Fiche de révision : Reproduction sexuée des Mammifères

📋 Plan du Cours

1. Cycle de vie des Mammifères
2. Structure des gamètes mammifères
3. Fonctionnement du spermatozoïde
4. Formation des gamètes mâles
5. Formation cyclique des ovocytes
6. Rapprochement des gamètes
7. Étapes cellulaires de la fécondation
8. Sélection génomique agronomique

📖 1. Cycle de vie des Mammifères

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle de développement : Enchaînement des différentes étapes de la vie d’un être vivant, marqué par une alternance de phases haploïde et diploïde.

📝 Points essentiels

📐 Formule — La méiose permet le passage de la diploïdie à l’haploïdie selon la relation $2n \rightarrow n$, tandis que la fécondation rétablit la diploïdie selon la relation $n+n \rightarrow 2n$.

📌 Le cycle de vie des Mammifères est diplobasique, monogénétique et diplohaphasique : il comporte deux phases, une seule génération et une génération unique diploïde.

💡 Astuce mémo

Méiose : 2n → n, puis fécondation : n + n → 2n

📖 2. Structure des gamètes mammifères

🔑 Notions clés & Définitions

• Spermatozoïde : Gamète mâle haploïde, motile et fortement différencié, composé d’une tête, d’un col et d’un flagelle.
• Ovocyte II : Gamète femelle haploïde, non motile, expulsé de l’ovaire alors qu’il est bloqué en métaphase II de la méiose.

📝 Points essentiels

• Chez l’Homme, le spermatozoïde mesure environ 60 µm et se déplace à une vitesse de quelques dizaines de µm par seconde.

• L’ovocyte II mesure environ 100 µm de diamètre et est entouré par la zone pellucide et quelques cellules folliculaires formant la corona radiata.

💡 Astuce mémo

Spermatozoïde mobile et spécialisé, ovocyte volumineux et immobile

📖 3. Fonctionnement du spermatozoïde

★ À maîtriser

📌 Dans le spermatozoïde, la tête contient l’acrosome et le noyau haploïde, le col contient les centrioles, et le flagelle assure le mouvement grâce à l’axonème, aux fibres denses et à la gaine fibreuse.

• Le mouvement du spermatozoïde résulte du glissement des microtubules du flagelle, provoqué par les accrochages et décrochages de la dynéine grâce à l’hydrolyse de l’ATP, tandis que la nexine maintient les microtubules associés.

Compléments

• L’énergie du mouvement du spermatozoïde est produite par la spirale mitochondriale de la pièce intermédiaire à partir du fructose présent dans le liquide séminal.

• Le cytoplasme de l’ovocyte II contient des réserves d’ARN et de protéines, ainsi que des granules corticaux accumulés sous la membrane plasmique.

💡 Astuce mémo

Une tête qui reconnaît, un col qui fournit l’énergie, une queue qui propulse

📖 4. Formation des gamètes mâles

🔑 Notions clés & Définitions

• Spermiogenèse : Différenciation des spermatides sphériques en spermatozoïdes.

★ À maîtriser

• Chez l’Homme, la spermatogenèse dure 74 jours et se déroule dans la paroi des tubes séminifères selon une évolution centripète des spermatogonies vers la lumière.

• Dans l’épididyme, les spermatozoïdes acquièrent des molécules de reconnaissance et d’adhésion à la zone pellucide ou à la membrane ovocytaire, puis sont temporairement décapacités par des sécrétions protectrices.

Compléments

• Les cellules de Sertoli ne deviennent pas des gamètes, mais assurent l’apport trophique et les mouvements cytoplasmiques nécessaires à la croissance et à la migration des cellules germinales.

• Pendant la spermiogenèse, les protamines remplacent les histones, condensent fortement l’ADN et arrêtent la transcription, tandis que la traduction se poursuit grâce aux ARNm longue vie.

💡 Astuce mémo

Spermatogonie → méiose → spermatide → spermiogenèse → épididyme

📖 5. Formation cyclique des ovocytes

📝 Points essentiels

• À la naissance, les ovocytes sont bloqués en prophase I de la méiose et les ovaires contiennent environ 1 à 2 millions d’ovocytes I dans des follicules primordiaux.

• La maturation folliculaire suit les stades suivants:

  • follicule primordial
  • follicule primaire
  • follicule secondaire
  • follicule antral ou cavitaire
  • follicule de De Graaf ou follicule mûr

• Lors de chaque cycle, plusieurs follicules atteignent le stade cavitaire, mais un seul devient dominant et évolue en follicule de De Graaf, tandis que les autres dégénèrent.

• À l’ovulation, la paroi du follicule de De Graaf se rompt, libère un ovocyte II entouré de la zone pellucide et de la corona radiata, puis le reste du follicule devient un corps jaune.

💡 Astuce mémo

Primordial → primaire → secondaire → cavitaire → De Graaf → ovulation

📖 6. Rapprochement des gamètes

★ À maîtriser

📌 Chez les Mammifères, la copulation introduit les spermatozoïdes dans le vagin et la fécondation est interne dans les voies génitales femelles, alors que chez la Moule les gamètes sont libérés dans l’eau de mer et la fécondation est externe.

• Chez la Moule, la fécondation externe est aléatoire mais sa probabilité augmente grâce à la libération massive et synchronisée des gamètes, au transport par le courant d’eau et à la reconnaissance de molécules adhésives.

Compléments

• Chez les Mammifères, les phéromones et les comportements sexuels rapprochent les partenaires, tandis que chez la Moule la vie fixée exclut le choix des partenaires.

💡 Astuce mémo

Mammifères : fécondation interne ; Moule : fécondation externe

📖 7. Étapes cellulaires de la fécondation

🔑 Notions clés & Définitions

• Caryogamie : Mise en contact des deux matières héréditaires et formation d’un noyau unique lors de la fécondation.

📝 Points essentiels

• La réaction acrosomique est déclenchée par la fixation de la galactosyl-transférase du spermatozoïde à la glycoprotéine ZP3 de la zone pellucide et entraîne la libération des enzymes de l’acrosome.

• Les hyaluronidases et les protéases acrosomiques désorganisent la corona radiata et dégradent la zone pellucide, avec la coopération d’au moins 500 spermatozoïdes.

• Après la traversée de la zone pellucide, le spermatozoïde atteint l’espace périvitellin, se fixe à la membrane plasmique de l’ovocyte II, puis fusionne sa membrane avec celle de l’ovocyte.

• Après la fusion des membranes, les mitochondries et le flagelle du spermatozoïde dégénèrent, tandis que son noyau forme le pronucleus mâle et que les chromosomes ovocytaires forment le pronucleus femelle.

• Les enveloppes des pronucléi disparaissent, les centrioles édifient un fuseau mitotique et la première division du zygote commence, marquant le début du développement embryonnaire dans l’utérus.

💡 Astuce mémo

Corona radiata → zone pellucide → membrane ovocytaire → pronucléi → premier fuseau

📖 8. Sélection génomique agronomique

🔑 Notions clés & Définitions

• Polymorphisme mononucléotidique : Variation d’une paire de nucléotides présente chez au moins 1 % de la population.

★ À maîtriser

📌 La sélection massale choisit les reproducteurs selon leurs phénotypes, tandis que la sélection génomique les choisit selon une valeur génétique estimée à partir de leurs SNP.

• La sélection génomique génotype et phénotype une population de référence, estime par un modèle mathématique les effets des SNP sur les performances, puis sélectionne les candidats ayant les valeurs génétiques les plus élevées.

• Le séquençage du génome bovin achevé en 2009 a fourni les bases de la sélection génomique, qui permet d’estimer la valeur génétique d’un individu dès sa naissance.

Compléments

• Les SNP sont stables, très abondants, répartis uniformément dans le génome et représentent 90 % des différences génétiques entre individus.

💡 Astuce mémo

SNP génotypés + performances → valeur génétique → choix des reproducteurs

📊 Tableaux de synthèse

Gamètes des Mammifères et de la Moule