C9

Question 1

Unicité de l’appareil endocrinien des Vertébrés

Answer 1

 hormones aux structures & effets similaires sur les mêmes organes cibles
 grandes similarités fonctionnelles parmi les différents taxons de Vertébrés

Tendance évolutive vers le regroupement cellulaire en glandes endocrines organisées

Question 2

Importance du système circulatoire

Answer 2

 système circulatoire = vecteur de transport des messagers hormonaux
 cellules neurosécrétrices: unité fonctionnelle de production hormonale des Invertébrés
 évolutions indépendantes à partir de l’apparition du système circulatoire
 grande variabilité du SE selon les différents taxons d’Invertébrés

Question 3

Diversité de l’appareil endocrinien des Invertébrés

Answer 3

 Les divergences entre les taxons d’Invertébrés sont plus saillantes que les tendances communes
 Rôles cruciaux à différents stades de vie :
> Balance hydrique
> Métabolisme
> Croissance
> Changement de coloration
> Maturation sexuelle & Reproduction
> Métamorphose

Question 4

Propriétés physicochimiques des hormones

Answer 4

 Hydrosoluble : molécule hydrophile ≠ Liposoluble: molécule hydrophobe
 influence le passage des hormones entre les différents compartiments de l’organisme
 mécanismes d’action chimique similaires aux hormones des Vertébrés

Question 5

SE des Cnidaires & Plathelminthes

Answer 5

Cellules neurosécrétrices : Neurones spécialisés dans le relâcher de messagers chimiques, les neurohormones
 provenant de la partie terminale de l’axone
 se déversant dans le système circulatoire

Malgré son absence de structure complexe et de centre intégrateur, le système endocrinien primitif (=cellules sécrétrices) des Cnidaires & Plathelminthes permet la régulation de leur croissance et développement en relation avec leur environnement

Question 6

Organisation & Caractéristiques du système endocrinien des insectes

Answer 6

Cerveau: contient des cellules neurosécrétrices
dont les axones sont connectés aux corps cardiaques
 secrète l’Hormone prothoracique (& Allatotropine)
 site de secrétion: corps cardiaques (organe neurohémal)
l’hormone prothoracique (PTTH) est libérée dans
l’hémolymphe via l’organe neurohémal corps
cardiaques

Corps allates: paire de glandes endocrines de la région du cou, connectées au cerveau par des :
 neurones du SNC
 cellules neurosécrétrices
 secrète l’Hormone juvénile

Glandes prothoraciques: paire de glandes endocrines de la région antérieure du thorax
 se résorbe (par apoptose) après le stade larvaire
 secrète les Ecdysteroïdes (ex: Ecdysone)

Analogie avec l’axe hypothalamo-hypophysaire des Vertébrés

Question 7

Métamorphoses des Insectes

Answer 7

Insecte hémimétabole
 Stades prématures (=larves) physiquement similaires aux adultes (sauf taille & ailes)
 Larves au mode de vie & habitat différents des adultes

Insecte holométabole
 Stades prématures (=larves) physiquement très différents des adultes
 Larves au mode de vie & habitat différents des adultes
 Stade pupal immobile durant lequel la nymphe se métamorphose en adulte

Question 8

Initiation de la métamorphose

Answer 8

Cerveau: intègre les stimuli environnementaux
 action des cellules neurosécrétrices

PTTH → α-Ecdysone
Allatotropine → Hormone Juvénile

Question 9

Rôles des hormones

Answer 9

α-Ecdysone
transformée en β-Ecdysone (=HM) dans
les tissus adipeux

β-Ecdysone active sur l’épiderme
 Hormone Juvénile
 relâchée par les corps allates
 maintient l’individu aux stades juvéniles

 HM + Fort taux de HJ : mue larvaire
 HM + Faible taux de HJ : mue nymphale (= formation de pupe)
 HM + absence de HJ : mue imaginale (= adulte)

L’interaction de HM et HJ permet la régulation de la croissance et du développement des individus en relation avec leur environnement

Question 10

Hormone Juvénile

Answer 10

Hormone produite par les corps allates des Insectes et qui maintient leurs caractères juvéniles en favorisant les mues larvaires et en retardant leur métamorphose

Manipulations expérimentales
• Manipulations de larves d’insectes
 Ablation du corps allate: disparition de HJ
 métamorphose en minuscule adulte lors du pic d’ecdysone
 Injection de HJ à une larve proche de la métamorphose:
 mue en « larve géante » lors du pic d’ecdysone

• Applications industrielles
 Administration de HJ aux vers à soie
 mue en « larve géante »
cocon avec + de soie → + de soie récoltée !
 Insecticides imitant ou bloquant HJ
individus maintenus aux stades larvaires ou transformés en adulte (selon le stade de vie le plus néfaste)

Question 11

Considérations évolutives de l’HJ

Answer 11

Exemples de coévolution Insectes - Plantes
> Bloqueurs chimiques de HJ
 Individus métamorphosés en minuscules adultes inoffensifs
 protection contre l’herbivorie des stades juvéniles ravageurs

> Imitateurs chimiques de HJ
 Individus maintenus aux stades larvaires
 limitation de la multiplication de la population de prédateurs

Question 12

Considérations écologiques de l’HJ

Answer 12

Plasticité phénotypique: variations phénotypiques des Hyménoptères
> Importance de l’alimentation
 Gelée royale = alimentation riche permettant le maintien prolongé des corps allates
 la future reine, grande consommatrice de gelée, devient une « larve géante » à la métamorphose retardée par la sécrétion prolongée de JH → « individu géant »
 la reine est le seul individu assez gros pour disposer de gonades fonctionnelles

> Manipulation expérimentale
 un individu femelle nourri sans gelée mais recevant HJ régulièrement durant ses stades larvaires devient aussi gros qu’une reine → plasticité phénotypique !

Question 13

Importance dans la reproduction de l’HJ

Answer 13

Hormone produite par les corps allates des Insectes et responsable du déclenchement de la maturation sexuelle de l’individu adulte (chez le mâle et la femelle)
 ↑ HJ suite à la prise alimentaire de l’individu nouvellement adulte

Fonctions reproductrices
> Régulation de l’activité ovarienne
 induit la synthèse de vitellus
 stimule la maturation des oeufs
> Développement des organes accessoires
 organes sexuels accessoires mâles

Question 14

Importance dans le développement des larves de l’Ecdystéroïde

Answer 14

Hormone produite par les glandes prothoraciques des Insectes aux stades larvaires et responsable du déclenchement des mues larvaires
–> α-Ecdysone transformée en β-Ecdysone active (= 20-hydroxyecdysterone = 20HE)

Question 15

Importance dans la reproduction des adultes de l’Ecdystéroïde

Answer 15

Hormone produite par les gonades des Insectes au stade adulte et responsable de leur comportement et activité sexuelle (chez le mâle et la femelle)
 ↑ suite à la maturation sexuelle de l’individu nouvellement adulte

Question 16

Considérations évolutives de l’Ecdystéroïde

Answer 16

Les phytoecdystéroïdes (coévolution Insectes – Plantes)
 jusqu’à 2 % du poids sec de la plante
 défense contre les insectes parasites/consommateurs

Question 17

Importance de l’organe X

Answer 17

Développement des stades larvaires
 similaire aux Insectes (= mues successives)
 organe X localisé dans les pédoncules oculaires, et sécrétant le MIH (= molt inhibiting hormon)
 inhibition de production de HM (= ecdystéroïde) par l’organe Y  mue retardée

Régulation de la glycémie
 organe X localisé dans les pédoncules oculaires, et sécrétant le CHH (= crustacean hyperglycemic hormon) suite à la dépolarisation des cellules neurosécrétrices
 boucle de rétroaction négative
 régulation du taux de glucose de l’hémolymphe

Question 18

Environnement régulateur du système endocrinien

Answer 18

Facteurs abiotiques
 Photopériode
 Température

Facteurs biotiques
 Disponibilité d’énergie & nutriments (alimentation, eau…)
 Comportements & Phéromones
 Facteurs individuels (ex: stress, stade reproducteur)
 Facteurs populationnels (ex: densité de population)

Les processus contrôlés par les systèmes endocrines des Invertébrés sont :

• similaires à ceux observés chez les Vertébrés
• modifiés selon les conditions de leur environnement (externe & interne)