THEME 3A – FEMININ, MASCULIN TP3 – La fonction

THEME 3A – FEMININ, MASCULIN
TP3 – La fonction testiculaire et sa régulation chez l’homme
Nous avons vu que la mise en place des organes génitaux est liée à un déterminisme génétique mais également
à la production d’hormones telles que l’AMH et la testostérone. A la puberté, cette production hormonale s’accroît
significativement, ce qui permet à l’appareil reproducteur de devenir mature et permet la production des gamètes : les
spermatozoïdes.
Problème posé : Quels sont les processus impliqués dans la production de gamètes chez l’homme ?
Matériel :
- Microscope optique et lames de coupe de testicules
- Documents
Activités et déroulement des activités
Activité 1 : Fonctionnement du testicule
1- Observez la lame histologique proposée au microscope optique
2- Complétez le document A proposé et définissez les 2 fonctions du testicule
Capacités
Observation (microscope)
Analyser, extraire des
informations
Activité 2 : Régulation de l’activité testiculaire
3- Analysez l’ensemble des documents et reportez vos observations et interprétations dans le
tableau (document B) proposé par le professeur.
Analyser, extraire des
informations
4- Complétez le schéma bilan (Document C) montrant quels sont les processus participant à la
régulation de la fonction testiculaire chez l’homme.
Réalisez un schéma bilan
5- Rangez le matériel utilisé.
Gérer et organiser le poste de
travail
Barème
Document 1 : Structure et fonctionnement du testicule
Document 2 : Structure et fonctionnement du spermatozoïde
Le spermatozoïde est caractérisé par un
minimum de cytoplasme et l'ADN le plus
densément compacté connu chez les
eucaryotes. Le noyau contient seulement
23 chromosomes.
Chez l'humain, le spermatozoïde a une
tête de 5 µm par 3 µm est composé de 3
parties :
- La tête qui contient le noyau et est
recouverte de l'acrosome, organite
riche en enzymes importantes lors de
la fécondation. Lors du mouvement,
la tête tourne sur elle-même le long
d'une trajectoire hélicoïdale.
-
La pièce intermédiaire qui contient
les
mitochondries
permettant
notamment de créer de l’énergie
(ATP) via la respiration cellulaire
nécessaire au mouvement.
-
Le flagelle d'une longueur de 60 à 65
µm
bat
régulièrement
afin
de
propulser le spermatozoïde.
Dans l’éjaculat (dont le volume varie de 2 à 6 ml), on retrouve près de 200 millions de spermatozoïdes.
Détail de spermatozoïdes observés au microscope
Document 3: Quelques expériences sur la fonction testiculaire et sa régulation
Expérience 1 : La castration d’un homme était autrefois pratiquée chez les eunuques chargés de la garde des
harems dans le monde musulman et en Chine. Celle ablation testiculaire ne rend pas seulement stérile, mais
entraîne une profonde modification des caractères sexuels secondaires (masse musculaire, pilosité, voix…),
une régression des glandes annexes et une disparition de la libido.
Expérience 2 : La castration bilatérale d’un jeune mâle perturbe la puberté : l’appareil génital reste infantile,
les caractères sexuels secondaires ne se développent pas. Ces troubles liés à la castration sont généralement
évités :
- Soit par une greffe de testicules, quelques soit l’endroit où elle est réalisée.
- Soit par des injections quotidiennes d’extraits testiculaires.
- Soit par des injections quotidiennes de testostérone
Expérience 3 : L’ablation ou la détérioration pathologique de l’hypophyse
(petite glande située à la base du cerveau) entraîne un arrêt de la
spermatogenèse et un arrêt de la sécrétion de testostérone.
Expérience 4 : Dans cette situation (détériotation de l’hypophyse), on
constate
- que l’ajout d’hormone FSH (Folliculo-Stimulating Hormon) rétablit la
production de spermatozoïdes mais pas la production de testostérone.
Expérience 5 : Dans cette situation (détériotation de l’hypophyse), on
constate
- que l’ajout de LH (Luteinic Hormon) rétablit la production de testostérone.
Expérience 6 : L’ablation ou la détérioration pathologique de
l’hypothalamus (zone du cerveau au-dessus de l’hypophyse) entraîne un
arrêt de la spermatogenèse et un arrêt de la sécrétion de testostérone
Expérience 7 : A l’aide d’une technique complexe, on a mis en évidence les cellules productrices de
testostérone sur des coupes fines de testicules. Les points noirs indiquent l’emplacement d’une enzyme
indispensable à la synthèse de l’hormone sexuelle mâle.
Expérience 8 : L’observation des connexions entre hypothalamus et hypophyse montre que :
Expérience 9 : L’analyse des concentrations en LH et testostérone montre que :
Expérience 10 : Effet de la testostérone sur l’hypothalamus et l’hypophyse
Document A :
Document A :
Document B :
Expérience
Expérience 1
Expérience 2
Expérience 3
Expérience 4
Expérience 5
Expérience 6
Expérience 7
Expérience 8
Expérience 9
Expérience 10.1
Expérience 10.2
Observation
Interprétation
Document A :
Document B :
Expérience
Expérience 1
Expérience 2
Expérience 3
Expérience 4
Expérience 5
Expérience 6
Expérience 7
Expérience 8
Expérience 9
Expérience 10.1
Expérience 10.2
Observation
Interprétation
La castration rend stérile et atténue les
caractères sexuels secondaires
Ces troubles liés à la castration sont évités par
une greffe, par des injections d’extraits
testiculaires, par des injections de testostérone
Sans hypophyse il y a arrêt de la
spermatogenèse et de la production de
testostérone.
L’ajout d’hormone FSH rétablit la production de
spermatozoïdes mais pas la production de
testostérone.
Le testicule est chargé de produire les gamètes mâles et des hormones qui
développent les CSS.
La testostérone est impliquée dans la régulation de la production de gamètes chez
l’homme et dans la mise en place des caractères sexuels secondaires.
L’ajout de LH rétablit la production de
testostérone.
L’ablation de l’hypothalamus entraîne un arrêt
de la spermatogenèse et un arrêt de la sécrétion
de testostérone
La testostérone est accumulée dans le tissu
interstitiel et dans des cellules en périphérie des
tubes séminifères
L’hypothalamus produit de la GnRH qui active la
production de FSH et LH par l’hypophyse.
Les pics de LH précèdent de peu les pics de
testostérone.
Plus le pic de testostérone est intense, plus le
temps avant le prochain pic de LH est long.
La testostérone radioactive se fixe sur les
cellules d’hypothalamus
La castration (et la baisse de T) induit une forte
production de LH
L’hypophyse contrôle la production de la testostérone (qui contrôle elle-même la
production de spermatozoïdes).
- Ce contrôle hypophysaire est déterminé en partie par l’hormone FSH qui active la
production de spermatozoïdes.
- La production de testostérone n’est donc pas suffisante pour activer la
spermatogenèse.
L’hypophyse active la production de testostérone via la production de LH
- L’hypothalamus est également impliqué dans le contrôle de la spermatogenèse et
dans le contrôle de la production de testostérone.
- Il pourrait activer la production de LH et FSH ?
La testostérone est produite par les cellules interstitielles (cellules de Leydig) et par
des cellules du tube séminifère régulièrement espacées (cellules de Sertoli)
L’hypothalamus contrôle l’hypophyse qui contrôle elle-même le testicule.
La LH active la production de testostérone qui agit en retour sur la production de
LH : plus la testostérone est présente, moins la LH est secrétée.
Il existe des récepteurs à la testostérone sur l’hypothalamus. Le rétrocontrôle passe
probablement par l’action du l’hypothalamus (pas sur la LH directement).
Ceci confirme le rétrocontrôle : quand la testostérone est peu présente, la LH est
produite en grande quantité pour activer la production de testostérone et ainsi
retrouver un niveau normal.