Cours TS 2 - Les SVT à Stella

Première S - Cours 4
FEMININ - MASCULIN
Rappels : organisation des appareils urogénitaux chez l'Homme :
Appareil uro-génital masculin
Appareil uro-génital féminin
I. Du sexe génétique au sexe phénotypique :
Pb : Comment se réalise le phénotype sexuel à partir de l’information génétique ?
La reproduction sexuée implique des sexes différenciés donc la présence de gonades. Chez les
mammifères placentaires elle est caractérisée par la viviparité (le développement embryonnaire se
déroulant dans les voies génitales femelles) donc présence d’utérus.
1°) Mise en place des appareils génitaux au cours du développement :
Appareils génitaux = gonades + tractus génital
(voies génitales + organes génitaux externes)
Jusqu’à la 6ème semaine après la fécondation :
gonades indifférenciées ; voie génitales =
canaux de Muller et de Wolf ; organes
externes indifférenciés.
Gonades
indifférenciées
Rein
s
Uretère
s
Canaux de Wolff
Canaux de Müller
Sinus uro-génital
À partir de la 7ème semaine :
 Chez le mâle : transformation de la gonade en testicule ; régression des canaux de Muller ;
transformation des canaux de Wolf en voie génitale mâle (épididyme, canal déférent ;
vésicules séminales ; prostate.
Les voies génitales débouchent dans un canal urogénital (urètre)
 Chez la femelle : transformation de la gonade en ovaire ; régression des canaux de Wolf ;
transformation des canaux de Muller en trompes, utérus et vagin
Les voies génitales débouchent à l’extérieur indépendamment des voies urinaires.
A partir du 3ème mois : les organes génitaux externes se différencient (pénis, vulve, clitoris ...)
Les testicules migrent dans les bourses.
2°) Du sexe génétique au sexe gonadique :
Le sexe génétique est déterminé à la fécondation par la combinaison
des chromosomes sexuels (gonosomes) X et Y
La paire XY détermine les individus mâles et la paire XX détermine les
individus femelles.
Le chromosome Y bien que provenant de X possède un grand nombre
de gènes spécifiques.
Le gène Sry, présent uniquement chez les mâles (donc sur Y) est à
l’origine d’une protéine TDF qui agit sur les gonades indifférenciées
pour les transformer en testicule.
En absence de TDF la gonade se transforme en ovaire.
La transformation des gonades indifférenciées en testicule ou ovaire
donne le sexe gonadique.
3°) Du sexe gonadique au sexe phénotypique :
En absence de gonades mâles
ou femelles, le tractus génital
évolue spontanément dans le
sens femelle : le phénotype
femelle est produit « par
défaut ».
 Chez le mâle les testicules
produisent deux hormones :
 La testostérone qui
provoque la
transformation des
canaux de Wolf et du
développement des
organes génitaux
externes.
 l’AMH (hormone antimullerienne) provoque la
régression du canal de
Muller
 Chez la femelle en absence
de testostérone et d’AMH les
canaux de Wolf régressent et
les canaux de Muller forment
les voies génitales femelles.
4°) Manifestations pubertaires :
La puberté correspond un ensemble de transformations morphologiques et comportementales qui
complètent la mise en place du phénotype sexuel. Deux évènements s’y produisent :
 Acquisition de la fonctionnalité des appareils génitaux (capacité de reproduction)
 Mise en place de caractères sexuels secondaires.
Ces événements sont le résultat de l’action des hormones produites en plus grande quantité par les
gonades : testostérone pour le testicule ; œstrogènes pour l’ovaire
II. Contrôle de la fonction de reproduction masculine :
1°) Structure et rôles des testicules :
L'observation microscopique d'un testicule post pubertaire montre que le
testicule est formé de tubes séminifères entre lesquels il y a un tissu
interstitiel richement vascularisé.
 Les tubes séminifères ont pour rôle la production des
spermatozoïdes (cellules germinales). Dans leurs parois s'effectue la
spermatogenèse.
Tissu interstitiel
Tube séminifère
. schéma d’une coupe long de testicule
Lumière du tube avec
spermatozoïdes
Voir schéma fait en classe
 Le tissu interstitiel constitué de cellules de Leydig produit une hormone : la testostérone. Ce sont
des cellules sécrétrices. Le testicule possède donc une partie endocrine.
2°) Production de l'hormone mâle = la testostérone :
. Evolution du taux sanguin de testostérone et du
La testostérone est une hormone androgène, de
nature stéroïde (synthèse à partir de cholestérol). pourcentage de spermatozoïdes au cours de la vie d’un
homme.
Le taux de testostérone est très faible pendant
l'enfance, subit une augmentation jusqu'à la
puberté, puis reste à peu près constant jusqu'à la
mort (ci-contre)
En réalité la production de testostérone se fait par
"pulses" d'une durée de quelques heures et
d'amplitude limitée, mais on peut considérer que le
taux de testostérone reste à peu près constant
autour d'une valeur moyenne.
L’étude expérimentale confirme la double fonction
des testicules.
 Fonction reproductrice : le testicule est une
glande sexuelle produisant des gamètes (les
spermatozoïdes)
 Fonction hormonale : le testicule est une glande
endocrine produisant une hormone (la
Remarque : chez les autres mammifères la production de
testostérone)
spermatozoïdes est souvent saisonnière = Période de rut
3°) Contrôle de la sécrétion de testostérone :
a) Action du complexe hypothalamo-hypophysaire :
Ce complexe correspond à une structure située à la base du
cerveau qui comprend :
 Une partie du cerveau (avec des cellules nerveuses) =
l'hypothalamus ;
 Une petite glande située sous l'hypothalamus = l'hypophyse.
 Les deux régions sont reliées par un réseau de capillaires.
Les neurones hypothalamiques sécrètent de manière pulsatile
une neuro-hormone = la GnRH (Gonadotrophine Releasing
Hormone), qui agit par le sang sur des cellules cibles de
l’hypophyse antérieure qui, en réponse, sécrètent de manière
pulsatile dans le sang de la circulation générale, des hormones
hypophysaires ou gonadostimulines, dont LH et FSH.
 LH a une action stimulante sur
les cellules de Leydig donc sur
le production de testostérone;
 FSH stimule la gamétogenèse
(cellules de Sertoli et cellules
germinales).
b) Action en retour de la testostérone sur le complexe hypothalamo-hypophysaire :
La concentration sanguine en testostérone
influence la production de GnRH.
 Lorsque la concentration de testostérone
est forte la production de GnRH diminue.
 Lorsque la concentration de testostérone
est faible la production de GnRH
augmente.
Il s'agit donc d'un rétrocontrôle qualifié de
négatif : il tend à équilibrer le paramètre.
C’est un exemple typique d’un système de
régulation.
c)
d) Notion de système de régulation :
On appelle système réglé, le paramètre
physiologique du milieu intérieur qui doit être
constant ou fluctuant périodiquement.
Ici, le paramètre réglé est le taux de testostérone.
Le système réglant est le système par lequel le
paramètre physiologique sera régulé. Pour
percevoir les variations du paramètre, il faut
des capteurs.
Ici, le système réglant est le complexe
hypothalamo-hypophysaire qui possède des
capteurs sensibles au taux sanguin de
testostérone.
(Voir schéma fait en classe)
III. Contrôle de la fonction de reproduction féminine :
1°) Le système reproducteur femelle
Organisation de l’appareil uro-génital femelle (voir l'introduction du chapitre)
Chez la femelle (ou la femme) les ovaires ont (comme le testicule chez l'homme) deux fonctions,
 produire les hormones : L'ovaire est une glande endocrine.
 produire les ovules : l’ovaire est une gonade.
Les ovaires contiennent des follicules qui renferment chacun un ovule immature appelé ovocyte.
À la naissance l'ovaire contient un stock de follicules primaires formés d'un ovocyte I bloqué en prophase de 1ère
division et entouré de cellules folliculaires. Environ 400 de ces follicules se rendent à maturité chez la femme.
2°) Les deux cycles féminin importants pour la reproduction
Mise en évidence d'une périodicité d'événements dont certains sont remarquables : les menstruations.
 Le cycle menstruel = correspond aux modifications qui surviennent dans l'utérus.
La durée d’un cycle est de 28 jours en moyenne.
1- Phase menstruelle = relâchement de l'endomètre = règles (jours 1 à 5 )
2- Phase de prolifération = épaississement de l'endomètre (jours 5 à 15 )
3- Phase sécrétoire = production de l'endomètre continue (jour 15 à 28) l'endomètre se
vascularise et sécrète un liquide riche en glycogène. S’il n’y a pas d'implantation d'embryon,
l'endomètre se détache pour recommencer le cycle (ce sont les règles)
Remarque : chez les animaux les menstruations ne sont pas toujours très visibles mais pendant la période de
l'ovulation on observe souvent un comportement reproducteur (= chaleurs) : période d'œstrus.
 Le cycle ovarien = correspond à l'ensemble des stades de maturation et de dégénérescence du
follicule. Il se déroule en parallèle avec le cycle menstruel.
Les cycles ovariens sont mis en place à la puberté et disparaissent à la ménopause.
1- Phase folliculaire = plusieurs follicules commencent leur croissance. L'ovocyte grossit et
éventuellement seulement un des follicules qui a commencé cette croissance va continuer à
croître. Les autres dégénèrent. Le follicule se creuse d’une cavité interne pleine de liquide et
devient très gros.
2- Phase ovulatoire = se
termine par l'ovulation,
où la paroi du follicule se
rompe et libère l'ovocyte.
Le follicule reste dans
l'ovaire et devient le
corps jaune qui sécrète
des hormones femelles
pendant la phase
suivante.
3- Phase lutéale = sécrétion
d'hormones femelles
(progestérone et
œstrogènes)
D'autre part le cycle ovarien
s'accompagne de
modifications de certains organes dont l'activité est synchrone avec celle de l'ovaire :
 Cycle de la glaire cervicale.
 Cycle de la température corporelle.
 Cycle de la muqueuse vaginale (chez les animaux)
Cycle de la muqueuse utérine
Cycle des températures
Cycle de l’ovaire
37°C
Cycle des températures
Cycle de la glaire
cervicale
Les cycles de reproduction chez la femme
3°) Sécrétion cyclique des hormones ovariennes :
Deux hormones de nature stéroïde sont sécrétées :
 Œstrogènes (surtout l’œstradiol): produites par les cellules folliculaires de la granulosa et de la
thèque interne.
 Progestérone : produites par les cellules lutéales (= du corps jaune).
Avant la puberté il y a augmentation du taux d'œstrogènes (relation avec les caractères sexuels I et II)
Dès la 1ère ovulation il y a apparition de progestérones.
Au cours d’un cycle :
Pendant la phase folliculaire  augmentation des œstrogènes puis chute avant l'ovulation.
Pendant la phase lutéale  augmentation de la progestérone et reprise des œstrogènes.
En fin de cycles; en absence de fécondation  diminution forte des taux des deux hormones
 menstruations.
Progestérone
Œstrogènes
LH
Cycle des hormones ovariennes
FSH
Cycle des hormones hypophysaires
Relation entre le cycle hormonal et le cycle menstruel
Avant l'ovulation, les œstrogènes sécrétés par les follicules provoquent l'épaississement de
l'endomètre. Donc la phase de prolifération est associée à la phase folliculaire et correspond à une
préparation à l'implantation éventuelle d'un embryon
Après l'ovulation des œstrogènes et la progestérone stimulent le développement et le maintient
de l'endomètre (phase sécrétoire ) Donc cette phase est associée avec la phase lutéale.
En fin de phase lutéinique, la baisse simultanée des taux d'œstrogènes et de progestérone (s’il
n’y a pas de nidation) est responsable des règles (menstruations) = spasmes dans les artères de
l'endomètre, ce qui arrête son irrigation. La dégénérescence de l'endomètre provoque son
détachement de l'utérus et donc l'apparition d'un nouveau cycle menstruel.
4°) Contrôle hypothalamo-hypophysaire :
Comme chez l'homme les deux hormones (gonadostimulines) produites par l'anté-hypophyse sont la
LH et la FSH. Leurs sécrétions sont synchrones avec le cycle ovarien. (Voir graphes)
Ces hormones sont sécrétées de manière pulsative mais la fréquence et l'amplitude des pulses sont
plus ou moins important selon la période du cycle ovarien.
La FSH (= follicle stimulating hormon) stimule le développement du follicule.
La LH (= luteinising hormon) stimule la croissance des cellules folliculaires mais aussi leur
transformation en corps jaune. Donc, la LH est à l’origine de la production de progestérone et
d’œstrogène par le corps jaune.
Le pic de LH correspond au déclenchent de l'ovulation : décharge ovulante.
Comme chez le mâle, l'hypothalamus produit de la GnRH qui contrôle la production des hormones
hypophysaires. .
5°) Rétrocontrôles complexes :
 En tout début de phase folliculaire, le faible taux d’œstrogènes provoque une stimulation du
complexe hypothalamo-hypophysaire (rétroaction négative) puis un arrêt de la stimulation quand
le taux devient suffisant (rétrocontrôle négatif aussi).
 Le développement du follicule en fin de phase folliculaire provoque une production de + en +
importante d'œstrogènes avec un maximum 36 heures avant l'ovulation. Cette augmentation
provoque une rétroaction positive sur le complexe hypothalamo-hypophysaire  Augmentation
brutale de FSH et surtout de LH (= décharge ovulante) qui stimule encore plus le développement
du follicule, provoquant sa rupture (= ovulation).
 Dès l'ovulation il y a baisse très rapide de production des œstrogènes (due à l’éclatement du
follicule)  baisse simultanée de GnRH et FSH - LH (rétroaction négative).
 Pendant la phase lutéale le développement de + en + important du corps jaune permet une
production importante de progestérone et d'œstrogènes  rétroaction négative = « freinage »
hypophysaire important.
 En fin de cycle, l'absence de nidation entraîne un effondrement du corps jaune  diminution du
taux de progestérone  rétroaction négative sur la FSH (augmentation du taux de FSH )
 Stimulation du développement d'un autre follicule... , etc...