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CHAPITRE 8.3 : LA GAMÉTOGENÈSE La gamétogenèse correspond à la production des cellules germinatives ou gamètes par les gonades : • le gamète mâle est le spermatozoïde produit par les testicules • le gamète femelle est l’ovocyte produit par les ovaires.

1. Mitose et méiose 1.1. La mitose : conservation de la quantité et de la qualité de l’information génétique Voir chapitre 8.2.1 : le cycle cellulaire 1.2. La méiose : réduction de la quantité et brassage de l’information génétique Voir chapitre 8.2.2 : la méiose

2. Spermatogénèse Un spermatozoïde est la cellule reproductrice mâle, apte à féconder le gamète femelle, de forme allongée, pauvre en cytoplasme, comportant un noyau haploïde (n chromosomes) et un flagelle qui assure sa mobilité. La spermatogenèse correspond à l’ensemble des étapes qui aboutissent à la formation des spermatozoïdes, cellules germinatives mâles haploïdes à partir de cellules mères diploïdes, les spermatogonies. Elle dure 74 jours et comporte deux étapes : • la spermacytogenèse • la spermiogenèse Elle a lieu de façon continue et centripète dans la paroi des tubes séminifères où de nombreuses cellules à divers stades sont observables.

Étapes de la spermatogenèse http://www.ac-versailles.fr/etabliss/herblay/genetiqu/fiches/spergene.htm

2.1. La spermacytogenèse La spermacytogenèse correspond à l’ensemble des transformations que subissent les spermatogonies pour aboutir à des spermatides. 2.1.1. Les spermatogonies

Les spermatogonies sont les cellules périphériques, accolées à la paroi du tube séminifère. Ces cellules mères sont diploïdes (2n chromosomes à deux chromatides). Leur diamètre est d’environ 9 à 15 !m. Elles se multiplient régulièrement par mitoses : cette première étape est une phase de multiplication dont la durée est de 27 jours. 2.1.2. Les spermatocytes I

Les spermatocytes de premier ordre (I) sont des cellules germinales mâles résultant de la multiplication des spermatogonies primordiales, au début de la phase d’accroissement de la spermatogenèse. Au cours de la phase d’accroissement, les spermatogonies s’hypertrophient et deviennent des spermatocytes I, cellules diploïdes à 2n chromosomes à deux chromatides d’environ 25 !m de diamètre. Les spermatocytes I subissent la division réductionnelle (division I) de la méiose : prophase I, métaphase I, anaphase I et télophase I. La phase d’accroissement et la méiose I durent 23 jours. 2.1.3. Les spermatocytes II

Les spermatocytes de deuxième ordre (II) sont des cellules germinales mâles qui résultent des spermatocytes de premier ordre (I) à la fin de la division réductionnelle de la méiose. Un spermatocyte I à 2n chromosomes à deux chromatides produit 2 spermatocytes II à n chromosomes à deux chromatides. Les spermatocytes II sont des cellules haploïdes, deux fois plus petites que les spermatocytes I. Cette étape dure 1 jour.

Lame basale entourant un tube séminifère

Spermatogenèse centripète dans la paroi du tube séminifère http://perso.univrennes1.fr/stephane.deschamps/Enseignements/module%20UE4/Documents%20UE4/documents%20TP/TUBSEM.gif

2.1.4. Les spermatides

Les spermatides sont des cellules germinales haploïdes résultant de la division équationnelle de la méiose d’un spermatocyte II et qui donne naissance aux spermatozoïdes. Les spermatides ont n chromosomes à une chromatide. 2.2. La spermiogenèse et les spermatozoïdes La spermiogenèse correspond à l’ensemble des transformations que subissent les spermatides pour

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aboutir à des spermatozoïdes fécondants. Elle dure 23 jours.

Au cours de la phase d’accroissement, les ovogonies s’hypertrophient et deviennent des ovocytes I, cellules diploïdes à 2n chromosomes à deux chromatides d’environ 140 !m de diamètre. Les ovocytes I amorcent la division réductionnelle (division I) de la méiose et restent bloqués en prophase I. À la naissance, l’ovaire contient 200 000 à 400 000 ovocytes I entourés de quelques cellules folliculaires, formant les follicules primordiaux. Ils restent au repos jusqu’à la puberté : c’est la période de quiescence.

Spermiogenèse (Schéma tiré du manuel de Biologie humaine 1SMS de S. Debacq et I. Fanchon, Nathan technique)

3.3. Les ovocytes II À partir de la puberté, au cours de chaque cycle menstruel, quelques follicules primordiaux évoluent au cours de la folliculogenèse, c’est-à-dire le passage au stade de follicule primaire, de follicule secondaire, de follicule cavitaire et enfin de follicule mûr ou follicule de De Graaf. Cette évolution dure 15 jours et correspond à la première partie du cycle menstruel : la phase folliculaire. Les ovocytes I, bloqués en prophase I, achèvent leur division réductionnelle (division I) et donnent un ovocyte II et un premier globule polaire (GP I), cellules haploïdes de taille très inégale à n chromosomes à deux chromatides Les ovocytes II débutent immédiatement la division équationnelle de la méiose mais restent bloqués en métaphase II. 3.4. Les ovotides ou ovules La division équationnelle ne reprend que s’il y a pénétration d’un spermatozoïde dans l’ovocyte II. C’est la fécondation qui déclenche la fin de la division II. L’entrée du spermatozoïde déclenche l’expulsion du deuxième globule polaire (GP II) et le passage à l’ovotide ou ovule. Comme lors de la division réductionnelle, le globule polaire emporte très peu de cytoplasme.

Structure d’un spermatozoïde http://fr.wikipedia.org/wiki/Spermatozoïde

Au cours de chaque cycle menstruel, plusieurs follicules primordiaux sont activés mais un seul poursuivra son évolution jusqu’au stade de follicule de De Graaf : les autres follicules dégénèrent, c’est le phénomène d’atrésie.

Voir schéma bilan sur la spermatogenèse

3. Ovogénèse Un ovocyte est la cellule reproductrice femelle en période d’accroissement, située dans le parenchyme1 ovarien. L’ovogenèse correspond à l’ensemble des étapes qui aboutissent à la formation et au développement des ovocytes, cellules germinatives femelles haploïdes, à partir de cellules mères diploïdes, les ovogonies. Elle se déroule de façon discontinue. Elle débute pendant la vie embryonnaire dans les ovaires et s’arrête au moment de la ménopause. Elle ne s’achève que s’il y a fécondation. 3.1. Les ovogonies Les ovogonies sont les cellules mères diploïdes (2n chromosomes à deux chromatides) des gamètes femelles. Leur diamètre est d’environ 30 !m. Elles se multiplient par mitoses jusqu’au cinquième mois de la vie intra-utérine. La phase de multiplication aboutit à la formation de 6 millions d’ovogonies. Le fœtus féminin a acquis son stock définitif de cellules mères des gamètes femelles. Certaines ovogonies se transforment en ovocytes I, d’autres meurent par apoptose.

Étapes de l’ovogenèse (Schéma tiré du manuel Biologie humaine 1SMS de O. d’Andria, M. Clerc et C. Daniel, Foucher)

Voir schéma bilan sur l’ovogenèse

3.2. Les ovocytes I Les ovocytes de premier ordre (I) sont des cellules germinales femelles résultant de la multiplication des ovogonies primordiales, au début de la phase d’accroissement de l’ovogenèse. 1

Parenchyme : ensemble des tissus fonctionnels d’un organe (généralement glandulaire) C. LARCHER

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SCHÉMA BILAN SUR LA SPERMATOGENÈSE

SCHÉMA BILAN SUR L’OVOGENÈSE

OVOGONIE

OVOCYTE I

OVOCYTE II

OVOTIDE

http://perso.univrennes1.fr/stephane.deschamps/Enseignements/module%20UE4/Documents%20UE4/documents%20TP/documents_travaux_pratique s.htm C. LARCHER

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