Biologie de la reproduction

• Reproduction sexuée chez les mammifères

  Fusion d'un spermatozoïde avec un ovocyte 2 bloqué en métaphase II provenant de 2 individus différents et conduisant à la genèse d'un nouvel individu ayant des caractéristiques génétiques différentes de celles des parents

  
• Intérêt de la reproduction sexuée : Brassage génétique qui permet une meilleure adaptabilité aux conditions environnementales changeantes
• Genèse d'un nouvel individu dont les cellules somatiques possèdent 23 chromosomes d'origine paternelle et 23 chromosomes d'origine maternelle, soit 46 chromosomes au total
• Gamétogenèse


  Processus de production des gamètes (spermatozoïdes ou ovocytes II) dans les gonades (testicules ou ovaires)

  
• Gamètes


  Cellules de la lignée germinale, haploïdes (23 chromosomes), issues de la gamétogenèse (spermatogenèse ou ovogenèse) au cours de laquelle a lieu la méiose

  
• Spermatogenèse


  Processus de production des spermatozoïdes haploïdes, a lieu dans les tubes séminifères des testicules

  
• Ovogenèse


  Processus de production des ovocytes 2 haploïdes, se déroule dans les ovaires

  
• La spermatogenèse et l'ovogenèse sont régulées par l'axe hypothalamo-hypophysaire-gonadique (testicules ou ovaires)

  
• Méiose


  Permet la production de cellules haploïdes (les gamètes), ne concerne que les cellules germinales (destinées à la reproduction), se produit dans les gonades lors de la gamétogenèse, est indispensable à la conservation de la diploïdie chez les nouveaux individus

  
• Divergences entre la gamétogenèse masculine et féminine

  • Initiation et durée de la gamétogenèse
  • Volume cellulaire
  • Production gamétique
  • Etapes de la gamétogenèse lors de la 1ère division méiotique
  • Etapes de la gamétogenèse lors de la 2ème division méiotique

  
• Points communs entre la gamétogenèse masculine et féminine
• Phases de la gamétogenèse

  1. Phase de multiplication

  2. Phase de maturation nucléaire

  3. Phase de différenciation
• La spermatogenèse est un processus de différenciation des cellules germinales initialement diploïdes (spermatogonie souche) en une cellule haploïde très spécialisée : le spermatozoïde

  
• La spermatogenèse est continue chez l'homme, depuis la puberté jusqu'à la fin de la vie, elle a lieu dans les testicules et plus précisément dans la paroi des tubes séminifères

  
• La durée de la spermatogenèse est constante soit 74 jours (en 2 mois et demi / 3mois) chez l'être humain
• La spermatogenèse permet la production de millions de spermatozoïdes

  
• Toute altération de la spermatogenèse peut aboutir à une infertilité (incapacité de concevoir un enfant sans aide médicale)

  
• L'homme fabrique moins de spermatozoïdes que d'autres mammifères car les cellules germinales humaines n'ont que deux divisions mitotiques et il y a une perte de cellules germinales tout le long du tractus génital masculin
• Spermatozoïde


  Caractérisé par une tête contenant le génome haploïde condensé, un flagelle qui confère la mobilité, et une pièce intermédiaire contenant les mitochondries

  
• L'appareil génital masculin comporte 2 testicules coiffés par un épididyme chacun, 2 canaux déférents, 2 canaux éjaculateurs, 1 prostate, 1 canal uro-génital (urètre) et 2 glandes de Cowper
• Les testicules assurent une fonction exocrine de production des spermatozoïdes et une fonction endocrine de production des androgènes (hormones mâles)
• Tubes séminifères


  Contenus dans les lobules testiculaires, c'est dans leur paroi que se déroule la spermatogenèse

  
• Chaque tube séminifère est entouré par une lame basale et constitué d'un épithélium qui se renouvelle en permanence
• Épididyme


  Lieu où les spermatozoïdes sont stockés et subissent leur maturation

  
• Testicules


  Siège de la spermatogenèse, assurent deux grandes fonctions : fonction exocrine (production des spermatozoïdes) et fonction endocrine (production des androgènes)

  
• Spermatogenèse


  1. Multiplication des spermatogonies

  2. Maturation nucléaire (méiose)

  3. Différenciation (spermiogenèse)

  
• Tubes séminifères


  • Entourés d'une lame basale, contiennent un épithélium avec deux populations cellulaires : cellules de Sertoli et cellules de la lignée germinale
• Cellules de Sertoli


  Cellules somatiques nourricières, assurent la protection, la nutrition et la maturation des cellules germinales, permettent la spermiation

  
• Cellules de Leydig


  Cellules endocrines qui sécrètent principalement la testostérone
• Phase de multiplication


  1. Multiplication des spermatogonies par mitose

  2. Production de spermatocytes I

  
• Phase de maturation nucléaire

  1. 1 spermatocyte I (2n) donne 2 spermatocytes II (n) qui donneront 4 spermatides (n)

  2. Division réductionnelle (1ère division méiotique)

  3. Division équationnelle (2ème division méiotique)

  
• Phase de différenciation


  Modifications cellulaires, morphologiques, cytologiques des spermatides pour les transformer en spermatozoïdes

  
• La spermatogenèse dure environ 74 jours chez l'homme
• 2ème division de méiose - division équationnelle

  1. Durée : environ 24 heures

  2. La 2eme division correspond à la séparation des chromatides de chaque chromosome, on passe donc de 2 copies d'ADN à 1 copie d'ADN

  3. Les spermatocytes II (n) sont caractérisés par une durée de vie très courte (~24h)

  4. Chaque Spermatocyte II (23 chromosomes à 2 chromatides) se divise rapidement en 2 spermatides (23 chromosomes à 1 chromatide)

  
• C'est au stade leptotène que le spermatocyte 1 passe du compartiment basal au compartiment ad luminal

  
• Spermiogenèse


  1. Formation de l'acrosome

  2. Réorganisation du noyau

  3. Formation du flagelle (axonème du flagelle)

  4. Elimination du cytoplasme = corps résiduel de Regaud

  5. Migration des mitochondries au niveau de la pièce intermédiaire : formation du manchon mitochondrial

  
• Il n'y a pas de modification de la quantité d'ADN au cours de la spermiogenèse

  
• Ne pas confondre spermatogenèse et spermiogenèse

  
• Spermiation


  Détachement complet du spermatozoïde : il est alors libéré dans la lumière du tube séminifère

  
• Durée de la fertilité

  La production de spermatozoïdes débute à la puberté jusqu'à la fin de la vie de l'homme mais avec un rendement qui décroit avec l'âge