Chapitre 3.1
Devenir femme ou homme 
OBJECTIF
I. Les phénotypes féminin et masculin
TP 1. Dissection de l'appareil génital de souris
• A. Des différences chromosomiques
• B. Des différences anatomiques
• C. Des différences physiologiques
• L'essentiel
TP 2. Le free-martin
II. La mise en place du phénotype sexuel s'effectue en 4 étapes
• A. Le jeune embryon est phénotypiquement indifférencié
• B. Le sexe génétique induit le sexe gonadique
• C. Le sexe gonadique induit le sexe phénotypique
• D. La puberté marque le début du fonctionnement de l'appareil génital
• L'essentiel
BILAN
I. Les phénotypes féminin et masculin
TP 1. Dissection de l'appareil génital de souris
• A. Des différences chromosomiques
• B. Des différences anatomiques
• C. Des différences physiologiques
• L'essentiel
TP 2. Le free-martin
II. La mise en place du phénotype sexuel s'effectue en 4 étapes
• A. Le jeune embryon est phénotypiquement indifférencié
• B. Le sexe génétique induit le sexe gonadique
• C. Le sexe gonadique induit le sexe phénotypique
• D. La puberté marque le début du fonctionnement de l'appareil génital
• L'essentiel
BILAN
Premières étapes du développement d'un embryon humain
1. Fécondation, fusion des pronucléus femelle et mâle, quelques spermatozoïdes sont encore visibles autour de la cellule œuf (zone pellucide) - 2. Stade 2 cellules, après la première mitose - 3. Stade 4 cellules, après la deuxième mitose - 4. Stade 8 cellules, après la troisième mitose - 5. Stade morula (3e jour après la fécondation) - 6. Blastocyste (4e jour après la fécondation) présentant une cavité centrale (blastocèle) et, à un de ses pôles, la masse cellulaire interne.
Si les phénotypes féminin et masculin son facilement distinguables dès la naissance, les cellules œuf et les premières étapes du développement sont identiques dans les deux sexes.
Images www.chups.jussieu.fr
1. Fécondation, fusion des pronucléus femelle et mâle, quelques spermatozoïdes sont encore visibles autour de la cellule œuf (zone pellucide) - 2. Stade 2 cellules, après la première mitose - 3. Stade 4 cellules, après la deuxième mitose - 4. Stade 8 cellules, après la troisième mitose - 5. Stade morula (3e jour après la fécondation) - 6. Blastocyste (4e jour après la fécondation) présentant une cavité centrale (blastocèle) et, à un de ses pôles, la masse cellulaire interne.
Si les phénotypes féminin et masculin son facilement distinguables dès la naissance, les cellules œuf et les premières étapes du développement sont identiques dans les deux sexes.
Images www.chups.jussieu.fr
OBJECTIF
● On appelle phénotype l'expression individuelle de l'information génétique parfois soumise à des interactions de l'environnement.
● Les phénotypes féminin et masculin son facilement distinguables dès la naissance pourtant, les cellules œuf et les premières étapes du développement sont semblables.
● On recherche sur quoi repose la distinction entre femme et homme et comment elle se met en place au cours du développement (depuis le stade embryonnaire jusqu'au stade adulte).
● On appelle phénotype l'expression individuelle de l'information génétique parfois soumise à des interactions de l'environnement.
● Les phénotypes féminin et masculin son facilement distinguables dès la naissance pourtant, les cellules œuf et les premières étapes du développement sont semblables.
● On recherche sur quoi repose la distinction entre femme et homme et comment elle se met en place au cours du développement (depuis le stade embryonnaire jusqu'au stade adulte).
Le caryotype détermine le sexe génétique
L'espèce humaine possède 23 paires de chromosomes, soit 46 chromosomes, qui se répartissent en 22 paires d'autosomes et une paire d'hétérochromosomes ou chromosomes sexuels. Les femmes (image de gauche) possèdent deux chromosomes sexuels X, morphologiquement identiques, (caryotype 46, XX) et les hommes (image de droite) possèdent deux chromosomes sexuels morphologiquement dissemblables X et et Y (caryotype 46, XY). Cette distinction est acquise dès la fécondation, c'est le sexe génétique.
Image : jeanvilarsciences.free.fr
L'espèce humaine possède 23 paires de chromosomes, soit 46 chromosomes, qui se répartissent en 22 paires d'autosomes et une paire d'hétérochromosomes ou chromosomes sexuels. Les femmes (image de gauche) possèdent deux chromosomes sexuels X, morphologiquement identiques, (caryotype 46, XX) et les hommes (image de droite) possèdent deux chromosomes sexuels morphologiquement dissemblables X et et Y (caryotype 46, XY). Cette distinction est acquise dès la fécondation, c'est le sexe génétique.
Image : jeanvilarsciences.free.fr
Détermination chromosomique du sexe
Chaque paire de chromosomes étant formée d'un chromosome maternel et d'un chromosome paternel, une femme hérite donc d'un chromosome X de chacun de ses parents et un homme d'un chromosome Y provenant de son père et d'un chromosome X de sa mère.
Image : L'évolution de la vie (adaptation anglaise) illustrateur P. Thornley - Larousse (1967)
Chaque paire de chromosomes étant formée d'un chromosome maternel et d'un chromosome paternel, une femme hérite donc d'un chromosome X de chacun de ses parents et un homme d'un chromosome Y provenant de son père et d'un chromosome X de sa mère.
Image : L'évolution de la vie (adaptation anglaise) illustrateur P. Thornley - Larousse (1967)
Appareil génital féminin
Les gonades sont des ovaires, qui ont la taille d'une amande, et qui produisent des gamètes, les ovocytes, collectés par les trompes (pavillon + oviducte). Ces dernières débouchent dans l'utérus qui est l'organe de gestation. C'est un muscle creux, le myomètre, tapissé intérieurement d'une muqueuse, l'endomètre. La partie inférieure de l'utérus, le col, s'ouvre dans le vagin.
Source : www.biologieenflash.net
Les gonades sont des ovaires, qui ont la taille d'une amande, et qui produisent des gamètes, les ovocytes, collectés par les trompes (pavillon + oviducte). Ces dernières débouchent dans l'utérus qui est l'organe de gestation. C'est un muscle creux, le myomètre, tapissé intérieurement d'une muqueuse, l'endomètre. La partie inférieure de l'utérus, le col, s'ouvre dans le vagin.
Appareil génital masculin
Les gonades sont des testicules qui produisent des gamètes, les spermatozoïdes, temporairement stockés dans les épididymes. Ces derniers débouchent dans les canaux déférents qui reçoivent les sécrétions de la prostate et des vésicules séminales avant de rejoindre l'urètre (en aval de la vessie). Les sécrétions des glandes annexes (prostate et vésicules séminales) forment le liquide séminal qui, avec les spermatozoïdes, constituent le sperme.
Source : www.biologieenflash.net
Les gonades sont des testicules qui produisent des gamètes, les spermatozoïdes, temporairement stockés dans les épididymes. Ces derniers débouchent dans les canaux déférents qui reçoivent les sécrétions de la prostate et des vésicules séminales avant de rejoindre l'urètre (en aval de la vessie). Les sécrétions des glandes annexes (prostate et vésicules séminales) forment le liquide séminal qui, avec les spermatozoïdes, constituent le sperme.
Source : www.biologieenflash.net
Comparaison des appareils génitaux féminin et masculin
Un appareil génital est essentiellement formé de trois niveaux qui ont un aspect différent selon le sexe : (1) les gonades qui produisent des gamètes, (2) les voies génitales internes (ou tractus génital) associées à des glandes annexes et (3) les organes génitaux externes.
Un appareil génital est essentiellement formé de trois niveaux qui ont un aspect différent selon le sexe : (1) les gonades qui produisent des gamètes, (2) les voies génitales internes (ou tractus génital) associées à des glandes annexes et (3) les organes génitaux externes.
Images suivantes : webcampus.fundp.ac.be et webapps.fundp.ac.be
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1 Vue générale du testicule avec, au dessus, l'épididyme (MP à très faible grossissement) - 2 Tubes séminifères (MP à faible grossissement)
Le testicule est formé de tubes séminifères (environ un millier pour une longueur totale d'environ250 m ). Ils sont pelotonnés et convergent vers l'épididyme.
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1 Vue générale du testicule avec, au dessus, l'épididyme (MP à très faible grossissement) - 2 Tubes séminifères (MP à faible grossissement)
Le testicule est formé de tubes séminifères (environ un millier pour une longueur totale d'environ
A 
B 
A Tube séminifère (MP à fort grossissement) - B Tube séminifère (schéma d'interprétation)
(1) Noyau de cellule de Sertoli (cellules à noyau clair avec nucléole très marqué, le contour de la cellule n'est pas visible) - 2, 3, 4, 5 étapes successives de la spermatogénèse : (2) spermatogonie (cellule volumineuse située contre la paroi du tube séminifère), (3) spermatocytes (noyau volumineux, granuleux et contrasté), (4) spermatides (petites cellules à noyau arrondi) et (5) spermatozoïdes (à petit noyau très dense).
La paroi des tubes séminifères est formée de cellules somatiques (cellules de Sertoli non reproductrices) entre lesquelles sont enchâssées des les cellules germinales (reproductrices). Ces dernières se divisent activement de manière centripète tout en se différenciant en spermatozoïdes (spermatogénèse) qui tombent dans la lumière du tube où ils sont entraînés vers l'épididyme (maturation et stockage) puis dans les canaux déférents.
Image B (modifiée) : SVT TS, Bordas 2002 p. 295
B 
A Tube séminifère (MP à fort grossissement) - B Tube séminifère (schéma d'interprétation)
(1) Noyau de cellule de Sertoli (cellules à noyau clair avec nucléole très marqué, le contour de la cellule n'est pas visible) - 2, 3, 4, 5 étapes successives de la spermatogénèse : (2) spermatogonie (cellule volumineuse située contre la paroi du tube séminifère), (3) spermatocytes (noyau volumineux, granuleux et contrasté), (4) spermatides (petites cellules à noyau arrondi) et (5) spermatozoïdes (à petit noyau très dense).
La paroi des tubes séminifères est formée de cellules somatiques (cellules de Sertoli non reproductrices) entre lesquelles sont enchâssées des les cellules germinales (reproductrices). Ces dernières se divisent activement de manière centripète tout en se différenciant en spermatozoïdes (spermatogénèse) qui tombent dans la lumière du tube où ils sont entraînés vers l'épididyme (maturation et stockage) puis dans les canaux déférents.
Image B (modifiée) : SVT TS, Bordas 2002 p. 295
Cellules interstitielles (cellules de Leydig)
Entre les tubes séminifères, on observe un tissu interstitiel vascularisé et des cellules de Leydig productrices de l'hormone masculine, la testostérone
Entre les tubes séminifères, on observe un tissu interstitiel vascularisé et des cellules de Leydig productrices de l'hormone masculine, la testostérone
Images suivantes : webcampus.fundp.ac.be et webapps.fundp.ac.be
Vue générale de l'ovaire (MP à faible grossissement)
Les gamètes se forment à partir d'un stock d'ovocytes (futurs gamètes en cours de maturation) constitué avantla naissance. Chaque ovocyte est accompagné d'un cortège de cellules folliculaires et forme un follicule ovarien qui va subir plusieurs étapes de maturation.
Cette image permet d'apprécier les différences de taille entre les divers types de follicules.
Les gamètes se forment à partir d'un stock d'ovocytes (futurs gamètes en cours de maturation) constitué avant
Cette image permet d'apprécier les différences de taille entre les divers types de follicules.
Follicule primordial (ici trois follicules primordiaux) - Diamètre de chacun environ 30 µm
L'ovocyte est entouré de quelques cellules folliculaires aplaties. C'est la forme sous laquelle se trouvent les follicules, depuis leur formation, pendant la vie intra-utérine, jusqu'à leur maturation.
L'ovocyte est entouré de quelques cellules folliculaires aplaties. C'est la forme sous laquelle se trouvent les follicules, depuis leur formation, pendant la vie intra-utérine, jusqu'à leur maturation.
Follicule primaire (2) - Diamètre environ 50 µm.
Environ deux mois avant chaque cycle, quelques follicules primordiaux (25 à 40) débutent leur maturation. Les cellules folliculaires se multiplient, deviennent cubiques et forment une assise unique autour de l'ovocyte. Ici, un follicule primaire (2) côtoie un follicule primordial (1) ce qui permet de juger de l'augmentation de taille de l'ovocyte.
Environ deux mois avant chaque cycle, quelques follicules primordiaux (25 à 40) débutent leur maturation. Les cellules folliculaires se multiplient, deviennent cubiques et forment une assise unique autour de l'ovocyte. Ici, un follicule primaire (2) côtoie un follicule primordial (1) ce qui permet de juger de l'augmentation de taille de l'ovocyte.
Follicule secondaire (ou plein) - Diamètre environ 100 à 200 µm.
L'ovocyte poursuit son développement, les cellules folliculaires se multiplient et forment plusieurs couches autour de l'ovocyte ce qui constitue la granulosa (2). Celle-ci doit son nom à son aspect granuleux car, au microscope photonique, on ne distingue que les noyaux colorés (les contours cellulaires étant difficiles à percevoir).
Autour du follicule, les cellules s'orientent concentriquement, c'est l'ébauche de la thèque (4). Enfin, juste autour de l'ovocyte se forme une zone dense, la zone pellucide (1).
L'ovocyte poursuit son développement, les cellules folliculaires se multiplient et forment plusieurs couches autour de l'ovocyte ce qui constitue la granulosa (2). Celle-ci doit son nom à son aspect granuleux car, au microscope photonique, on ne distingue que les noyaux colorés (les contours cellulaires étant difficiles à percevoir).
Autour du follicule, les cellules s'orientent concentriquement, c'est l'ébauche de la thèque (4).
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Follicule tertiaire (ou cavitaire) - Diamètre environ 0,3 à
Au premier jour de chaque cycle quelques follicules (une dizaine) poursuivent leur développement. Tandis que les cellules folliculaires continuent de se multiplier, au sein de la granulosa, se forment de petites cavités (1) remplies de liquide, qui fusionnent progressivement (2) en une cavité unique : l'antrum (3). Autour du follicule on distingue maintenant nettement la thèque formée de deux strates vascularisées : la thèque interne et la thèque externe.
Les cellules de la granulosa et celles de la thèque interne sécrètent des hormones œstrogènes (hormones féminines) dont le taux plasmatique augmente au fur et à mesure que la population de cellules folliculaires augmente.
Image B : espace-svt.ac-rennes.fr
Les cellules de la granulosa et celles de la thèque interne sécrètent des hormones œstrogènes (hormones féminines) dont le taux plasmatique augmente au fur et à mesure que la population de cellules folliculaires augmente.
Image B : espace-svt.ac-rennes.fr
Follicule mûr (ou de de Graaf) - Diamètre jusqu'à 27 mm
Vers le 6e jour du cycle un seul follicule tertiaire, le follicule dominant, poursuit son développement en follicule mûr. Les cellules folliculaires se multiplient encore et l'antrum (1) occupe la quasi totalité du follicule de sorte que les cellules folliculaires sont repoussées à la périphérie (3). L'ovocyte (2) fait saillie dans l'antrum, il est entouré de cellules folliculaires formant la corona radiata (5) elle même reliée à la paroi externe par un pédoncule de cellules folliculaires, le cumulus oophorus (4). La thèque interne (6) et la thèque externe (7) sont toujours bien visibles.
Sur la quarantaine de follicules primordiaux qui avaient débuté ensemble leur développement, généralement un seul arrive à maturité, les autres dégénèrent, on parle d'atrésie folliculaire.
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1 L'ovulation dans le cycle ovarien - 2 Images d'ovulation - 3 Ovocyte libéré entouré du cumulus oophorus
Vers le 14e jour du cycle (1), le follicule mûr éclate à la surface de l'ovaire et libère son ovocyte (2) qui est immédiatement capté par le pavillon dela trompe . Le diamètre de l’ovocyte est d’environ 0,1 mm alors que celui du cumulus-oophorus (3) est d’environ 1 mm . L'ovulation (2) marque la fin de la phase folliculaire (ou phase préovulatoire) du cycle ovarien.
Images : 1 www.radiologyassistant.nl - 2 www.newscientist.com (juin 2008) - 3 www.savoirs.essonne.fr (Jacques Testart- INSERM)
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1 L'ovulation dans le cycle ovarien - 2 Images d'ovulation - 3 Ovocyte libéré entouré du cumulus oophorus
Vers le 14e jour du cycle (1), le follicule mûr éclate à la surface de l'ovaire et libère son ovocyte (2) qui est immédiatement capté par le pavillon de
Images : 1 www.radiologyassistant.nl - 2 www.newscientist.com (juin 2008) - 3 www.savoirs.essonne.fr (Jacques Testart- INSERM)
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1 Corps jaune (début de phase lutéinique) - 2 Corps jaune - 3 Cellules lutéales - 4 Corps blanc
Après l'ovulation (1), débute la phase la phase lutéinique (ou phase post ovulatoire ou phase lutéale) du cycle ovarien qui dure à nouveau 14 jours. La cavité folliculaire se colmate (2), les cellules folliculaires et celles de la thèque se transforment en cellules lutéales (3) qui sécrètent deux types d'hormones : des œstrogènes (principalement de l'œstradiol) et de la progestérone. Si l'ovocyte est fécondé, le corps jaune de grossesse persistera pendant les six premiers mois de grossesse. S'il n'y a pas fécondation, le corps jaune ne reste fonctionnel qu'une petite dizaine de jours puis il régresse dans la 4e semaine du cycle. Sous forme d'un corps blanc (4), il met plusieurs mois à disparaître complètement.
Images : 1 espace-svt.ac-rennes.fr - 3 picasaweb.google.com/HeleneM
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1 Corps jaune (début de phase lutéinique) - 2 Corps jaune - 3 Cellules lutéales - 4 Corps blanc
Après l'ovulation (1), débute la phase la phase lutéinique (ou phase post ovulatoire ou phase lutéale) du cycle ovarien qui dure à nouveau 14 jours. La cavité folliculaire se colmate (2), les cellules folliculaires et celles de la thèque se transforment en cellules lutéales (3) qui sécrètent deux types d'hormones : des œstrogènes (principalement de l'œstradiol) et de la progestérone. Si l'ovocyte est fécondé, le corps jaune de grossesse persistera pendant les six premiers mois de grossesse. S'il n'y a pas fécondation, le corps jaune ne reste fonctionnel qu'une petite dizaine de jours puis il régresse dans la 4e semaine du cycle. Sous forme d'un corps blanc (4), il met plusieurs mois à disparaître complètement.
Images : 1 espace-svt.ac-rennes.fr - 3 picasaweb.google.com/HeleneM
Images : webcampus.fundp.ac.be et webapps.fundp.ac.be
La paroi de l'utérus
L'utérus est constitué essentiellement de deux couches :
- le myomètre (2), formé de cellules musculaires ;
- l'endomètre (1) dans lequel on distingue deux zones : la zone profonde résiduelle (3), d'aspect foncé, qui reste toujours présente et permet, en début de cycle, la reconstitution de la zone fonctionnelle (4) qui est perdue (desquamée) lors de chaque menstruation (règles) ce qui provoque un écoulement sanguin qui dure environ cinq jours.
L'utérus est constitué essentiellement de deux couches :
- le myomètre (2), formé de cellules musculaires ;
- l'endomètre (1) dans lequel on distingue deux zones : la zone profonde résiduelle (3), d'aspect foncé, qui reste toujours présente et permet, en début de cycle, la reconstitution de la zone fonctionnelle (4) qui est perdue (desquamée) lors de chaque menstruation (règles) ce qui provoque un écoulement sanguin qui dure environ cinq jours.
Par convention, début des règles marque le début d'un cycle. Dès le troisième jour du cycle l'endomètre débute sa reconstitution (passage de 0,5à 7 m m) qui s'achève au 21e jour. Il a alors l'aspect d'une dentelle, indispensable à la nidation d'un éventuel embryon et se maintient jusqu'au 28e jour. La durée totale du cycle est de 28 jours, c'est une valeur moyenne qui varie selon les femmes (24 à 35 jours).
A
B 
C
B Endomètre en phase proliférative - C Endomètre en phase sécrétoire - D Endomètre en fin de phase sécrétoire
L'endomètre se développe en deux phases :
- une phase proliférative (A), du 5e au 14e jour, caractérisée par un développement glandulaire et vasculaire jusqu'à l'ovulation. L'épithélium de surface s'invagine pour former, des glandes tubuleuses (A1). Ces glandes restent bien rectilignes pendant toute la phase de prolifération. Toutefois, plus profondément, elles sont plus tassées et deviennent sinueuses (A2).
- une phase sécrétoire, du 14e au 28e jour, le fonctionnement glandulaire libère notamment du glycogène nécessaire à la nutrition d’un éventuel embryon. Il en résulte (B) un élargissement de la lumière glandulaire. Les glandes deviennent plus sinueuses. En fin de phase sécrétoire on observe un affaissement de l'endomètre qui entraîne un plissement des glandes (C)
B 
C
B Endomètre en phase proliférative - C Endomètre en phase sécrétoire - D Endomètre en fin de phase sécrétoire
L'endomètre se développe en deux phases :
- une phase proliférative (A), du 5e au 14e jour, caractérisée par un développement glandulaire et vasculaire jusqu'à l'ovulation. L'épithélium de surface s'invagine pour former, des glandes tubuleuses (A1). Ces glandes restent bien rectilignes pendant toute la phase de prolifération. Toutefois, plus profondément, elles sont plus tassées et deviennent sinueuses (A2).
- une phase sécrétoire, du 14e au 28e jour, le fonctionnement glandulaire libère notamment du glycogène nécessaire à la nutrition d’un éventuel embryon. Il en résulte (B) un élargissement de la lumière glandulaire. Les glandes deviennent plus sinueuses. En fin de phase sécrétoire on observe un affaissement de l'endomètre qui entraîne un plissement des glandes (C)
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1 Variations d'épaisseur de l'endomètre au cours du cycle - 2 Le cycle utérin
Images (modifiées) : 1 svt.ac-dijon.fr - 2 eric.fusin.perso.neuf.fr
La glaire cervicale se modifie
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2 
1 Filance de la glaire cervicale en milieu de cycle - 2 Variations du maillage de la glaire cervicale (MEB)
La glaire cervicale est un mucus (substance riche en glycoprotéines) élaboré au niveau du col de l'utérus. En milieu de cycle (1) elle est abondante, filante et a l'aspect du blanc d'œuf. Son maillage (2) est large et permet le passage des spermatozoïdes. En début et en fin de cycle elle perd sa fluidité, son maillage est serré et empêche le passage des spermatozoïdes (2).
Images : 1 fr.wikipedia.org - 2 (modifiée) www.ac-creteil.fr
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1 Filance de la glaire cervicale en milieu de cycle - 2 Variations du maillage de la glaire cervicale (MEB)
La glaire cervicale est un mucus (substance riche en glycoprotéines) élaboré au niveau du col de l'utérus. En milieu de cycle (1) elle est abondante, filante et a l'aspect du blanc d'œuf. Son maillage (2) est large et permet le passage des spermatozoïdes. En début et en fin de cycle elle perd sa fluidité, son maillage est serré et empêche le passage des spermatozoïdes (2).
Images : 1 fr.wikipedia.org - 2 (modifiée) www.ac-creteil.fr
● Des différences chromosomiques
Dès la fécondation, le sexe génétique est déterminé par les chromosomes sexuels ou hétérochromosomes : XX (femme) ou XY (homme).
● Des différences anatomiques
Comparaison des appareils génitaux féminin et masculinChez la femme les ovaires produisent des ovocytes collectés par la trompe (pavillon + oviducte). Celles-ci débouchent dans l'utérus (organe de gestation). C'est un muscle creux, le myomètre, tapissé intérieurement d'une muqueuse, l'endomètre. Il s'ouvre dans le vagin (organe d'accouplement).
● Des différences physiologiques
L'appareil reproducteur masculin a un fonctionnement continu
- Le testicule est formé de tubes séminifères dont la paroi contient des cellules germinales (reproductrices). Ces dernières se divisent en permanence (mitoses puis méiose) et produisent des spermatozoïdes entraînés dans les voies génitales.
- Entre les tubes séminifères se trouvent des cellules interstitielles (cellules de Leydig) qui produisent une hormone : la testostérone.
L'appareil reproducteur féminin a un fonctionnement cyclique
Cycle ovarien et cycle utérin Le cycle utérin
Les règles correspondent à l'élimination d'une partie de la muqueuse utérine, ou endomètre. Elles marquent le début d'un cycle (et durent environ 5 jours). Immédiatement après l'endomètre débute sa reconstitution qui s'achève au 21e jour. Il a alors l'aspect d'une dentelle, insdispensable à la nidation d'un éventuel embryon et persiste jusqu'au 28e jour.
Le cycle ovarien
L'ovaire contient un stock de follicules (ovocyte + cellules folliculaires) immatures.
- À chaque cycle, une dizaine de follicules précavitaires poursuivent leur développement tandis que les cellules folliculaires et de la thèque produisent des hormones œstrogènes. Une cavité (antrum), se forme au sein de la granulosa (stade follicule cavitaire). À partir du 6e jour, seul le follicule dominant poursuit son développement jusqu'au stade follicule mûr (follicule de de Graaf), les autres dégénèrent. Vers le 14e jour il libère son ovocyte qui est capté par la trompe. C'est l'ovulation qui marque la fin de la phase folliculaie (ou pré-ovulatoitre).
- La phase lutéinique (ou post-ovulatoire ou lutéale) dure environ 14 jours. Après l'ovulation, ce qu'il reste du follicule dans l'ovaire évolue en corps jaune formé de cellules lutéales qui produisent deux hormones : des œstrogènes et de la progestérone. S'il n'y a pas fécondation, le corps jaune dégénère (à partir du 25e jour).
L'appareil génital féminin a une double activité :
- produire des gamètes (phase folliculaire) ;
- assurer une grossesse éventuelle (phase lutéinique).
Ces deux activités ne peuvent pas se produire en même temps, ce qui impose un fonctionnement alterné (cyclique).
Organes génitaux externes (Homme)
À 6 semaines, les organes génitaux externes sont identiques pour les deux sexes. On distigue des bourrelets génitaux (BG) qui entourent le tubercule génital (T) et le sillon uro-génital (S).
Image : www.linternaute.com
À 6 semaines, les organes génitaux externes sont identiques pour les deux sexes. On distigue des bourrelets génitaux (BG) qui entourent le tubercule génital (T) et le sillon uro-génital (S).
Image : www.linternaute.com
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1 Gonades (MP x 100) (fœtus de souris à 11 jours post-coïtum en coupe transabdominale) - 2 Idem sans légendes - 3 Gonades (MP x 200). Chez la souris la durée de gestattion est de 20 jours.
1 tube nerveux, 2 ganglion rachidien, 3 vertèbre, 4 fémur, 5 nerf, 6 aorte, 7 veine, 8 vaisseaux sanguins, 9 ébauche de rein, 10 rein, 11 tube digestif, 12 foie , 13 cavité abdominale, CG crête génitale, Ov ovaire, Te testicule, CS cordons séminifères, CM canal de Müller, CW Canal de Wolf (cette légende concerne aussi les images Voies génitales 13j et Voies génitales 15j).
Les gonades mâles et femelles, dérivent du même site embryonnaire : les crêtes génitales (CG) qui, chez l'Homme, se mettent en place à la fin du premier mois de gestation sur la face interne des reins. Bien qu'il soit génétiquement déterminé, ce site ne présente initialement aucune particularité phénotypique, il n'y a pas de distinction entre ovaire ou testicule (3).
Images : formation.ens-lyon.fr - Fœtus souris 11 j
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1 Gonades (MP x 100) (fœtus de souris à 11 jours post-coïtum en coupe transabdominale) - 2 Idem sans légendes - 3 Gonades (MP x 200). Chez la souris la durée de gestattion est de 20 jours.
1 tube nerveux, 2 ganglion rachidien, 3 vertèbre, 4 fémur, 5 nerf, 6 aorte, 7 veine, 8 vaisseaux sanguins, 9 ébauche de rein, 10 rein, 11 tube digestif, 12 foie , 13 cavité abdominale, CG crête génitale, Ov ovaire, Te testicule, CS cordons séminifères, CM canal de Müller, CW Canal de Wolf (cette légende concerne aussi les images Voies génitales 13j et Voies génitales 15j).
Les gonades mâles et femelles, dérivent du même site embryonnaire : les crêtes génitales (CG) qui, chez l'Homme, se mettent en place à la fin du premier mois de gestation sur la face interne des reins. Bien qu'il soit génétiquement déterminé, ce site ne présente initialement aucune particularité phénotypique, il n'y a pas de distinction entre ovaire ou testicule (3).
Images : formation.ens-lyon.fr - Fœtus souris 11 j
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1 Voies génitales (fœtus de souris à 13 jours post-coïtum en coupe transabdominale, légendes voir Gonades) - 2 Schéma d'interprétation
À ce stade l'appareil génital est formé :
- d'un double système de canaux génitaux, canaux de Müller (CM ou M) et canaux de Wolff (CW ou W) ;
- d'un orifice commun (= sinus urogénital) pour les canaux génitaux et l'appareil urinaire.
Les voies génitales ont le même aspect dans les deux sexes.
Images : 1 formation.ens-lyon.fr - Fœtus souris femelle 13 j , mâle 13 j - 2 (modifiée) SVT 1eS, Bordas 2011, p. 237
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1 Sexe génétique et phénotype - 2 Localisation du gène SRY
L'apparence sexuelle féminine s'exprime en l'absence de chromosome Y et en présence d'au moins un chromosome X, alors que l'apparence sexuelle masculine est liée à la présence du chromosome Y (1). Il s'agit plus exactement de la partie terminale du bras court du chromosome Y (1) qui porte le gène SRY (Sex-determining Region of Y chromosome) (2).
Image 2 (modifiée) : SVT 1eS, Nathan 2011, p. 272
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1 Sexe génétique et phénotype - 2 Localisation du gène SRY
L'apparence sexuelle féminine s'exprime en l'absence de chromosome Y et en présence d'au moins un chromosome X, alors que l'apparence sexuelle masculine est liée à la présence du chromosome Y (1). Il s'agit plus exactement de la partie terminale du bras court du chromosome Y (1) qui porte le gène SRY (Sex-determining Region of Y chromosome) (2).
Image 2 (modifiée) : SVT 1eS, Nathan 2011, p. 272
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1 Relation protéine SRY et ADN - 2 Effet de la protéine SRY sur l'ADN (modèle très simplifié)
• Chez l'embryon XY, au cours de la 7e semaine de gestation, le gène SRY code une protéine SRY (on dit aussi gène et protéine TDF pour Testis Determining Factor). Cette protéine (204 acides aminés) a une conformation (1 en bleu) qui lui permet de se fixer à l'ADN (1) dont elle module l'expression (en 2 activation ou inhibition de l'expression des gènes). La liaison protéine SRY-ADN, conduit à la différenciation de la gonade indifférenciée en testicule qui sera achevée à la 16e semaine. Le gène SRY est un gène architecte (ou gène de développement).
• Chez l' embryon XX, en l'absence de gène SRY, la gonade indifférenciée évolue en ovaire à partir de la 8e semaine et jusqu'à la 18e semaine.
Images : 1obtenue avec le logiciel RasTop 2 (modifiée) SVT TS, Belin 2011 p. 205
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1 Relation protéine SRY et ADN - 2 Effet de la protéine SRY sur l'ADN (modèle très simplifié)
• Chez l'embryon XY, au cours de la 7e semaine de gestation, le gène SRY code une protéine SRY (on dit aussi gène et protéine TDF pour Testis Determining Factor).
• Chez l' embryon XX, en l'absence de gène SRY, la gonade indifférenciée évolue en ovaire à partir de la 8e semaine et jusqu'à la 18e semaine.
Images : 1
Différenciation testiculaire (embryon de souris)
Dans les cordons séminifères (identifiables à partir du 14e jpc chez la souris, dont la durée de gestation est de 20 jours), les premières cellules à se différencier sont les cellules de Sertoli. Les cellules de Leydig sont à ce moment peu nombreuses.
Image : formation.ens-lyon.fr
Dans les cordons séminifères (identifiables à partir du 14e jpc chez la souris, dont la durée de gestation est de 20 jours), les premières cellules à se différencier sont les cellules de Sertoli. Les cellules de Leydig sont à ce moment peu nombreuses.
Image : formation.ens-lyon.fr
Localisation de l'AMH dans les testicule embryonnaire
Le testicule embryonnaire produit deux hormones :
- les cellules interstitielles (ou cellules de Leydig) produisent de la testostérone (en réponse à une stimulation de la gonadotrophine chorionique (hCG) produite par le placenta).
- les cellules de Sertoli produisent l'hormone anti-müllerienne (ou AMH) qui entraîne la dégénérescence des canaux de Müller.
Le cliché, pris au microscope à fluorescence, montre une coupe de testicule embryonnaire traité par un anticorps marqué avec une sonde fluorescente et dirigé contre l'AMH, ce qui permet de repérer l'hormone.
Image : static1.assistancescolaire.com
Le testicule embryonnaire produit deux hormones :
- les cellules interstitielles (ou cellules de Leydig) produisent de la testostérone (en réponse à une stimulation de la gonadotrophine chorionique (hCG) produite par le placenta).
- les cellules de Sertoli produisent l'hormone anti-müllerienne (ou AMH) qui entraîne la dégénérescence des canaux de Müller.
Le cliché, pris au microscope à fluorescence, montre une coupe de testicule embryonnaire traité par un anticorps marqué avec une sonde fluorescente et dirigé contre l'AMH, ce qui permet de repérer l'hormone.
Image : static1.assistancescolaire.com
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1 Voies génitales (fœtus de souris à 15 jours post-coïtum légendes voir Gonades) - 2 Différenciation des voies génitales (animation) - 3 Différenciation des voies génitales (schéma de synthèse) - 4 Hormones testiculaires embryonnaires
• Chez l'homme, l'AMH provoque la dégénérescence des canaux de Müller. La testostérone provoque la différenciation des canaux de Wolff en épididyme, canal déférent et vésicules séminales.
• Chez la femme, en l'absence d'AMH et de testostérone, les canaux de Wolff disparaissent, et les canaux de Müller sont à l'origine des trompes, de l'utérus et du vagin (partie haute). Ni les hormones ovariennes ni les ovaires ne sont utiles à cette différenciation.
Images :1 formation.ens-lyon.fr - Fœtus souris femelle 15 j - mâle 15 j - 2 www.snv.jussieu.fr - 3 (modifiée) SVT 1eS, Bordas 2011, p. 237 - 4 Sciences ES/L Hachette 2011
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1 Voies génitales (fœtus de souris à 15 jours post-coïtum légendes voir Gonades) - 2 Différenciation des voies génitales (animation) - 3 Différenciation des voies génitales (schéma de synthèse) - 4 Hormones testiculaires embryonnaires
• Chez l'homme, l'AMH provoque la dégénérescence des canaux de Müller. La testostérone provoque la différenciation des canaux de Wolff en épididyme, canal déférent et vésicules séminales.
• Chez la femme, en l'absence d'AMH et de testostérone, les canaux de Wolff disparaissent, et les canaux de Müller sont à l'origine des trompes, de l'utérus et du vagin (partie haute). Ni les hormones ovariennes ni les ovaires ne sont utiles à cette différenciation.
Images :1 formation.ens-lyon.fr - Fœtus souris femelle 15 j - mâle 15 j - 2 www.snv.jussieu.fr - 3 (modifiée) SVT 1eS, Bordas 2011, p. 237 - 4 Sciences ES/L Hachette 2011
Mise en place des organes génitaux externes (fœtus humain)
Chez la fille, le tubercule génital (T) évolue en clitoris (Cl) et les bourrelets génitaux (BG) forment les lèvres (GL). La flèche indique l'orifice génital distinct du méat urinaire (MU).
Chez le garçon, le tubercule génital (T) évolue en pénis (P) et les bourrelets génitaux (BG) forment les bourses (Bo). La flèche indique l'orifice uro-génital.
Images : www.sciencephoto.com - www.linternaute.com
Chez la fille, le tubercule génital (T) évolue en clitoris (Cl) et les bourrelets génitaux (BG) forment les lèvres (GL). La flèche indique l'orifice génital distinct du méat urinaire (MU).
Chez le garçon, le tubercule génital (T) évolue en pénis (P) et les bourrelets génitaux (BG) forment les bourses (Bo). La flèche indique l'orifice uro-génital.
Images : www.sciencephoto.com - www.linternaute.com
Détermination échographique du sexe d'un fœtus humain de 12 semaines
Au cours du suivi d'une grossesse on réalise au moins 3 échographies. La première a lieu à 12 semaines d'aménorrhée, la seconde à 22 et la troisième à 32 semaines (chaque trimestre). La détermination du sexe est généralement possible dès la première échographie.
Images : www.pedagogie.ac-nantes.fr
Au cours du suivi d'une grossesse on réalise au moins 3 échographies. La première a lieu à 12 semaines d'aménorrhée, la seconde à 22 et la troisième à 32 semaines (chaque trimestre). La détermination du sexe est généralement possible dès la première échographie.
Images : www.pedagogie.ac-nantes.fr
Testicule prépubère
Dans les tubes séminifères non différenciés de l'enfant, il est possible de reconnaître des cellules de Sertoli (1) ainsi que quelques futurs spermpatozoïdes (spermatogonies en 2) .
Image : webapps.fundp.ac.be
Dans les tubes séminifères non différenciés de l'enfant, il est possible de reconnaître des cellules de Sertoli (1) ainsi que quelques futurs spermpatozoïdes (spermatogonies en 2) .
Image : webapps.fundp.ac.be
Ovaire prépubère
Chez la fillette, avant la puberté, le cortex ovarien ne comporte que des follicules primordiaux en grand nombre. Cette image montre la richesse de l'ovaire en follicules primordiaux. Les ovaires d'un fœtus de 5 mois contiennent environ 6 millions d'ovocytes qui dégénèrent presque tous spontanément. À la naissance il n'en reste plus que 500 000 à 1 000 000 qui ne reprennent leur développement qu'àla puberté.
Image : webcampus.fundp.ac.be
Chez la fillette, avant la puberté, le cortex ovarien ne comporte que des follicules primordiaux en grand nombre. Cette image montre la richesse de l'ovaire en follicules primordiaux. Les ovaires d'un fœtus de 5 mois contiennent environ 6 millions d'ovocytes qui dégénèrent presque tous spontanément. À la naissance il n'en reste plus que 500 000 à 1 000 000 qui ne reprennent leur développement qu'à
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Chronologie des principaux événements de la puberté
La puberté est marquée par le début de la production des hormones sexuelles. Parallèlement on observe des transformations physiques dont l'achèvement du développement de caractères sexuels secondaires. Les organes génitaux deviennent fonctionnels. L'ensemble de ces événements intervient plus précocement chez les filles que chez les garçons.
Image d'après SVT 1eS, Nathan 2011 p. 278 et SVT TS, Hatier 2002 p. 181
La puberté est marquée par le début de la production des hormones sexuelles. Parallèlement on observe des transformations physiques dont l'achèvement du développement de caractères sexuels secondaires. Les organes génitaux deviennent fonctionnels. L'ensemble de ces événements intervient plus précocement chez les filles que chez les garçons.
Image d'après SVT 1eS, Nathan 2011 p. 278 et SVT TS, Hatier 2002 p. 181
II. La mise en place phénotype sexuel s'effectue en quatre étapes
Différenciation des voies génitales
Chronologie de la différenciation sexuelle
● Le jeune embryon est phénotypiquement indifférencié
Durant les 6 premières semaines de gestation l'appareil génital a le même aspect dans les deux sexes. Il est formé des crêtes génitales (futures gonades) et d'un double système de canaux (canaux de Wolff et de Müller).
● Le sexe génétique induit le sexe gonadique
- Au cours de la 7e semaine, le gène SRY (Sex-determining Region of Y chromosome) du chromosome Y permet la synthèse de la protéine SRY qui, à son tour, contrôle l'expression de plusieurs gènes permettant la différenciation des crêtes génitales en testicules (différenciation des cellules de Sertoli et de Leydig).
- En l'absence du gène SRY les crêtes génitales se différencient en ovaires à partir de le 8e semaine. Les cellules ovariennes se multiplient puis se différencient en follicules primordiaux dont le stock définitif est constitué avant la naissance.
● Le sexe gonadique induit le sexe phénotypique
À partir de la 9e semaine de gestation le testicule produit deux hormones :
- les cellules interstitielles (cellules de Leydig) produisent de la testostérone qui permetla différenciation des canaux de Wolff en voies génitales internes ( épididyme, canal déférent et vésicules séminales) et organes génitaux externes masculins.
En l'absence d'hormones testiculaires les canaux de Wolff disparaissent alors que les canaux de Müller sont à l'origine des voies génitales internes féminines (trompes, utérus et partie haute du vagin) et les organes génitaux externes féminins se différencient.
- le développement des caractères sexuels primaires et secondaires ;
- l'apparition d'un comportement sexuel.
- la production de gamètes.
Différenciation des voies génitales
Chronologie de la différenciation sexuelle ● Le jeune embryon est phénotypiquement indifférencié
Durant les 6 premières semaines de gestation l'appareil génital a le même aspect dans les deux sexes. Il est formé des crêtes génitales (futures gonades) et d'un double système de canaux (canaux de Wolff et de Müller).
● Le sexe génétique induit le sexe gonadique
- Au cours de la 7e semaine, le gène SRY (Sex-determining Region of Y chromosome) du chromosome Y permet la synthèse de la protéine SRY qui, à son tour, contrôle l'expression de plusieurs gènes permettant la différenciation des crêtes génitales en testicules (différenciation des cellules de Sertoli et de Leydig).
- En l'absence du gène SRY les crêtes génitales se différencient en ovaires à partir de le 8e semaine. Les cellules ovariennes se multiplient puis se différencient en follicules primordiaux dont le stock définitif est constitué avant la naissance.
● Le sexe gonadique induit le sexe phénotypique
À partir de la 9e semaine de gestation le testicule produit deux hormones :
- les cellules interstitielles (cellules de Leydig) produisent de la testostérone qui permet
- le développement des caractères sexuels primaires et secondaires ;
- l'apparition d'un comportement sexuel.
- la production de gamètes.
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L'hormone anti-müllerienne n'intervient plus après la naissance.
Les hormones ovariennes n'interviennent pas dans la mise en place de l'appareil génital féminin mais sont indispensables à l'acquisition de sa fonctionnalité.
BILAN
● Les phénotypes masculin et féminin se distinguent par des différences anatomiques, physiologiques et chromosomiques.
● La mise en place des structures et de la fonctionnalité des appareil génitaux se réalise sous le contrôle du patrimoine génétique et sur une longue période qui va de la fécondation à la puberté en passant par le développement embryonnaire et fœtal.
● L'acquisition du sexe phénotypique masculin nécessite une double induction, génétique (gène SRY) et hormonale (testostérone et AMH), qui provoque la différenciation du tractus génital mâle (sexe phénotypique), alors que celle du sexe phénotypique féminin s'opère en l'absence de cette induction.
● Les phénotypes masculin et féminin se distinguent par des différences anatomiques, physiologiques et chromosomiques.
● La mise en place des structures et de la fonctionnalité des appareil génitaux se réalise sous le contrôle du patrimoine génétique et sur une longue période qui va de la fécondation à la puberté en passant par le développement embryonnaire et fœtal.
● L'acquisition du sexe phénotypique masculin nécessite une double induction, génétique (gène SRY) et hormonale (testostérone et AMH), qui provoque la différenciation du tractus génital mâle (sexe phénotypique), alors que celle du sexe phénotypique féminin s'opère en l'absence de cette induction
Sitographie
La mise en place de l'appareil génital (SNV Jussieu)
Les déterminismes du sexe (INRP)
Suivi histologique de la différenciation de la gonade (ENS INRP)