10coursTSI.6

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I.6 Procréation.
I.6 Procréation.
Introduction.
La reproduction sexuée (avec méiose et fécondation ; voir chapitre I.3) apparaît dès les eucaryotes
unicellulaires (c’est-à-dire vers 1,5 Ga).
Dans le groupe des Vertébrés, chez les mammifères placentaires, elle se caractérise par l’acquisition de
la viviparité : le développement embryonnaire se déroule entièrement dans les voies génitales femelles (nidation
de l’embryon dans l’utérus ; présence d’un placenta assurant les échanges mère-foetus).
La reproduction sexuée repose sur de nombreux mécanismes hormonaux.
Comment le sexe génétique détermine-t-il le sexe phénotypique ?
Comment la fonction de reproduction est-elle contrôlée ?
En quoi la connaissance de ce contrôle permet-elle de maîtriser la procréation ?
1. Comment le sexe génétique détermine-t-il le sexe phénotypique ?
Un rappel : les appareils sexuel mâle et femelle (livre page 135 et poly). Ils comprennent les glandes génitales
ou gonades (testicules chez le mâle, ovaires chez la femelle) ; les voies génitales internes (épididyme, canal
déférent ou spermiducte, urètre, vésicules séminales et prostate chez le mâle ; trompes utérines, utérus, vagin
chez la femelle) ; les organes génitaux externes (pénis, vulve). C’est le sexe phénotypique.
Appareil génital mâle
Appareil génital femelle
© http://www.chu-toulouse.fr/anatomie-de-l-appareil-genital
Complément : animation flash.
http://flt75.ovh.org/biotechno/s/flash/procreation/organes.genitaux.homme.swf
http://flt75.ovh.org/biotechno/s/flash/procreation/organes.genitaux.femme.swf
Chez les mammifères, les structures et la fonctionnalité des appareils sexuels mâle et femelle sont acquises en
quatre étapes au cours du développement :
• 1ère étape : c’est le stade phénotypique indifférencié.
Au début du développement embryonnaire, l’appareil génital est indifférencié : pas de différences entre
embryon mâle et femelle. Les ébauches de gonades commencent à se développer lors de la 5ème semaine
du développement embryonnaire ainsi que les ébauches des canaux de Müller et de Wolff. Les deux
canaux sont présents dans les deux sexes génétiques XX (femelle) et XY(mâle).
• 2ème étape : du sexe génétique au sexe gonadique.
- Dans le sexe mâle (XY). Présence d’un chromosome sexuel Y (ou gonosome). Sur le bras court de
Y, présence du gène SRY (Sex determining Region of Y chromosom). Lorsque ce gène est actif, il
fabrique la protéine TDF (Testis Determining Factor) qui est un facteur de transcription : en se liant
à l’ADN, elle provoque la transcription (puis la traduction) de nombreux gènes qui aboutissent au
développement des gonades indifférenciées en testicules (vers la 7ème semaine). Le sexe gonadique
mâle est acquis.
- Dans le sexe femelle (XX), il n’y a pas de gène SRY, donc pas de production de protéine TDF. Les
gonades indifférenciées deviennent donc des ovaires (vers la 8ème semaine). Le sexe gonadique femelle
est acquis.

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• 3ème étape : du sexe gonadique au sexe phénotypique différencié.
La mise en place du sexe phénotypique mâle se fait sous l’action des hormones fabriquées par les
testicules maintenant différenciés.
La testostérone fabriquée par les cellules interstitielles permet le développement des canaux de
Wolff en voies génitales mâles (8ème à 10ème semaine) et masculinise les organes génitaux externes ;
L’hormone antimullérienne (AMH) fabriquée par les cellules de Sertoli fait régresser les canaux de
Müller. Les canaux de Wolff formeront les spermiductes, les vésicules séminales, la prostate.
La mise en place du sexe phénotypique femelle s’effectue en l’absence d’hormones. Les canaux de
Müller persistent et vont donner les voies génitales femelles : futurs oviductes et utérus. Les canaux
de Wolff régressent.
• 4ème étape : la puberté.
Cette étape intervient bien après les trois premières (8 à 13 ans chez la fille, 10 à 14 chez le garçon).
Puberté : Les appareils sexuels mâle et femelle deviennent fonctionnels (caractères sexuels primaires).
Les caractères secondaires apparaissent. Tout cela ce fait sous le contrôle des hormones sexuelles.
Ainsi, la sécrétion de testostérone, interrompue depuis le développement embryonnaire, reprend chez
le mâle.
Les ovaires fabriquent des oestrogènes chez la femelle. Leur concentration plasmatique augmente
fortement.

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© http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=702

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2. Comment la fonction de reproduction est-elle contrôlée ?
Ce contrôle est effectué par des hormones : molécule produite par des cellules endocrines, qui agit à
distance sur le fonctionnement de cellules cibles pourvues de récepteurs, en modifiant un phénomène biologique.
Un récepteur est une protéine capable de fixer spécifiquement une molécule (par exemple une hormone).
2.1 Chez l’homme.
2.1.1 L’activité testiculaire.
Les testicules assurent deux fonctions : la production des spermatozoïdes (spermatogenèse) et la
sécrétion de l’hormone mâle, la testostérone.
Les gamètes mâles sont produits dans les tubes séminifères à partir de cellules souches (ou
spermatogonies) qui subissent la méiose. Au fur et à mesure de leur maturation, ils se retrouvent dans la lumière
du tube séminifère où ils sont libérés puis stockés dans l’épididyme.
Doc 2 page 152 (testicule). Doc 3 page 153 (spermatozoïde).
Complément : gamètes mâles (flash) :
http://www.chups.jussieu.fr/polys/embryo/illus/POLY.Chp.1.html
La testostérone est synthétisée par les cellules de Leydig, ou cellules interstitielles, localisées entre les
tubes séminifères Ce n’est pas une protéine, c’est dérivé du cholestérol. Son taux est constant au cours de la vie
de l’individu (ce qui n’est pas le cas chez de nombreux Mammifères mâles où l’on constate des variations
saisonnières).
Les testicules produisent des spermatozoïdes et de la testostérone de manière continue de la
puberté jusqu’à la fin de la vie.
2.1.2 Le contrôle de l’activité testiculaire
Un rappel : la testostérone a été produite pendant la vie embryonnaire puis a cessé. Il y a une reprise de
la sécrétion à la puberté (cf. caractères sexuels secondaires notamment).
L’homéostat de la testostéronémie (ou concentration en testostérone dans le plasma) est indispensable à
la fonctionnalité de l’appareil sexuel mâle. Son maintien nécessite l’intervention de trois niveaux de contrôle :
l’hypothalamus, l’hypophyse (ou complexe hypothalamo-hypophysaire compte tenu de leurs liens étroits) ainsi
que les testicules.
La testostérone est indispensable au maintien des caractères sexuels secondaires et à la production de
spermatozoïdes. Elle agit sur toutes les cellules qui possèdent des récepteurs à la testostérone (par exemple les
cellules de Sertoli, glandes annexe, musculature, cellules des tubes séminifères…). La production est
globalement stable, mais pulsatile.
Sa sécrétion ainsi que la production de spermatozoïdes sont déterminés par la production continue des
deux gonadostimulines : FSH (ou Hormone Folliculo Stimulante) et LH (ou Hormone Lutéinisante). Ces deux
hormones, de nature peptidique, sont produites par la zone antérieure de l’hypophyse (ou antéhypophyse). Leur
sécrétion est également pulsatile. La LH agit directement sur les cellules interstitielles donc sur la production de
testostérone. La FSH agit sur les cellules de Sertoli et, avec la testostérone, est indispensable à la production des
spermatozoïdes.
La libération de FSH et LH est sous le contrôle de l’hypothalamus qui fabrique une neurohormone, la
GnRH. La sécrétion de GnRH par les neurones de l’hypothalamus est également pulsatile. La GnRH (Hormone
de libération des Gonadotrophines) est sécrétée sous l’influence de stimulus d’origine interne ou externe
Coupe transversale de tube séminifère
(microscope photonique x100).
© http://www.svt.ac-
versailles.fr/archives/docpeda/banques/banqimages/m
icroscopie/reproduction/tubes.JPG
On distingue les spermatozoïdes au centre.
Les cellules interstitielles ou cellules de
Leydig sont situées entre les tubes
séminifères.

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(importance dans la reproduction de certains mammifères. L’hypothalamus est relié à différentes régions du
cerveau).
Ainsi : l’hypothalamus libère de la GnRH dans le sang de la tige hypophysaire, qui contrôle la libération
de LH et FSH par l’antéhypophyse, qui contrôlent la libération de testostérone par les testicules.
Pour maintenir constante la testostéronémie, il faut que la testostérone contrôle à son tour l’hypothalamus et
l’hypophyse : on parle de rétrocontrôle négatif (plus il y a de testostérone, moins on produit de GnRH et
LH/FSH. De cette manière, la testostéronémie est maintenue constante.
Schéma bilan fonctionnel de la régulation chez l’homme :
Le complexe hypothalamo-
hypophysaire.
© http://www.ac-
reims.fr/datice/svt/docpedagacad/lycee/
sciencvie/regulation/rehormonale/rehor
monale/encephale/enc%E9phale1.htm