C. Le taux des hormones sexuelles mâles, un système réglé

PARTIE
PROCREATION
(6 semaines)
Introduction générale :
Les mécanismes cellulaires de la méiose à l’origine de la production de gamètes et de la fécondation sont
apparus au cours du temps en association avec des phénomènes physiologiques (reproduction sexuée) et
comportementaux (sexualité).
La reproduction est la modalité de transmission de la vie d’une génération à l’autre : c’est l’action par
laquelle les individus perpétuent leur espèce. La sexualité est le comportement. 95% des espèces se
reproduisent par l’intermédiaire de gamètes issus de 2 parents : reproduction sexuée.
Hypothèses sur son apparition (mécanisme de réparation de l’ADN par la recombinaison génétique) et source
de variabilité avantage dans un milieu qui change car brassage génétique permet l’association chez un même
individu de caractères favorables dans un environnement en peu de temps. Création de diversité donc
possibilité d’adaptation.
Au cours de l’évolution des êtres vivants sur Terre, la reproduction sexuée est une innovation
importante qui apparaît, il y a environ –1,5 Ga, chez les eucaryotes unicellulaires.
(La reproduction asexuée, par divisions cellulaires, est apparue chez les cellules procaryotes il y a –3,5
Ga. Elle est encore répandue chez les bactéries actuelles.)
Dans le groupe des vertébrés chez les mammifères placentaires, qui apparaissent au Crétacé (environ
100 Ma), la reproduction sexuée se caractérise par l'acquisition de la viviparité.
Quant aux Hominidés, ils se différencient des autres mammifères par une dissociation partielle entre
sexualité et reproduction.
Définitions :
Ovipare : mode de reproduction où l’embryon se développe à l’intérieur d’un œuf pondu dans l’eau
ou sur terre. (mode reproduction par œufs pondus avant ou après fécondation mais avant éclosion).
Vivipare : mode de reproduction où l’embryon se développe jusqu’à maturité dans l’organisme
maternel (et sans enveloppe) avec parfois établissement de relations alimentaires.
Placentaire : organisme vivipare caractérisé par la mise en place d’un organe d’échanges entre
l’organisme maternel et l’embryon, le placenta.

Chapitre 1 :
LA REGULATION DE LA FONCTION DE REPRODUCTION
CHEZ L’ HOMME
Introduction :
Les gamètes sont produits dans les gonades : leur production est différente chez l’homme et chez la
femme : production continue chez l’homme et cyclique chez la femme. Comment expliquer cette différence ?
Comment la production est-elle régulée, contrôlée ?
Deux sexes, mâle et femelle : comment ces phénotypes sont-ils déterminés chez l’espèce humaine ? rôle du
génotype XX et XY ?
Les connaissances sur la reproduction sexuée permettent actuellement une certaine maîtrise de la
procréation (contraception, PMA..).
Problème :
- Comment expliquer cette différence ? Comment l’activité sexuelle est-elle régulée, contrôlée chez
l’homme et la femme?
I. LA REGULATION DE LA FONCTION REPRODUCTRICE CHEZ L’ HOMME :
A) L’activité testiculaire
ACTIVITE TESTICULAIRE
Les testicules sont des glandes entourées d’une enveloppe fibreuse (albuginée). Ils sont composés de 500 à
1000 tubes séminifères de quelques dizaines de cm enroulés sur eux-mêmes et d’un tissu interstitiel où se
trouvent des vaisseaux sanguins et les cellules de Leydig.
1. La production de spermatozoïdes : la fonction exocrine des testicules
- Les spermatozoïdes sont des cellules spécialisées comportant 3 parties : une tête qui contient le noyau, un
flagelle qui assure la motilité du spermatozoïde et entre les deux, une pièce intermédiaire contenant de
nombreuses mitochondries (fournissant l’énergie nécessaire au mouvement du flagelle). Schéma doc 1 p 292
à savoir
- La production de spermatozoïdes a lieu au niveau de la paroi des tubes séminifères : les spermatogonies
diploïdes, cellules germinales situées à la périphérie des tubes se multiplient activement par mitoses
successives, puis subissent la MEIOSE et donnent naissance aux spermatozoïdes haploïdes (voir TP méiose).
La spermatogénèse correspond à l’ensemble des transformations et des divisions cellulaires qui conduisent à
la formation de spermatozoïdes (75 jours). Les spermatozoïdes sont libérés dans la lumière du tube
séminifère et acquièrent leur mobilité au fil de leur progression dans l’épididyme.
- Les cellules de Sertoli, grandes cellules allongées sont en étroite relation avec chacune des cellules de la
lignée germinale et jouent un rôle prépondérant dans la formation des gamètes.
- La production de spermatozoïdes débute à la puberté et a lieu de manière continue jusqu’à la fin de la vie
(il existe cependant une diminution progressive à partir d’un certain âge).
Estimation du nombre de spermatozoïdes produits au cours d’une vie : 1000 milliards.
2. La production d’une hormone, la testostérone : la fonction endocrine des testicules

a-Mise en évidence
Des expériences de castration et d’injection d’extraits testiculaires et de testostérone.
b-Caractéristiques de la testostérone
 C’est une hormone, car elle est libérée dans la circulation sanguine et peut agir à distance de son lieu de
production et toujours en petite quantité. (comme toutes les hormones en général :messager chimique
véhiculé par le sang)
Elle est produite par les cellules de Leydig. (situées à proximité d’un réseau vasculaire dense permettant
exportation rapide hors du testicule et distribution à l’ensemble de l’organisme)
 Rôle : réalisation du phénotype mâle.
La sécrétion de la testostérone est indispensable lors de la puberté : elle est responsable de la mise en
place des organes sexuels secondaires ( pilosité, musculature, voix, libido…).
L’hormone stimule la spermatogénèse dans les tubes séminifères (en agissant sur les cellules de Sertoli), la
maturation des spermatozoïdes (en agissant sur les cellules de l’épididyme).
La testostérone participe donc à l’acquisition et au maintien de l’aptitude du mâle à la reproduction.
 Mode d’action : fixation de l’hormone sur cellules cibles des organes-cibles qui possèdent un récepteur
spécifique. L’intensité de la réponse dépend du nombre de récepteurs à l’hormone et de la concentration
sanguine de l’hormone.
Organes-cibles : tubes séminifères, glandes annexes de l’appareil reproducteur, muscles, centres nerveux.
 Taux de sécrétion :
- La testostérone est produite à partir de la puberté et jusqu’à la fin de la vie.
- La sécrétion de l’hormone n’est pas constante mais se fait sous forme de pulses. Doc 4 p297.
- La concentration plasmatique de testostérone (testostéronémie) varie dans un intervalle de faible
amplitude, on considère donc qu’elle est constante. Cette concentration résulte de l’intensité de 2
phénomènes permanents : d’une part, la sécrétion de l’hormone par les cellules hormonales, d’autre part la
dégradation puis l’élimination de l’hormone.
Le maintien d’un taux de testostérone à une valeur constante nécessite l’existence d’un système de
régulation de ce paramètre.
Problème : Comment est régulée la testostéronémie ?
B. La régulation de la testostéronémie
1. Le contrôle de la sécrétion de testostérone : le rôle du complexe hypothalamo-hypophysaire
(axe gonadotrope)
Etude des documents p298 et 299 du livre

- L’hypophyse produit et sécrète continuellement des hormones, les gonadostimulines FSH et LH. La LH a
pour effet de stimuler la sécrétion de la testostérone par les cellules de Leydig. La FSH active la
production de spermatozoïdes par les tubes séminifères (FSH qui agit en synergie avec la testostérone).
Analyse des expériences p300 du livre et 3 p301
- L’hypothalamus sécrète de manière pulsatile une neuro-hormone : la GnRH qui stimule la production des
gonadostimulines hypophysaires. Plus précisément, la sécrétion de GnRH se fait à l’extrémité des axones
des neurones hypothalamiques, qui sont en contact avec les capillaires sanguins.
La GnRH est ensuite transportée par le sang jusqu’aux cellules hypophysaires à FSH et à LH où elle se fixe
sur des récepteurs spécifiques.
Ceci entraîne leur stimulation et le déclenchement de pulses de gonadostimulines.
2. Le contrôle de l’activité hypothalamo-hypophysaire
- Analyse des expériences P302
- La rétroaction négative de la testostérone sur l’axe hypothalamo-hypophysaire.
La testostérone inhibe : - la sécrétion de GnRH au niveau des neurones de l’hypothalamus
- la sécrétion de gonadostimuline hypophysaire LH.
On qualifie cette l’action de la testostérone de rétroaction négative exercée sur les différents niveaux de
l’axe gonadotrope : c’est ce feed-back négatif qui assure le maintien de l’homéostat de la testostéronémie.
- Analyse des expériences du doc 4 p303 et doc 5 p303
- Le contrôle de l’hypothalamus par des facteurs externes et internes
La fréquence des pulses de GnRH est variable.
Les sécrétions de l’hypothalamus peuvent être modulées par des messages de l’environnement
externe.(olfactif, visuel, luminosité….)
L’activité hypothalamique peut être contrôlée par des neurones du système nerveux central.
L’hypothalamus est donc un capteur et un centre intégrateur :il intègre des stimuli périphériques
(hormonaux ou nerveux) et y répond par la modulation de la sécrétion pulsatile de GnRH : par son
intervention, tout le fonctionnement du système de régulation est modulé par des messages internes et
externes.
C. Le taux des hormones sexuelles mâles, un système réglé
D’une façon générale, les différents paramètres physiologiques sont soumis à une régulation. L’organisation
du système réglant obéit toujours à quelques principes simples :
- La valeur du paramètre réglé est détectée par un mécanisme capable de comparer la valeur mesurée à la
valeur de référence (= valeur de consigne).
- Lorsque la valeur mesurée s’écarte de la valeur de consigne, le fonctionnement du système réglant est
modifié.
- Le résultat est une correction de l’écart, le paramètre réglé retrouvant sa valeur de consigne.
Le système de régulation du taux d’hormones sexuelles mâles est un système autorégulé constitué :
- paramètre réglé : concentration plasmatique de testostérone
- fonction réglée : fonction de reproduction
- système réglant (capteurs, centre intégrateur, messagers et effecteurs) : complexe hypothalamo-
hypophysaire (capteur et centre intégrateur) et testicules (effecteurs)
SCHEMA BILAN
II. LA REGULATION DE LA FONCTION REPRODUCTRICE CHEZ LA FEMME :
A) L’activité cyclique de l’appareil génital féminin

Activité :l’appareil génital féminin :mobiliser ses acquis
1. Le cycle utérin
Activité : Le cycle utérin (observation microscopique, capture d’image, réa une photo
légendée(comparaison phases proliférative et sécrétoire)
Régles /phase proliférative/phase sécrétoire
2. Le cycle ovarien
Activité : le cycle ovarien(observation microscopique, capture d’image, réa des photos légendées des
follicules)
a. Les phases du cycle ovarien
- Le cycle menstruel ovarien s’organise autour de l’événement de l’ovulation au 14ème jour.
Durant la phase pré-ovulatoire ou folliculaire, des follicules cavitaires recrutés poursuivent une croissance
rapide. Quelques jours avant l’ovulation, le follicule dominant, le plus développé, est sélectionné : c’est le
seul à parvenir à maturité et qui libère son ovocyte 2. Les autres dégénèrent. Cette croissance folliculaire,
débutée plusieurs mois avant le début du cycle, transforme un follicule primordial (30um) en follicule mûr
(25mm).
Durant la phase post-ovulatoire ou lutéale, le follicule ayant libéré son ovocyte 2 se transforme en corps
jaune. 10 jours après l’ovulation, ce corps jaune régresse en quelques jours si la fécondation n’a pas eu lieu.
b. Le cycle des hormones ovariennes
Avant l’ovulation, les cellules folliculaires sécrètent l’oestradiol : la croissance des follicules au cours de la
phase folliculaire se traduit par une augmentation du nombre de cellules folliculaires donc une augmentation
de la sécrétion d’oestradiol. C’est le follicule dominant qui assure ensuite la totalité de la sécrétion
d’oestradiol. L’arrivée à maturité du follicule dominant provoque un pic d’oestradiol 2 jours environ avant
l’ovulation.
Après l’ovulation, le corps jaune sécrète aussi des hormones oestradiol mais aussi progestérone. La
dégénérescence du corps jaune se traduit par l’arrêt de ses sécrétions hormonales et l’effondrement des
concentrations d’ oestradiol et de progestérone en fin de cycle.
3. Hormones ovariennes et cycle utérin
Graphique p314 à connaître
Les variations cycliques des taux d’hormones ovariennes déterminent des modifications cycliques de l’utérus
et du mucus cervical par leur action sur les cellules cibles de l’endomètre et du myomètre et du col de
l’utérus.
- Le début du cycle menstruel est marqué par les règles : c’est une destruction partielle de l ‘endomètre.
- Lors de la phase folliculaire, l’oestradiol stimule les mitoses des cellules de l’endomètre : l’endomètre se
reconstitue, son épaisseur augmente jusqu’à 4mm à l’ovulation : phase proliférative de l’utérus.
L’oestradiol stimule également les cellules du myomètre qui se contractent : ces contractions favorisent le
transport des spermatozoïdes.
- Lors de l’ovulation, le pic d’oestradiol agit sur les cellules du col de l ‘utérus. Le mucus cervical qu’elles
sécrètent possède alors des mailles très larges. Il contrôle le passage des spermatozoïdes du vagin à
l’utérus au niveau du col: le passage des spermatozoïdes est ainsi facilité lors de la période ovulatoire.
Durant la phase folliculaire et la période ovulatoire, l’oestradiol prépare les voies génitales à une
fécondation éventuelle.
- Lors de la phase lutéale, la progestérone stimule le développement de glandes et de nombreux vaisseaux
sanguins dans l’endomètre, d’où un aspect en dentelle. Les glandes sécrètent un liquide nutritif utile à un
éventuel embryon : phase sécrétoire de l’utérus.