus)
Il existe deux modes : fécondation interne et externe
Externe :
 Œufs sont libérés dans le milieu externe (conditions externes
nécessaires : humidité, coordination nécessaire (°T, photopériode,
hormones, parade), généralement pas de contact physique
 Très grand nombre de zygotes
 Survie fable
 Interne :
 Nécessite une collaboration pour rendre l’accouplement possible
 Peut s’effectuer que s’il existe des systèmes reproducteurs assez
complexes
 Peu de zygotes
 Embryons protégés
 Soins parentaux


Rôle principal : former le zygote (grâce à deux lots chromosomiques
haploïdes)
Rôle secondaire : rôle d’activation  contact du spermatozoïde avec la
surface de l’ovule : déclenche des réactions métaboliques  début du
développement embryonnaire
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c. Cycle reproducteur féminin (cycle hormonal)
Hormones :
-
Produites par l’hypophyse :
FSH : follicule stimulating hormon
agissent au niveau des
ovaires
LH : luteinizing hormon
 Hormone qui stimule le corps jaune
-
Produites par les ovaires :
Œstrogène : produites par les cellules folliculaires et le
corps jaune
Progestérone : produite par le corps jaune
agissent sur
l’endomètre (=
muqueuse interne
de l’utérus)
- Phase folliculaire
Taux de FSH et LH = faible  maturation du follicule  augmentation du nombre de
cellules folliculaires  augmentation d’œstrogène  épaississement de l’endomètre
- Ovulation
Taux d’œstrogène = au maximum  production d’une quantité élevée de LH 
ovulation
- Phase lutéale
Corps jaune produit des œstrogènes et de la progestérone  épaississement de
l’endomètre (prêt pour le futur embryon)
- A. Si pas de fécondation
Œstrogènes + progestérone  inhiber (produire de moins en moins) l’hypophyse 
moins en moins de LH et de FSH  baisse de LH donc le corps jaune dégénère  baisse
de la progestérone et de l’œstrogène  endomètre pas maintenu  début des
menstruations (durent environ 28 jours)
- B. Si fécondation
L’embryon implanté dans l’utérus produit de la HCG  c’est une hormone qui agit
comme la LH  permet le maintien du corps jaune et donc des taux élevés
d’œstrogènes et de progestérone qui maintiennent l’endomètre  stoppe la production
de FSH et LH par l’hypophyse  arrête le cycle
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d. Méthodes de stérilisation
- Masculine
La vasectomie  ferme les canaux déférents (=voies de passage aux spermatozoïdes)
 sperme ne contiendra donc plus de spermatozoïdes (n’empêche pas l’érection etc.
car vasectomie ≠ castration MAIS ≈ choix définitif)
-
Féminine
 Ligaturer ou poser des anneaux sur les trompes par laparoscopie :
 On prévient la rencontre de l’ovule et des spermatozoïdes  vie sexuelle
inchangée, sécrétions hormonales et les règles continuent (jusqu’à ménopause)
 ≈ choix définitif
 Méthode « Essure » :
 Création d’une barrière naturelle par le corps empêchant toute grossesse
(pas de chirurgie ni hormones)  définitif
4) Embryologie
Généralités :
Embryologie est le développement (après fécondation) d’un organisme pluricellulaire à
partir d’une seule cellule : le zygote
3 phases fondamentales :
-Segmentation
-Gastrulation
-Organogenèse (+ neurulation chez les vertébrés)
a. Développement : du zygote à la neurulation
Segmentation du zygote :
 Cellules augmentent en nombre mais la taille de l’embryon reste la même  après :
stade MORULA (ressemble à une mûre)
**chez l’être humain : MORULA est 4 jours après fécondation et embryon est entouré
d’une enveloppe protectrice : trophoblaste (futur placenta)
Segmentation continue  nombre de cellules augmente / leur taille diminue
Cavité intérieure se forme  « petite sphère creuse » avec une paroi à peu près lisse
= BLASTULA
**chez l’être humain : BLASTULA est après 6-7 jours et embryon s’implante dans
l’endomètre (=muqueuse de l’utérus)
⇒ Si séparation : jumeau / ⇒ Si séparation tard : risque de siamois
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Gastrulation :
 Ensemble des processus de déformations de l’embryon et de migrations cellulaires
 mise en place des tissus fondamentaux de l’embryon = « feuillets embryonnaires »
 stade GASTRULA
↳ Ces processus aboutissent à la formation de 3 feuillets embryonnaires :
Ectoderme (feuillet externe)
Endoderme (feuillet interne)
Mésoderme (feuillet moyen ou intermédiaire)
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Organogenèse (formation des organes) chez les vertébrés :
Neurulation :
Système nerveux se forme à partir de l’ectoderme qui devient dans le dos : la plaque
neurale va se replier gouttière neurale  lie ses deux bords et forme un tube en
longueur  tube neural  son intérieur sera l’encéphale et le reste sera la moelle
épinière  stade NEURULA
↳ Après neurulation : cellules vont évoluer :

Ectoderme :
- Système nerveux
- Organes des sens
- Epiderme (peau, poils, cristallin, oreille interne…)

Mésoderme :
- Appareil circulatoire
- Muscles
- Squelette
- Gonades (testicules/ovaires)

Endoderme :
- Système digestif
- Système respiratoire
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b. Les feuillets embryonnaires : amnios, sac vitellin, allantoïde
Amnios :
Membrane qui entoure le liquide amniotique
Liquide amniotique :
- « perdre les eaux »
- protège contre les chocs
- éviter le dessèchement
Sac vitellin :
Contient le vitellus :
-
-
là pour nourrir l’embryon pendant tout le développement (pas chez les
mammifères  utile au début et après l’embryon est nourrit par la mère : par le
cordon ombilical)
réserves contenues dans l’ovule qui permettent le développement de l’œuf en
cas de fécondation
Allantoïde :
Là où vont les excréments au début
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