Fiche de révision : Gametogenèse humaine

Plan du Cours

  1. Principes de l’ovogenèse
  2. Croissance et maturation ovocytaire
  3. Développement des follicules
  4. Corps jaune et dynamique folliculaire
  5. Organisation et origine testiculaires
  6. Étapes de la spermatogenèse
  7. Spermiogenèse et spermatozoïde
  8. Cellules de Sertoli et de Leydig

1. Principes de l’ovogenèse

Notions clés & Définitions

  • Ovogenèse : L’ensemble des phénomènes aboutissant à la production d’un gamète féminin fécondable, l’ovocyte mature bloqué en métaphase de méiose II.

Points essentiels

  • L’ovogenèse se déroule dans le cortex ovarien, au sein des follicules, et constitue un processus discontinu.

  • L’ovogenèse débute pendant la période fœtale, est bloquée en prophase I, reprend à la puberté sous l’action de la LH, puis s’arrête en métaphase II.

  • L’ovaire a une fonction exocrine de gamétogenèse et une fonction endocrine de folliculogenèse avec production d’œstrogènes et de progestérone par les cellules somatiques folliculaires.

Astuce mémo

Fœtus → puberté → ovulation → fécondation

2. Croissance et maturation ovocytaire

★ À maîtriser

  • Les ovogonies diploïdes se multiplient par mitoses, puis prennent le nom d’ovocytes dès leur entrée en méiose.

  • L’ovocyte I reste bloqué au stade diplotène de la prophase de méiose I jusqu’à la reprise ovocytaire.

  • Les granules corticaux participent au blocage de la polyspermie lors de la fécondation, tandis que la zone pellucide et la corona radiata assurent des interactions gamétiques et une protection précoce.

  • Le pic de LH déclenche l’ovulation, la rupture de la vésicule germinative, la reprise de la méiose I et la libération du complexe cumulo-ovocytaire récupéré par la trompe.

  • L’achèvement de la méiose I fait passer l’ovocyte de 46 à 23 chromosomes et libère un premier globule polaire contenant 23 chromosomes à 2 chromatides.

  • L’ovocyte secondaire est mature et apte à la fécondation lorsqu’il est bloqué en métaphase de méiose II.

  • En cas de fécondation dans le tiers externe de la trompe, la méiose II s’achève avec l’expulsion du deuxième globule polaire et un noyau ovocytaire à 23 chromosomes à 1 chromatide.

Compléments

  • Pendant la croissance, l’ovocyte passe d’environ 30 à 120 μm et présente une croissance nucléaire et cytoplasmique intense.

  • La croissance nucléaire comprend l’augmentation du volume du noyau et du nucléole, avec une synthèse intense d’ARN ribosomique au stade de vésicule germinative.

  • La croissance cytoplasmique augmente le nombre de mitochondries, déplace les organites vers la périphérie et transforme l’appareil de Golgi d’une forme aplatie en forme gonflée.

3. Développement des follicules

Notions clés & Définitions

  • Folliculogenèse : La succession des étapes de développement et de croissance du follicule primordial jusqu’à sa rupture ou son involution.

★ À maîtriser

  • La folliculogenèse se déroule dans le cortex ovarien de la puberté à la ménopause et constitue un processus continu.

  • Le pool folliculaire compte environ 7 millions de follicules pendant la vie intra-utérine, 1 million à la naissance et 400 000 à la puberté.

  • Environ 99,9 % des follicules involuent par atrésie et apoptose, tandis que moins de 0,1 % croissent jusqu’à l’ovulation.

  • Le follicule primaire mesure 50 à 60 μm et se caractérise par l’apparition de la zone pellucide et d’une couche de cellules folliculaires cubiques.

  • Dans le follicule secondaire préantral, la thèque interne se différencie à partir des fibroblastes du stroma et sécrète les précurseurs des œstrogènes.

  • Le follicule tertiaire ou antral mesure 0,2 à 0,5 mm et possède une cavité liquidienne, l’antrum, formée par la confluence des cavités de la granulosa.

  • Le follicule mûr ou follicule de De Graaf mesure 16 à 27 mm, contient un ovocyte I de 120 μm et possède un antrum occupant presque tout le follicule.

📌 Les cellules de la granulosa portent des récepteurs à la FSH et participent à la production d’œstrogènes, tandis que les cellules de la thèque portent des récepteurs à la LH et produisent des androgènes.

Compléments

  • Le follicule primordial mesure 30 à 40 μm et contient un ovocyte I de 25 à 35 μm entouré d’une seule couche de 2 à 3 cellules folliculaires aplaties et d’une membrane de Slavjanski.

  • Le follicule secondaire mesure 0,1 à 0,2 mm et contient une granulosa pluristratifiée ainsi qu’un ovocyte I en croissance passant de 40 à 60 μm.

  • Le cumulus oophorus est constitué de cellules de la granulosa qui entourent l’ovocyte et seront libérées lors de la rupture folliculaire.

Astuce mémo

Primordial → primaire → secondaire → antral → De Graaf

4. Corps jaune et dynamique folliculaire

Notions clés & Définitions

  • Corps jaune : Une formation ovarienne temporaire résultant de la transformation du follicule de De Graaf après l’expulsion de l’ovocyte.

★ À maîtriser

  • Les grandes cellules lutéales dérivent de la granulosa, s’enrichissent en lipides et synthétisent la progestérone.

📌 Le corps jaune périodique dégénère en fin de cycle par lutéolyse, tandis que le corps jaune gestatif persiste au début de la grossesse.

  • La croissance folliculaire basale transforme des follicules préantraux en follicules antraux recrutables, indépendamment des gonadotrophines, en environ 70 jours.

  • La croissance folliculaire terminale dure environ 15 jours, dépend des gonadotrophines et comprend le recrutement, la sélection puis la maturation.

  • Lors de la sélection, la chute de FSH favorise le follicule dominant, qui possède le seuil de réponse à la FSH le plus bas, tandis que les autres follicules entrent en atrésie.

  • Pendant la maturation terminale, la FSH stimule la prolifération de la granulosa, la thèque interne produit des androgènes à partir du cholestérol et l’aromatase les convertit en œstradiols.

Compléments

  • La disparition de la membrane de Slavjanski permet aux capillaires des thèques interne et externe de pénétrer dans la granulosa.

  • Les petites cellules paralutéales périphériques dérivent de la thèque et synthétisent l’œstradiol.

  • L’initiation de la croissance fait sortir un follicule primordial du pool quiescent et dure environ 120 jours jusqu’au stade préantral.

5. Organisation et origine testiculaires

Notions clés & Définitions

  • Spermatogenèse : La différenciation des cellules germinales mâles en spermatozoïdes, dans l’épithélium des tubes séminifères.

★ À maîtriser

  • La spermatogenèse est un processus continu débutant à la puberté et pouvant se poursuivre jusqu’à la fin de la vie.

  • La spermatogenèse dure au total 74 jours:

    • 27 jours pour la multiplication et la différenciation
    • 24 jours pour la méiose et 23 jours pour la spermiogenèse
    • suivie de la spermiation
  • Les tubes séminifères rejoignent les tubes droits, le rete testis, les cônes efférents, le canal épididymaire, le canal déférent, le canal éjaculateur puis l’urètre.

📌 Le compartiment intratubulaire assure la fonction exocrine avec les cellules de Sertoli et les cellules germinales, tandis que le compartiment interstitiel assure la fonction endocrine grâce notamment aux cellules de Leydig.

Compléments

  • Chaque lobule testiculaire contient 2 à 3 tubes séminifères de 80 cm à 1 m de long et de 150 à 300 μm de diamètre.

Astuce mémo

Tubes séminifères → rete testis → cônes efférents → épididyme

6. Étapes de la spermatogenèse

Notions clés & Définitions

  • Barrière hématotesticulaire : Formée par l’endothélium capillaire, les cellules péritubulaires, la membrane basale des tubes séminifères et les jonctions serrées entre cellules de Sertoli.

★ À maîtriser

  • Les cellules germinales primordiales apparaissent dans la paroi postérieure de la vésicule vitelline, migrent vers le mésonéphros puis gagnent les crêtes génitales.

  • Les cellules germinales restent bloquées jusqu’à la puberté, puis leur multiplication et leur maturation reprennent de façon continue.

  • La spermatogoniogenèse correspond à la multiplication et à la différenciation des spermatogonies, la méiose transforme les spermatocytes en spermatides, la spermiogenèse transforme les spermatides en spermatozoïdes et la spermiation les libère dans la lumière.

  • Les spermatogonies sont diploïdes à 46 chromosomes, les spermatocytes I ont 46 chromosomes à 2 chromatides, les spermatocytes II ont 23 chromosomes à 2 chromatides et les spermatides ainsi que les spermatozoïdes ont 23 chromosomes à 1 chromatide.

  • Les spermatogonies B donnent directement naissance aux spermatocytes I, qui réalisent la méiose I puis la méiose II pour former les spermatides.

  • Lors du passage en méiose, les cellules germinales migrent du compartiment basal vers le compartiment adluminal, puis les jonctions serrées des cellules de Sertoli se reforment derrière elles.

Compléments

  • La différenciation de la gonade primitive en testicule forme des tubes séminifères primitifs contenant des cellules germinales primordiales et des cellules de Sertoli.

  • Le stade pachytène de la prophase I est le plus long chez l’homme et dure 16 jours, avec synapsis complète, formation de bivalents et crossing-over entre chromosomes homologues.

  • La rupture de la barrière hématotesticulaire expose les spermatozoïdes au système immunitaire, ce qui peut provoquer une réaction auto-immune à l’origine d’une infertilité.

Astuce mémo

Spermatogonie → spermatocyte → spermatide → spermatozoïde

7. Spermiogenèse et spermatozoïde

Notions clés & Définitions

  • Axonème : La structure centrale motrice du flagelle, composée de 9 doublets périphériques de microtubules et d’une paire centrale.

★ À maîtriser

  • La spermiogenèse transforme directement les spermatides rondes haploïdes en spermatozoïdes sans nouvelle division cellulaire.

  • L’acrosome forme une poche enzymatique au pôle antérieur de la tête et coiffe les deux tiers antérieurs du noyau.

  • Les histones nucléaires sont remplacées par des protamines, ce qui augmente la liaison à l’ADN et la compaction de la chromatine.

  • Le flagelle se développe à partir du centriole distal et organise l’axonème, tandis que les mitochondries migrent vers la partie intermédiaire du flagelle.

  • Le flagelle comprend une pièce intermédiaire avec mitochondries, une pièce principale sans mitochondries et une pièce terminale contenant uniquement l’axonème.

Compléments

  • Les trois familles de spermatides sont les spermatides jeunes ou rondes, les spermatides intermédiaires en élongation et les spermatides matures ou allongées.

  • Le cytoplasme diminue, glisse le long du flagelle puis est éliminé sous forme de corps résiduels phagocytés par les cellules de Sertoli.

  • La tête du spermatozoïde mesure 4 à 5 μm de long sur 2 à 3 μm de large et contient le noyau ainsi que l’acrosome.

  • Les bras internes et externes de dynéine s’accrochent et se décrochent des microtubules adjacents pour assurer les mouvements du flagelle, tandis que les liens de nexine maintiennent la cohésion.

8. Cellules de Sertoli et de Leydig

Notions clés & Définitions

  • Cellules de Sertoli : Des cellules étoilées qui s’étendent de la lame basale à la lumière des tubes séminifères et entourent les cellules germinales par leurs prolongements.
  • Cellules de Leydig : Des cellules polyédriques du compartiment interstitiel testiculaire qui élaborent des hormones stéroïdes, notamment la testostérone.

★ À maîtriser

  • Les jonctions serrées entre les cellules de Sertoli constituent une composante essentielle de la barrière hématotesticulaire.

  • Le compartiment basal contient les spermatogonies et les spermatocytes I préleptotènes, tandis que le compartiment adluminal contient les spermatocytes I méiotiques, les spermatocytes II et les stades de la spermiogenèse.

  • Les cellules de Sertoli assurent la cohésion et la nutrition des cellules germinales, contrôlent leur maturation et leur migration, permettent la spermiation et sécrètent le fluide testiculaire.

Compléments

  • Les cellules de Sertoli sécrètent l’inhibine, l’AMH et l’Androgen Binding Protein, et possèdent des récepteurs membranaires à la FSH ainsi que des récepteurs nucléaires à la testostérone.

  • Les cellules de Leydig possèdent un réticulum endoplasmique lisse très développé, de nombreuses mitochondries et des inclusions lipidiques, pigmentaires ou protidiques adaptées à la stéroïdogenèse.

Tableaux de synthèse

Comparaison des gamétogenèses

CritèreOvogenèseSpermatogenèse
DébutPériode fœtalePuberté
ContinuitéDiscontinue avec blocagesContinue jusqu’à la fin de la vie
Produit matureOvocyte bloqué en métaphase IISpermatozoïde haploïde
Durée indiquéePhases étalées avec croissance folliculaire74 jours

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2. Quelle caractéristique distingue le déroulement de l’ovogenèse de celui de la spermatogenèse après la puberté ?

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Qu'est-ce que l'ovogenèse ?

L'ovogenèse produit un ovocyte mature bloqué en métaphase II.

Où se déroule l'ovogenèse dans l'ovaire ?

Dans le cortex ovarien, au sein des follicules.

Comment se caractérise le déroulement de l'ovogenèse ?

C'est un processus discontinu.

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