Premières étapes du développement d'un embryon humain
Fécondation, fusion des pronucléus femelle et mâle, quelques spermatozoïdes sont encore visibles autour de la cellule œuf - Stade 2 cellules - Stade 4 cellules - Stade 8 cellules - Stade morula (3e jour après la fécondation) - Blastocyste (4e jour après la fécondation) présentant une cavité centrale (blastocèle) et, à un des pôles, la masse cellulaire interne.
Images : www.chups.jussieu.fr

OBJECTIF

● Les phénotypes féminin et masculin sont facilement distinguables dès la naissance, mais l'aspect de la cellule œuf est identique dans les deux sexes.

● On cherche à préciser comment se mettent en place la structure et le fonctionnement des appareils génitaux puis comment est assuré le contrôle du comportement sexuel.

Caryotype féminin et masculin
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).
Image : jeanvilarsciences.free.fr

Sexe génétique et phénotype
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. Il s'agit plus exactement de la partie terminale du bras court du chromosome Y.

Détermination chromosomique du sexe
Chaque paire de chromosomes étant formée d'un chromosome maternel et d'un chromosome paternel, une femme hérite d'un chromosome X de chacun de ses parents et un homme d'un chromosome Y provenant du père et d'un chromosome X de la mère. Le sexe génétique est donc déterminé dès la fécondation.
Image : L'évolution de la vie (adaptation anglaise) illustrateur P. Thornley - Larousse (1967)

Au cours de la 7e semaine, le chromosome Y permet la différenciation des gonades indifférenciées en testicules mais il n'y a pas production de gamètes. En l'absence de chromosome Y les gonades indifférenciées évoluent en ovaires vers la 9e semaine. Les cellules ovariennes se multiplient et se différencient un peu plus tard en follicules primordiaux dont le stock définitif est constitué avant la naissance.

Localisation du gène SRY (hors programme)
Certains gènes sont propres à X, d'autres propres à Y, d'autres enfin sont communs aux deux chromosomes. Le gène SRY (Sex-determining Region of Y chromosome) se trouve uniquement sur le bras court du chromosome Y .
En présence du gène SRY la gonade indifférenciée évolue en testicule à partir de la 7e semaine.
En l'absence de gène SRY la gonade indifférenciée évolue en ovaire à partir de la 8e semaine.
Image (modifiée) : SVT 1eS, Nathan 2011, p. 272

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1 Productions hormonales du testicule en fonction de l'âge - 2 Différenciation des voies génitales internes (animation) - 3 Différenciation des voies génitales internes (schéma de synthèse)
• Chez le garçon, à la 9e semaine, le testicule produit deux hormones (1) :
     - la testostérone qui provoque la différenciation des canaux de Wolff en épididyme, canal déférent, vésicules séminales et prostate (2 & 3) ;
     - l'hormone anti-müllerienne (ou AMH) qui entraîne la dégénérescence des canaux de Müller (2 & 3) ;
La production de testostérone et d'AMH cesse dès l'acquisition du sexe phénotypique (1).
• Chez la fille, en l'absence d'AMH et de testostérone, les canaux de Wolff disparaissent alors que les canaux de Müller sont à l'origine des trompes, de l'utérus et du vagin (partie haute) (2 & 3). Ni les hormones ovariennes ni les ovaires ne sont utiles à cette différenciation.
Images :1 Sciences ES/L Hachette 2011 - 2 www.snv.jussieu.fr - 3 (modifiée) SVT 1eS, Bordas 2011, p. 237

Mise en place des organes génitaux externes (échographie 3D de 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 - parentalite-par-alomere.over-blog.co

Détermination échographique du sexe d'un fœtus humain de 12 semaines
Au cours du suivi d'une grossesse on réalise une échographie chaque trimestre (à 12, 22 et 32 semaines d'aménorrhée). La détermination du sexe est généralement possible dès la première échographie.
Fille à gauche : vulve vue de face avec les petites et les grandes lèvres.
Garçon à droite : entre les deux cuisses, vues de dessous, les bourses et le pénis
Images : www.pedagogie.ac-nantes.fr

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'acquisition des 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

Chronologie de la différenciation sexuelle
Les principales étapes de la différenciation sexuelle sont identiques dans les deux sexes mais elles sont parfois décalées dans le temps.
- La différenciation du testicule s'opère avant celle de l'ovaire alors que la puberté intervient plus tôt chez la fille que chez le garçon.
- Les hormones testiculaires sont indispensables à la différenciation des organes génitaux masculins alors que les hormones ovariennes n'interviennent pas dans la différenciation de l'appareil génital féminin.
- Le stock d'ovocytes est constitué avant la naissance pour l'ovaire alors que le testicule ne produit des spermatozoïdes qu'à partir de la puberté.

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1 Brame du cerf - 2 Séquence du comportement sexuel des ovins
Le brame du cerf (1), qui peut s'observer dans la deuxième quinzaine de septembre ou début octobre, marque la saison de reproduction. La période de fécondité du cerf dure presque un mois alors que celle de la biche est très courte, moins d'une journée au moment de l'ovulation (= œstrus). Chez le mouton (2) le comportement sexuel est plus étalé car les cycles ovariens s'étalent sur une longue période. Néanmoins il se manifeste surtout en octobre-novembre, uniquement 35 à 40 heures avant l'ovulation et se décompose en séquences toujours identiques. D'une manière générale, chez les mammifères non primates, le comportement sexuel est toujours strictement lié à la reproduction, stéréotypé et parfois saisonnier.
Images : 1 Luc Viatour / www.Lucnix.be ou fr.wikipedia.org - Compléments, consulter cerfs.free.fr/automne.htm - 2 Sciences ES/L Hachette 2011, p. 168

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1 Testostéronémie et comportement reproducteur chez le bélier (variations annuelles) - 2 Effet de la dose journalière de testostérone chez le mouton castré - 3 Comportement sexuel chez la chèvre (œstrus) - 4 Effet de la dose journalière d'œstradiol chez la rate castrée
Chez les mammifères non primates le comportement sexuel est déclenché par les hormones sexuelles et la castration supprime toute activité sexuelle. Les accouplement sont possibles uniquement lors de la période d'œstrus, c'est à dire dans les quelques heures ou les quelques jours qui encadrent le pic d'œstrogènes et de LH, donc l'ovulation. Comportement sexuel et comportement reproducteur sont alors confondus.
Images : 1 à 3 SVT Nathan TS 2002, p. 289 - 4 SVT Hatier TS 2002, p. 204

Le groupe des primates hominoïdes rassemble l'Homme et les singes qui lui sont le plus proches, c'est à dire les grands singes ou singes sans queue : chimpanzé, bonobo, gorille, orang-outan, gibbon.

Comportement sexuel du bonobo
Le bonobo poursuit son activité sexuelle toute l’année, y compris en dehors des périodes fécondité (même si une influence hormonale intervient). Alors que chez le chimpanzé commun, les conflits se règlent par des séances d’épouillage, chez les bonobos, ce sont les relations sexuelles qui servent de réconciliation. Chez les primates hominoïdes le comportement sexuel est dissocié de la procréation.
Image : Sciences ES/L Hatier 2011, p. 186

Le baiser (Auguste Rodin 1886 - marbre)
Le comportement sexuel humain (comme celui des autres primates hominoïdes) ne se limite pas au fonctionnement des organes reproducteurs. Il fait intervenir des activités variées (caresses, baisers...) qui ne sont pas directement liées à l'acte reproducteur mais qui ont pour but d'obtenir du plaisir.
Image : fr.wikipedia.org

Activité cérébrale lors de la vue d'une image érotique (IRMf)
Le cerveau est le siège d'une communication chimique intense en relation avec le comportement sexuel et qui met en jeu plusieurs aires cérébrales interconnectées dans le circuit de récompense.
Image obtenue avec le logiciel EduAnatomist (références acces.ens-lyon.fr)

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1. Dispositif expérimental (James Olds et Peter Milner - 1954) - 2. Résultats d'autostimulation électrique chez le rat
Lorsque l'animal appuie sur la pédale, une zone précise du cerveau est électriquement stimulée (1). La fréquence des appuis sur la pédale est particulièrement élevée lorsque l'électrode de stimulation est implantée dans l'aire tegmentale ventrale (ATV) ou dans l'hypothalamus par exemple. Au début le rat appuie sur la pédale par hasard mais très vite il appuie à répétition (2). La fréquence des appuis (jusqu'à 6000 fois par heure) est alors proportionnelle à l’intensité du courant. Le rat cesse d’appuyer dès qu’aucun courant ne traverse l’électrode. Chez un rat affamé qui a le choix entre 2 leviers, l’un fournissant de la nourriture et l’autre de l’électricité dans l’hypothalamus, c’est le levier d’autostimulation qui est choisi au mépris parfois de la survie de l’animal.
Images : 1 brainmind.com - 2 (modifiée) www.inrp.fr

Le circuit de récompense du cerveau humain (schéma simplifié)
Le circuit de récompense met en jeu des régions interconnectées du cerveau (flèches bleues) qui interviennent chacune pour un aspect particulier de la réponse. Les deux principales sont :
- l’aire tegmentale ventrale (ATV) qui reçoit des entrées sensorielles de plusieurs régions corticales (par exemple le cortex visuel (voir chapitre 2.1)), elle déclenche des réactions aux stimulus associés à l'activité sexuelle, à la nourriture... ;
- le noyau accumbens (NA) qui permet d'évaluer la valeur "hédonique" d'une action et la motivation pour effectuer cette action.
Image : d'après www.larousse.fr, lecerveau.mcgill.ca, www.svt.ac-versailles.fr, SVT 1eS, Nathan 2011 p. 281

1 La dopamine, une "molécule du plaisir"
La dopamine (1) est un neurotransmetteur c'est à dire une molécule qui intervient dans la transmission du message nerveux au niveau d'une synapse. Les neurones issus de l'aire tegmentale ventrale (flèches bleues en trait plein sur 2) libèrent de la dopamine au niveau du noyau acumbens (pointes des flèches bleues en trait plein sur 2).
Images : 1 Obtenue avec le logiciel Rastop - 2 d'après www.larousse.fr, lecerveau.mcgill.ca, www.svt.ac-versailles.fr, SVT 1eS, Nathan 2011 p. 281

Activité des neurones libérant de la dopamine chez le rat ¢(d’après Schultz et al., 1997 Science)
La dopamine est associée à la sensation de plaisir. La libération de dopamine peut être déclenchée seulement par l’environnement associé à la récompense, sans même que celle-ci soit présente. Inversement, en cas de destruction des neurones libérateurs de dopamine (0,3 % des cellules du cerveau), le phénomène d'auto-stimulation n'est plus observé chez le rat. Les animaux ainsi traités même perdre même, par exemple, toute envie de manger. Un niveau minimal permanent de dopamine est nécessaire, faute de quoi le sujet éprouve une sensation de souffrance.
Image (modifiée) : www.svt.ac-versailles.fr

Comparaison du cerveau de quelques mammifères
Le cerveau des primates hominoïdes est considérablement plus développé que celui des autres mammifères. On observe en particulier une augmentation de la taille du cortex par rapport au reste de l'encéphale. Or le cortex est associé aux processus de cognition (mémoire), du langage et de la pensée abstraite. Cette évolution du cortex peut être mise en relation avec la prépondérance progressive du circuit de récompense sur le déterminisme hormonal du comportement sexuel.
Image d'après fr.wikipedia.org

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1 La famille Simpson - 2 "Jouets de fille" ou "jouets de garçons" ?
La famille Simpson (1) présente un exemple de représentation culturelle de la femme et de l'homme et de leur rôle au sein de la famille et de la société. Voir le générique de la série Les Simpson (lien externe) et relever le rôle social et le caractère des personnages : Bart, Omer, Marge et Lisa. Les jouets (2) mis à la disposition des enfants participent à cette représentation.
Image 2 d'après saoneetloire.inetgiant.fr et www.boursedesjouets.com

Le couple (Pablo Picasso, 1969)
Les sentiments amoureux, de désir et de plaisir sont influencés par la mémoire, le langage, la pensée abstraite, l'imagination ou le contexte culturel.
Image : uncleeddiestheorycorner.blogspot.com

Dans la société traditionnelle des Tonga (ou Batonga) en Afrique du sud, la bouche, avec les dents, n'est faite que pour se nourrir, le baiser est considéré comme anormal. Par ailleurs, dans beaucoup de cultures, les seins ne sont pas considérés comme sexuels.

Le sorcier d’Hiva Oa (ou Marquisien à la cape) représente un mahu (Paul Gauguin, 1902)
Dans la société polynésienne les mahus (prononcer mahou) sont considérés ni comme des hommes, ni comme des femmes, mais comme un troisième sexe. Historiquement ils devaient accomplir les tâches dévolues aux femmes (ménage, cuisine, s'occuper des enfants...) mais pas celles des hommes (pêche, guerre...). Ces garçons sont élevés comme des filles. Ils peuvent être en couple avec un homme ou une femme sans être considérés comme homosexuels. Aujourd'hui on les retrouve souvent dans le corps enseignant ainsi que dans les métiers de la gastronomie ou de l'hôtellerie, des métiers qu'ils peuvent parfois pratiquer travestis et sans discrimination.
Image : commons.wikimedia.org

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1 L'identité sexuelle - 2 L'orientation sexuelle
- On appelle identité sexuelle le fait de se reconnaître ou d'être reconnu socialement comme homme ou femme ou ni l'un ni l'autre ou les deux. Cette identité relève à la fois du sexe anatomique, de l'éducation et du contexte culturel. Ces divers critères ne sont pas forcément concordants.
- On appelle orientation sexuelle l’attirance affective et sexuelle envers une autre personne (de l'autre sexe, du même sexe ou les deux).
- Si l’identité sexuelle et les rôles sexuels dans la société, avec leurs stéréotypes, appartiennent à la sphère publique, l’orientation sexuelle fait partie, elle, de la sphère privée.
Image 1 : www.cote-momes.com

A. Le comportement sexuel des mammifères est contrôlé, entre autres, par les hormones et le système de récompense

● Chez la plupart des mammifères le cycle annuel des sécrétions d'hormones sexuelles (œstrogènes ou testostérone) est déterminant dans le comportement sexuel qui est strictement lié à la reproduction, stéréotypé et souvent saisonnier.

● Chez les primates hominoïdes, et en particulier chez l'Homme, l'influence des hormones sexuelles dans le comportement de reproduction diminue et, corrélativement, le système de récompense devient prépondérant dans la sexualité. Le comportement sexuel est dissocié de la reproduction, permanent et diversifié.

● Le système de récompense (ou circuit de récompense) met en jeu des régions interconnectées du cerveau. L’aire tegmentale ventrale (ATV) reçoit diverses entrées sensorielles et communique avec plusieurs autres régions du cerveau, dont le noyau accumbens (NA), par des neurones à dopamine. C'est cela qui provoque la sensation de plaisir (aspect affectif). Nous avons alors tendance à reproduire les actions qui s'accompagnent d'une sensation de plaisir (aspect cognitif) notamment le comportement sexuel.