La reproduction chez les animaux

La reproduction chez les animaux
Vue d’ensemble de la reproduction chez les animaux Pp

Les modes de reproduction chez les animaux

Les modes de reproduction chez les animaux
Reproduction asexuée Les gènes des descendants proviennent d’un seul individu et qu’il n’y a pas fusion des gamètes mâles et femelles Repose généralement sur la mitose Reproduction sexuée Les descendants proviennent de la fusion de gamètes haploïdes donnant un zygote diploïde. Les gamètes se forment par méiose Spermatozoïdes et ovules Production de phénotypes variés qui augmentent les chances de survie

Les mécanismes de reproduction asexuée

Scissiparité Le parent se scinde pour donner deux ou plusieurs individus de taille approximativement égale Bourgeonnement Fréquent chez les Invertébrés De nouveaux individus se forment à la face externe du parent pour s’en détacher ensuite. Formation de colonies. Ex: coraux Formation de gemmules Libération de groupes de cellules variés donnant naissance à de nouveaux individus. Ex: Éponges Fragmentation-régénération Dissociation du corps en plusieurs morceaux dont certains ou la totalité deviendront des adultes

Avantages Possibilité d’engendrer une progéniture par des individus vivant isolément Grand nombre de descendants en peu de temps Le plus avantageux dans les milieux stables car reproduit le génotype le mieux adapté

Les cycles et les types de reproduction varient considérablement chez les animaux
Habituellement, l’activité de reproduction suit un cycle précis souvent associé à des changements saisonniers Les cycles sont déterminés par une série de facteurs hormonaux et environnementaux Les modes de reproduction peuvent être exclusifs ou varier (sexuée ou asexuée dans certains cas) Parthénogénèse (Pucerons, Rotifères, Daphnies) Variation selon l’âpreté de la saison (Daphnies)

Exemple C. uniparens Reproduction uniquement par parthénogenèse

L’hermaphrodisme Une solution pour les animaux sessiles, fouisseurs ou parasites Chaque individu possède un appareil reproducteur mâle et femelle Auto fécondation ou fécondation croisée Tous les individus rencontrés sont des partenaires potentiels 2 fois plus de progéniture

Hermaphrodisme séquentiel Changement de sexe au cours de la vie Protétogynes: d’abord femelles Protéandres: d’abord mâles

La reproduction chez les Mammifères Pp

Anatomie du système reproducteur mâle
Les testicules Tubes séminifères contournés Fabriquent les spermatozoïdes Endocrinocytes interstitiels Production de testostérone et autres endrogènes Formés dans l’abdomen Descendent dans le scrotum avant la naissance Chez certains mammifères, la température interne fait en sorte qu’elles demeurent à l’intérieur (monotrèmes, baleines, éléphant)

Voies génitales de l’homme Épididyme Conduit de 6 m de long Reçoit les spermatozoïdes et emmagasine temporairement les spermatozoïdes Parcours des spermatozoïdes dure 20 jours Fin de la maturation des spermatozoïdes et acquisition de la mobolité et la fécondité

Voies génitales de l’homme (suite) Conduit déférent 25 cm de long Se jette dans le conduit éjaculateur Rôle d’acheminer les spermatozoïdes vivants depuis leur site de stockage jusqu’à l’urètre. Évacuent les spermatozoïdes vers l’urètre La vasectomie consiste en la section ou la cautérisation du canal déférent

Voies génitales de l’homme (suite) Urètre Portion terminale des voies génitales de l’homme Transport de l’urine et du sperme Ne sont jamais transportés en même temps grâce à une valve à la sortie de la vessie

Glandes annexes et sperme Vésicules séminales (2) Produisent le plasma spermatique (60% du volume du sperme) Visqueux, jaunâtre et alcalin Contient: Mucus (lubrifiant) Fructose (énergie) Prostaglandines (éclaircissement du mucus utérin et contraction de l’utérus) … Nourrit et active les spermatozoïdes Prostate Sécrète un liquide laiteux qui joue un rôle dans l’activation des spermatozoïdes Citrate (nutriment)

Glandes annexes et sperme (suite) Glandes bulbo-urétrales Sécrétion libérée avant l’éjaculation Débarrasse l’urètre des traces d’urine (acidité) Lubrifie le gland du pénis lors de rapports sexuels Sperme (liquide séminal) Renferme le plasma spermatique et les spermatozoïdes Alcalin (pH 7.2 à 7.6) par la présence de spermine pour neutraliser l’acidité du vagin (plus de mobilité) Une éjaculation = 5 ml et chaque ml = 50 à 130 millions de spermatozoïdes Coagule et se liquéfie pour faciliter son transport

Organes génitaux externes Scrotum Divisé en deux Donne aux testicules une température inférieure à celle du corps. Les testicules produisent des spermatozoïdes à 2 à 3 C sous la température corporelle. Pénis Destiné à déposer les spermatozoïdes dans les voies génitales de la femme Gland Prépuce Tissu érectile

Anatomie du système reproducteur féminin
Les ovaires Follicules ovariques Formés d’œufs immatures (ovocytes) formés à la naissance Follicule ovarique mûr Lorsque l’ovocyte est mature Ovulation Éjection de l’ovocyte Corps jaune Le follicule rompu par l’ovulation devient le corps jaune

Voies génitales de la femme Trompes utérines 10 cm de long Capte l’ovocyte après l’ovulation Siège de la fécondation Pas en contact direct avec les ovaires L’ovocyte avance par péristaltisme vers l’utérus (3-4 jours) Ovocyte vit 24 hrs

Voies génitales de la femme (suite) Utérus Accueille, héberge et nourrit l’ovule fécondé Peut accueillir un fœtus de 4 kg ou plusieurs… Col = partie plus étroite et ouverte

Voies génitales de la femme (suite) Utérus (suite) Trois couches Endomètre: site d’implantation de l’ovule et responsable des menstruations Myomètre: couche musculaire lisse qui joue un rôle important dans l’accouchement Périmétrium: couche externe de l’utérus

Voies génitales de la femme (suite) Vagin 8 à 10 cm de long Organe de copulation de la femme Hymen repli de muqueuse qui referme le vagin

Organes génitaux externes (vulve) Mont du pubis Région adipeuse arondie couverte de poils Vestibule Délimité par les petites lèvres Petites lèvres Grandes lèvres Glandes vestibulaires majeures Lubrifient la partie distale du vagin Clitoris Homologue du pénis de l’homme Prépuce Se gonfle de sang Périnée Glandes mammaires Présentes chez l’homme te chez la femme Ne fonctionnent que chez la femme La petite quantité d’œstrogène chez l’homme empêche leur développement

Fonctions du système génital de l’homme
Spermatogénèse Débute à la puberté et dure toute la vie Une éjaculation libère de 100 à 650 millions de sprematozöïde Dans les tubules séminifères contournés Spermatogonies (diploïdes) Cellules souches primitives À la périphérie de chaque tubule Donnent naissance aux spermatozoïdes suite à la méiose

Environ 3 millions de spermatogonies entrent en mitose chaque jour

Fonctions du système génital de la femme
Ovogenèse et cycle ovarien Ovocytes formés avant la naissance Libération d’ovules de la puberté jusqu’à la 50aine Ovogenèse: production de cellules sexuelles femelles

Ovogenèse et cycle ovarien (suite) Durant la période fœtale, les ovogonies (cellules souches femelles) se reproduisent rapidement et produisent des ovocytes primaires ( ) qui demeurent dans les ovaires jusqu’à la puberté (10 à 14 ans) À la puberté, la FSH induit le cycle ovarien et quelques ovocytes primaires seront appelés à mûrir Comme l’ovocyte se transforme en ovule uniquement après la pénétration du spermatozoïde, on devrait plutôt parler d’ovocitation

3 différences entre la spermatogenèse et l’ovogenèse Ovogenèse a une cytocinèse inégale Les spermatogonies continuent leur division par mitose tout au long des années de fertilité de l’homme alors que dès la naissance, l’ovaire contient tous ses ovocytes de premier ordre. L’ovogenèse comporte de longues périodes de dormance alors que la spermatogenèse consiste en une production ininterrompue de spermatozoïdes

Régulation hormonale et physiologie sexuelle chez l’humain Pp

Régulation hormonale chez le mâle Production d’androgènes dont la testostérone Hormones stéroïdes Par les endocrynocytes interstitiels Produit hormonal le plus important des testicules Stimulée à la puberté par la LH À la base de l’apparition du développement des organes génitaux, de la pulsion sexuelle, et des caractères sexuels secondaires Voix plus grave (pharynx plus volumineux) Croissance des poils Augmentation de la masse musculaire Augmentation de la densité des os

Régulation hormonale chez la femme Deux types de cycles reproducteurs Dans les deux cas, l’ovulation se produit quand l’endomètre a commencé à s’épaissir et est plus vascularisé Cycle oestral La couche fonctionnelle de l’endomètre est réabsorbée par l’utérus et il n’y a donc pas de saignement Les comportements varient davantage que dans le cycle menstruel et les effets de la saison et du climat sont plus marqués Réceptivité sexuelle limitée à la période d’ovulation (chaleurs) Le vagin ne permet l’accouplement qu’à cette période Cycle menstruel La couche fonctionnelle de l’endomètre se détache de l’utérus et sort par le col de l’utérus et le vagin ce qui crée la menstruation

Cycle menstruel Série de modifications cycliques subies par l’endomètre chaque mois en réponse aux variations des taux sanguins des hormones ovariennes Les ovaires produisent de l’œstrogène et de la progestérone sous l’influence des la LH et de la FSH de l’adénohypophyse Le cycle menstruel et ovarien durent généralement 28 jours et l’ovulation a lieu le 14ième jour.

Cycle menstruel: 3 étapes Étape 1: Jours 1 à 5, phase menstruelle Desquamation de l’endomètre qui provoque des saignements et constituent les écoulements menstruels (50 à 10 ml de sang Étape 2: Jours 6 à 14, phase proliférative Reconstitution de l’endomètre sous l’action de l’œstrogène produite par les follicules en maturation L’ovulation a lieu à la fin de cette phase

Cycle menstruel: 3 étapes (suite) Étape 3: jour 15 à 28, phase sécrétoire Augmentation du taux de progestérone (par corps jaune) qui augmente la vascularisation de l’endomètre et stimule la croissance des glandes utérines qui sécrètent des nutriments dans la cavité utérine (soutien de l’embryon jusqu’à son implantation) Si fécondation, l’embryon produit une hormone (hCG) qui incite le corps jaune à sécréter de la progestérone. Sans fécondation, le corps jaune dégénère. La chute du taux sanguin d’hormones ovariennes l’endomètre dégénère

Cycle ovarien Phase folliculaire L’adénohypophyse sécrète LH et FSH en faibles quantités en réponse à la GnRH produite par l’hypothalamus Les cellules folliculaires possèdent les récepteurs pour la FSH mais pas pour la LH Il y a croissance des follicules (dont les cellules produisent des oestrogènes). Les quantité sont faibles et augmentent lentement mais sont suffisantes pour inhiber la sécrétion des hormones hypophysaires Ensuite le follicule produit brusquement beaucoup d’œstrogène. Ceci a pour conséquence se stimuler la GnRH et par conséquent la production de LH et de FSH

Cycle ovarien Phase folliculaire (suite) Les follicules ont maintenant des récepteurs pour la LH, ce qui provoquera la maturation des follicules et l’ovulation (elle a lieu 1 jour après l’augmentation) Parmi les follicules en phase de maturation, normalement un seul est « choisi ». Phase lutéale La LH fait également en sorte que le follicule se transforme en corps jaune (sécrète des oestrogènes et de la progestérone). Rétro-inhibition sur l’hypothalamus et l’adénohypophyse (inhibition de la LH et de la FSH)

Cycle ovarien Phase lutéale (suite) Augmentation du taux de progestérone (par corps jaune) qui augmente la vascularisation de l’endomètre et stimule la croissance des glandes utérines qui sécrètent des nutriments dans la cavité utérine (soutien de l’embryon jusqu’à son implantation) Si fécondation, l’embryon produit une hormone (hCG) qui incite le corps jaune à continuer de sécréter de la progestérone. Sans fécondation, le corps jaune dégénère. La chute du taux sanguin d’hormones ovariennes l’endomètre dégénère

Cycle ovarien Phase lutéale (suite) Dégénérescence du corps jaune et par conséquent baisse des oestrogènes et de la progestérone qui libèrent l’hypothalamus et l’adénohypophyse Suivra une nouvelle quantité de FSH produite pour déclencher la croissance de nouveaux follicules

Production d’hormones par les ovaires Les follicules produisent l’œstrogène qui déclenche l’apparition des caractères sexuels secondaires féminins Augmentation du volume des organes génitaux annexes (trompes utérines, utérus, vagin, organes génitaux externes) Développement des seins Poils Augmentation de dépôt de tissus cutanés aux hanches et aux seins Élargissement et allégement du bassin Début de la menstruation

Production d’hormones par les ovaires (suite) La progestérone est produite par le corps jaune (il produit aussi un peu d’œstrogène), tant qu’il y a de la LH dans le sang Entre le 10ième et le 14ième jour, le corps jaune cesse de produire des hormones Ne contribue pas à l’apparition des caractères sexuels secondaires Principaux effets sur la grossesse (après le 3ième mois, produite par le placenta) Maintien de la grossesse Préparation des seins à la lactation Le corps jaune est stimulé par les hCG (gonadotrophine chorionique humaine) de l’enveloppe embryonnaire à continuer de produire ses hormones afin de maintenir l’endomètre en place pour permettre l’alimentation de l’embryon.

Ménopause La fonction ovarienne atteint son optimum vers la 20 aine et diminue par la suite. Les ovaires deviennent insensibles à la LH et à la FSH. La diminution de production d’œstrogène amène une ovulation irrégulière et des menstruations moins abondantes et moins longues. L’ovulation et la menstruation finissent pas cesser définitivement (ainsi disparaît la capacité reproductive): c’est la ménopause Une année sans menstruation confirme ménopause Poursuite de la sécrétion d’œstrogène durant un temps mais les ovaires cessent graduellement de remplir leur rôle de glande endocrine Les organes génitaux et les seins commencent à s’atrophier Le vagin s’assèche Infections vaginales plus fréquentes Parfois irritabilité et troubles d’humeur (dépression) Bouffées de chaleur (vasodilatation importante)… Pas d’équivalent chez l’homme

Développement embryonnaire et fœtal : Gestation de l’humain et des autres mammifères placentaires
De la conception à la naissance Conception Fécondation de l’ovule par le spermatozoïde Gestation Port de un ou plusieurs embryons Grossesse 266 jours (38 semaines) de la conception à la naissance 40 semaines à partir du début du dernier cycle menstruel Peut être divisée en trimestres (3) Les principaux changements se produisent au premier trimestre

Déroulement de la fécondation Fécondation entre 72 h avant et 24 h après l’ovulation Ovocyte viable de 12 à 24 h après son expulsion de l’ovaire Les spermatozoïdes gardent leur pouvoir de fécondation pendant 12 à 48 heures (jusqu’à 72 h) après l’éjaculation Les spermatozoïdes prennent 2 heures pour se rendre au milieu de la trompe utérine

Déroulement de la fécondation (suite) Contact (suite) Un seul spermatozoïde pourra entrer Définitions Fécondation: a lieu lorsque le matériel génétique d’un spermatozoïde fusionne avec celui d’un ovule pour former le noyau d’un ovule fécondé qu’on appelle zygote

Aperçu de la grossesse et du développement embryonnaire
Premier trimestre Segmentation Divisions mitotiques rapides que subit l’embryon: 2, 4, 8, 16, 32… L’embryon, à ce stade, flotte librement dans la cavité utérine et atteint le nombre de 100 cellules et devient un blastocyste Le blastocyste sécrète la hCG qui incite le corps jaune à continuer sa production de progestérone

Premier trimestre Segmentation (suite) 7 jours après la fécondation, le blastocyste est implanté Le blastocyste s’enfonce dans la couche fonctionnelle de l’endomètre qui réagit en le recouvrant. Durant 2 à 4 semaines, l’embryon reçoit ses nutriments directement de l’endomètre

Premier trimestre Placentation Des tissus sortent de l’embryon et se mêlent à la couche de tissu fonctionnelle de l’endomètre Contient des vaisseaux sanguins embryonnaires et maternels

Premier trimestre Placentation (Suite) Placenta = organe unique Temporaire Issu de deux organismes Rôle du placenta et du cordon ombilical Le rôle du placenta est d'apporter à l‘embryon et au foetus les nutriments, le dioxygène et d'évacuer leurs déchets comme le dioxyde de carbone et autres déchets métaboliques comme l‘urée. Constitue également une barrière où le sang de la mère et le sang du bébé n’entrent pas en contact. Barrière efficace contre certains pathogènes mais inefficace contre les produits toxiques Fonction endocrine

Premier trimestre Organogenèse Formation des organes Le cœur commence à battre vers la semaine 4 À 8 ou 9 semaines, l’embryon est appelé fœtus (possède les principales structures de l’adulte sous forme rudimentaire À la fin du premier trimestre, le fœtus ne mesure que 5 cm La phase de l’organogenèse correspond au stade le plus vulnérable de l’embryon aux radiations et aux toxiques qui provoquent les malformations Sécrétion par l’embryon de hCG qui agit comme la LH en maintenant les secrétions de progestérone afin de maintenir la grossesse. La présence de progestérone inhiberait l’adénohypophyse ce qui provoquerait l’avortement spontané de l’embryon Sa concentration est très élevée et elle se retrouve dans l’urine. De là les tests de grossesse…

Premier trimestre Modifications chez la mère La forte concentration de progestérone présente provoque: Plus de mucus au niveau du col utérin: formation d’un bouchon protecteur Partie maternelle du placenta grossit Le volume de l’utérus augmente Arrêt du cycle menstruel (rétro-inhibition au niveau de l’hypophyse et de l’adénohypophyse) Les seins grossissent

Deuxième trimestre Fœtus atteint 30 cm Beaucoup de mouvements Stabilisation de la concentration hormonale La qtée d’hCG diminue, et résorption du corps jaune Le placenta produira sa propre progestérone

Troisième trimestre Croissance rapide du fœtus Atteindra environ 50 cm et 3.5 kg Œstrogène à l’origine de la formation des récepteurs de l’ocytocine sur l’utérus L’ocytocine produite par certaines cellules du fœtus et de la neurohypophyse provoque de fortes contractions de l’utérus. Elle amène la production de prostaglandines par le placenta qui augmente les contractions. Rétroactions positive. Accouchement Résultat de la période de travail Dilatation du col utérin Expulsion du foetus Expulsion du placenta Lactation Diminution de la progestérone, libère l’adénohypophyse qui sécrète de la prolactine Ocytocine provoque l’éjection du lait

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