Chez l’homme, à la puberté, les testicules produisent en continu les gamètes mâles, ou spermatozoïdes. Les testicules sécrètent également des hormones mâles responsables du développement des caractères sexuels secondaires. Problème : Comment est contrôlée l’activité reproductrice chez l’homme ? OBJECTIFS : OBSERVER DES PREPARATIONS MICROSCOPIQUES, REALISER UN DESSIN D’OBSERVATION, ANALYSER DES DOCUMENTS, REALISER UN SCHEMA FONCTIONNEL. I. La spermatogenèse : production de gamètes par le testicule Déroulement de la spermatogenèse Document 1 : schéma de testicule en coupe longitudinale Document 2 : spermatogenèse Les spermatozoïdes sont produits tout au long de la vie à partir de la puberté, au niveau de l’épithélium bordant les tubes séminifères. Ils sont issus de cellules germinales diploïdes (spermatogonies). Cellesci subissent la méiose pour donner des spermatocytes haploïdes, qui se différencient alors en spermatides. Après une longue maturation, appelée spermiogenèse, les spermatides deviennent des spermatozoïdes (gamètes mâles). Les cellules de Sertoli sont de grandes cellules allongées, en étroite relation avec chacune des cellules de la lignée germinale. Les cellules interstitielles de Leydig sont situées entre les tubes séminifères, dans le tissu interstitiel parcouru par de nombreux capillaires sanguins. 1. 2. 3. Observez une coupe transversale de testicule au microscope optique. Repérez les tubes séminifères, les cellules interstitielles de Leydig, les capillaires sanguins, les cellules de Sertoli, les spermatogonies, spermatocytes, spermatides et spermatozoïdes formés dans la lumière des tubes séminifères. Réalisez un dessin d’observation légendé d’un tube séminifère. Titre : Mode d’observation : Grossissement : A. Le spermatozoïde, une cellule haploïde spécialisée Document 3 : spermatozoïde observé au MET et schéma d’interprétation Document 4 : maturation des spermatozoïdes 4. Expliquez en quoi le spermatozoïde est une cellule spécialisée, adaptée à la fonction de cellule reproductrice mâle. 5. Caractérisez le rôle de l’épididyme dans la maturation du spermatozoïde. II. L’activité endocrine du testicule Le testicule est un organe exocrine : il produit des spermatozoïdes. Mais il a également une fonction endocrine : il produit de la testostérone. C’est une molécule déversée par le biais d’un réseau capillaire extrêmement dense situé entre les tubes séminifères, dans la circulation sanguine : c’est une hormone. Elle fait partie de la famille des hormones stéroïdes, dérivées du cholestérol, molécule de nature lipidique. Document 6 : cellule de Leydig T = tube séminifère Document 5 : mise en évidence des cellules sécrétrices de testostérone Les lettres L désignent des vésicules lipidiques Document 7 : mise en évidence des récepteurs à la testostérone III. Des coupes de testicules de rat sont incubées avec un anticorps dirigé contre le récepteur de la testostérone. Cet anticorps est associé à une enzyme induisant la synthèse d’un produit coloré, ce qui permet de le visualiser. 6. Précisez, en le justifiant à l’aide des documents, quelles sont les cellules productrices de testostérone. 7. De la même manière, précisez quelles sont les cellules cibles de cette hormone. 8. Proposez une hypothèse quant au rôle de la testostérone dans le fonctionnement de l’activité reproductrice chez l’homme. Fonctionnement du système de régulation hormonale Document 8 : effets de l’environnement sur le comportement sexuel Document 9 : le complexe hypothalamo-hypophysaire 9. Montrez que le système nerveux perçoit les modifications environnementales et modifie l’activité sexuelle de l’animal. 10. Présentez les arguments structuraux qui permettent d’affirmer l’hypothalamus et l’hypophyse sont réunis en un complexe neuro-endocrine. que Document 10 : deux hormones hypophysaires, LH et FSH L’antéhypophyse est une glande endocrine qui produit de nombreuses hormones. Parmi elles, deux sont des gonadostimulines : la LH (Luteinizing Hormone) et la FSH (Follicle Stimulating Hormone). Document 11 : la GnRH, une neuro-hormone Document 12 : sécrétions de GnRH, LH et testostérone Document 13 : mise en évidence du rétrocontrôle de la testostérone 11. Quelles activités du testicule sont contrôlées par l’hypophyse ? 12. L’hypophyse est sous le contrôle de quelle autre structure ? Par le biais de quel type de communication ? 13. Comment peut-on qualifier la sécrétion de GnRH et de LH ? 14. Analysez le document 13 et commentez l’action de la testostérone sur la sécrétion de LH. BILAN Réalisez un schéma montrant la régulation de la fonction reproductrice chez l’homme