La fécondation et le devenir de l’œuf
LA FECONDATION ET LE DEVENIR DE L’ŒUF FECONDATION
I- FECONDATION
La fécondation : union des gamètes mâle et femelle donne naissance à une cellule œuf diploïde appelée zygote, point de départ d’un nouvel individu.
Fécondation et méiose sont deux phénomènes biologiques complémentaires dans le cycle de développement de l’Homme : la méiose réduit le nombre de chromosomes à n c’est-à-dire cellule haploïde et la fécondation ramène le nombre 2n chromosomes : cellule diploïde
1) La rencontre des gamètes : des conditions obligatoires
Chez l’espèce humaine, la fécondation est naturellement interne : elle a lieu dans le tiers antérieur de la trompe de Fallop de la femme un à deux jours après l’ovulation lorsque l’ovocyte est fécondable et les spermatozoïdes sont capacités.
a- Période de fécondité
Comme l’ovulation qui est spontanée ne présente aucune manifestation externe plus évidente chez la femme, et que l’ovocyte II et les spermatozoïdes ont de période de survie très limitée dans la voie génitale femelle ; on doit déterminer à quel moment du cycle sexuel aurait-il lieu la fécondation
b- Cheminement des spermatozoïdes dans les voies génitales mâles et femelles
A la sortie des testicules, lesspermatozoïdes sont encore immobiles, ils n’acquièrent leur mobilité qu’en traversant les canaux épididymaires où ils s’accumulent pour attendre l’éjaculation. Ils passent ensuite dans le canal déférant dans lequel les vésicules séminales et la prostate secrètent des liquides spermatiques constituant un environnement favorable à leur survie
Inséminés dans le vagin lors du rapport sexuel, les spermatozoïdes subissent de très sévère sélection exercée par la glaire cervicale (99% des spermatozoïdes sont éliminés). On estime par ailleurs que le tiers seulement des spermatozoïdes ayant franchi le col de l’utérus parvient jusqu’à l’orifice de la trompe. Dans la partie basse de ce conduit, s’effectue une nouvelle et importante sélection. Finalement, un faible nombre de spermatozoïdes (environ quelques centaines) sont présents simultanément près de l’ovocyte. Des mécanismes de transports rapides (contractions de la musculature utérine et tubaire sous l’influence du liquide séminal) s’ajoutent au déplacement propre des spermatozoïdes. Les secrétions des voies génitales de la femme assurent la capacitation des spermatozoïdes, ce qui les rend aptes à la fécondation
2) La fusion des gamètes
a- Cytogamie et Activation du gamète femelle
-Attirés par des récepteurs protéiques au niveau de corona radiata, des spermatozoïdes s’agglutinent autour de l’ovocyte II bloqué en métaphase II.
Les acrosomes des spermatozoïdes capacités libèrent des enzymes qui dégradent la zone pellucide du gamète femelle.
-Au début de la pénétration d’un spermatozoïde, des minuscules granulations de la zone périphérique du cytoplasme ovulaire libèrent leur contenu, ce matériel rejeté constitue la membrane de fécondation empêchant l’ovule d’être pénétré par des spermatozoïdes surnuméraires : il s’agit d’un mécanisme de protection contre la polyspermie.
-Au moment où le spermatozoïde pénètre, le gamète femelle bloqué au stade de l’ovocyte II, achève sa méiose et expulse le 2ème globule polaire : c’est le réveil physiologique de l’ovocyte II. Le noyau femelle est alors apte à fusionner avec celui du spermatozoïde.
b) Caryogamie (fusion des noyaux) et amphimixie
Cet acte essentiel de la fécondation réunit en un noyau unique les noyaux des deux gamètes : on obtient alors une cellule œuf ou zygote qui possède un noyau résultant d’apports paternels et maternels mélangés : cellule œuf diploïde
(n chromosomes du spermatozoïde + n chromosomes de l’ovule = 2n chromosome dans l’œuf)
Immédiatement après sa formation, cet œuf ou zygote ne tarde pas à entrer en division qui est une mitose pour donner 2 cellules, 4 cellules……… selon la formule N = 2n où N=nombre de cellules et n=nombre de mitoses
CAS DES JUMEAUX
Chez l’être humain, l’uniparité est la règle, mais les grossesses doubles se rencontrent fréquemment.
Il existe deux catégories de jumeaux
- les faux jumeaux appelés dizygotiques ou biovulaires, résultent de la fécondation par deux spermatozoïdes de deux ovules différents ; ils peuvent être de sexe différent ou de même sexe
- les vrais jumeaux appelés monozygotiques ou monoovulaires, sont issu d’un seul ovule fécondé par un seul spermatozoïde ; ils sont toujours de même sexe et, étant héritiers du même patrimoine génétique, se ressemblent de façon remarquable. La gémellité uni-ovulaire résulte d’une séparation en deux d’un germe unique. La séparation peut survenir à différentes étapes du développement.
II- DE LA FECONDATION A LA NAISSANCE : LE DEVENIR DE L’OEUF APRES LA FECONDATION
1) Migration et nidation
La fécondation a lieu dans la trompe.L’œuf commence à se diviser en même temps qu’il migre vers la muqueuse utérine.A la fin de la première semaine suivant la fécondation, l’œuf s’implante dans l’endomètre : c’est la nidation, moment essentiel de la gestation qui ne se réalise que si le blastocyste et l’utérus sont prêts en même temps. Dans le blastocyste on distingue déjà le bouton embryonnaire, qui formera l’embryon proprement dit. La région de l’embryon qui s’accole à la muqueuse utérine constitue le trophoblaste
Nidation de l’embryon dans l’endomètre :
première semaine du développement humain.
Le blastocyste s’accole à la muqueuse utérine.
L’implantation dans l’endomètre continue et la structure de l’embryon évolue.
2) Gestation : la vie intra-utérine
La gestation, c’est la période du développement de l’œuf à l’intérieur de la muqueuse utérine
On distingue deux périodes au cours de la grossesse :
a- La vie embryonnairequi dure deux mois et correspond à la formation des différents organes,
Ainsi au bout de deux mois, l’embryon ressemble déjà à un être humain en réduction.
La vie embryonnaire est marquée par une chronologie très stricte dont il faut retenir :
-différentiation de bouton embryonnaire formé de deux couches de cellules : ectoblaste et endoblaste
-formation de cavité amniotique : annexes embryonnaires
-enfoncement du blastocyste dans la muqueuse et développement important de villosités
-gastrulation ou mise en place d’un 3ème feuillet appelé mésoblaste entre l’ectoblaste et l’endoblaste : l’embryon possède une symétrie bilatérale
-neurulation : mise en place des tissus nerveux
-délimitation du corps de l’embryon : il est enveloppé par la cavité amniotique et relié à ses annexes embryonnaires par le cordon ombilical
Les annexes embryonnaires qui entourent le disque embryonnaire ont pour rôle d’assurer la nutrition et l’environnement favorable à la survie de l’embryon
Ils comprennent : l’amnios et la cavité amniotique
Le cordon ombilical
L’allantoïde
Le placenta
b- La vie fœtale qui dure 7 mois et correspond à une phase de croissance accélérée au cours de laquelle les organes ne subissent pratiquement que des phénomènes de maturation
Rôles du placenta
Un organe d’échanges sélectifs
La muqueuse utérine et le fœtus participent ensemble à la formation du placenta : La composantematernelle et la composante fœtale sontétroitement imbriquées dans les villosités placentaires dont les sinuosités réalisent une surface considérable de 10 à 14 m2. Les échanges s’effectuent, à travers la barrière placentaire, entre le sang maternel qui remplit de vastes lacunes et le sang fœtal situé dans les vaisseaux ombilicaux
Le placenta se comporte, vis-à-vis du fœtus, à la fois comme un intestin, un organe respiratoire et un rein. En effet :
Il apporte l’eau, les ions, les vitamines, les nutriments (glucose, acides aminés…)
Il apporte l’oxygène et évacue le dioxyde de carbone de la respiration fœtale
Il évacue l’urée du métabolisme fœtal.
Mais le placenta laisse aussi diffuser des substances nocives (nicotine, certains médicaments, alcool..)
Le placenta se comporte comme une barrière vis-à-vis de certaines protéines du sang maternel et cellules sanguines. Il arrête généralement les bactéries. Par contre, certains virus ou protozoaires franchissent la barrière placentaire et peuvent déterminer des malformations congénitales
Un organe producteur d’hormones
Le placenta sécrète plusieurs hormones qui contribuent à maintenir l’état gestatif :
-HCG=hormone gonadotrophine chorionique stimulant le corps jaune ovarien qui répond en sécrétant des quantités croissantes d’œstrogènes et de progestérone.
-Œstrogènes et progestérone : Au début de la gestation ces hormones sont sécrétées à la fois par le corps jaune ovarien et par le placenta, mais à partir du 3ème mois de la grossesse, le placenta sécrète assez d’hormones pour permettre à lui seul le maintien de la gestation.
Les œstrogènes stimulent la croissance de la masse musculaire de l’utérus et sa vascularisation ; la progestérone inhibe la contraction des fibres musculaire de l’utérus
Variation des taux des hormones pendant la grossesse
3) Parturition et lactation
a- Au terme de la grossesse, de nombreux bouleversements hormonaux ont pour conséquence la parturition ou accouchement
La sécrétion de cortisol par le fœtus modifie l’activité placentaire et permet à l’utérus de se contracter.
Des mécanismes nerveux et hormonaux assurent l’amplification des contractions utérines. La post-hypophyse de la mère sécrète une hormone : l’ocytocine qui stimule les contractions utérines. Cette sécrétion est facilitée par les œstrogènes placentaires, mais aussi par les contractions utérines qui, par voie nerveuse stimulent les neurones hypothalamiques. Les prostaglandines, sécrétées par l’endomètre et les annexes embryonnaires stimulent aussi l’utérus.
Sous l’effet de ces contractions, le col de l’utérus se dilate et s’ouvre, les membranes des annexes embryonnaires se rompent : c’est l’ouverture de la « poche des eaux ». Le fœtus s’engage dans le col dilaté puis dans le vagin : il est finalement expulsé, habituellement tête la première, suivi de peu par le placenta (c’est la délivrance).
b- Après la naissance, le nouveau-né dépend encore en nourriture du lait maternel : c’est la lactation ou allaitement.
La première succion du mamelon par le bébé crée un réflexe au niveau de l’adénohypophyse de la mère qui sécrète une hormone la prolactine stimulantles glandes mammaires à produire du lait : c’est la montée laiteuse
La prolactine libérée par l’adénohypophyse a une action stimulatrice sur la persistance du corps jaune gravidique dans l’ovaire pendant la période de lactation. Cette persistance du corps jaune dans l’ovaire empêche l’évolution des nouveaux follicules ce qui explique l’absence des cycles sexuels donc des règles durant la grossesse et quelques mois de la lactation