cours 3 - fécondation Flashcards
Donnez un synonyme de fécondation et définir ce phénomène.
- Fertilisation
= processus selon lequel les gamètes mâle et femelle fusionnent
–> pour créer un nouvel individu: le zygote
(avec des potentiels génétiques dérivés des deux parents)
Quel est le résultat de la fécondation ?
- Zygote
–> plan génétique complètement diffèrent des parents
Qu’est combine la fécondation ?
- Combine deux activités
= sexe: combinaison des gènes de deux individus
+ reproduction: création d’un nouvel organisme
Vrai ou Faux ?
Tout le long de l’histoire, les chercheurs on observé que le spermatozoide à un rôle essentiel dans la fécondation.
FAUX
Lier les chercheurs avec leurs dates et leurs hypothèses.
I- Anton van Leeuwenhoek
II- Nicolas Hartsoeker
III- Lazaro Spallanzani
IV- Jean-Baptiste Dumas + Jean-Louis Prévost
V- Albert Von Kolliker
VI- Oscar Hertwig
i- 1840
ii- 1821
iii- 1876
iv- fin 18e siècle
v- 1678
a-
- Il y a pénétration du spermatozoïde dans l’œuf et fusion de leurs noyaux
- Un seul spermatozoïde pénètre l’œuf , les cellules de l’embryon dérivent toutes de cette fusion des gamètes
- Nous avons donc la création du zygote
b-
Pas de contact entre le spermatozoïde et l’œuf, le spermatozoïde ne fait qu’exciter l’œuf.
Un spermatozoide est une cellules grandement modifée
c-
Les spermatozoides sont des animaux parasites du sèment qui n’ont rien à voir avec la reproduction.
d-
Le sèment est agent fertiliseur mais le sperme est un parasite
e-
L’embryon préformé dans la tête du spermatozoïde
f-
Les spermatozoides sont des agents actifs de la fertilisation puisque leur existence est universelle chez les mâles sexuellement mûrs.
I - v - c
II - v - e
III - iv - d
IV - ii - f
V - i - b
VI - iii - a
Citez les 4 étapes de la fécondation et leurs buts.
1- Reconnaissance + contact du spermatozoïde et l’œuf
- Étape du contrôle de la qualité
–> deux gamètes doivent appartenir à la même espèce
2- Entrée du spermatozoïde dans l’œuf
- Étape du contrôle de la quantité
–> un seul spermatozoïde doit fertiliser l’œuf
= élimination du reste
3- Amphimixie
- Fusion des noyaux des deux gamètes
= du matériel génétique
–> rétablissement de la diploïdie
4- Activation du métabolisme de l’œuf fécondé
- Zygote
–> entame le développement embryonnaire
Vrai ou Faux ?
La maturation sexuelle et l’émission des gamètes chez les animaux à fécondation externe peuvent être simultanées.
VRAI
Vrai ou Faux ?
Chez les animaux à fécondation externe, la ponte par la femelle
peut déclencher l’émission des spermatozoïdes par le mâle.
VRAI
Comment se fait la reconnaissance + contact du spermatozoïde et l’œuf chez les animaux à fécondation externe ?
(=1ère étape de la fécondation)
i- La gelée qui entoure l’œuf
–> libère des substances chimiques (action chimiotaxique)
= augmentent mobilité des spermatozoïdes
+ les attirant vers les œufs
ii- Fertilises / fertilisantes
= récepteurs glycoprotéiques membranaires de la gelée
–> agglutination des spermatozoïdes à la surface de l’œuf
iii- Attachement des spermatozoïdes
–> grâce à des récepteurs de surface appelés antifertilines
- Peut se produire entre espèces voisines
–> MAIS faible / nulle entre espèces éloignées
iv- Gelée glycoprotéique
–> se dissout progressivement dans l’eau
= des œufs longtemps laissés dans l’eau deviennent non
fécondables
Comment se fait la reconnaissance + contact du spermatozoïde et l’œuf chez les animaux à fécondation interne ?
(=1ère étape de la fécondation)
i- Milieu acide
- Défavorable à la survie des spermatozoïdes
–> devient plus alcalin avant l’ovulation
= sécrétions muqueuses utérines
ii- Émission de centaines de milliers/millions de spermatozoïdes
- Seulement quelques milliers franchissent l’utérus juste avant
l’ovulation
iii- Progression
–> grâce au mouvement des flagelles
+ péristaltisme de l’oviducte
iv- Centaines de spermatozoïdes libérés
–> parviennent à l’ovule qui a été relâché dans l’oviducte
v- Gelée glycoprotéique qui entoure l’ovule
–> capte les spermatozoïdes
vi- Spermatozoïde mammalien
–> incapable de féconder l’œuf sans respiration préalable dans les
voies femelles
= pour subir la capacitation
vii- Capacitation = perte de la protection glycoprotéique (pouvoir fécondant)
viii- Molécules d’albumine dans les voies femelles
- Enlèvent le cholestérol de la membrane
–> baisse le taux par rapport aux phosphoglycérolipides
= déstabilisation
Vrai ou Faux ?
La chimiotaxie intervient dans le fécondation interne et externe.
FAUX
La chimiotaxie n’intervient pas dans le cadre de la fécondation interne.
Comment décrire le rôle des voies génitales femelles lors de la fécondation interne ?
Rôle actif
Chez quel animal est très étudié la fécondation externe 6
L’oursin
Nommez et définisser le mécanisme qui permet l’entrée du spermatozoide dans l’oeuf chez les animaux à fécondation externe.
(= deuxième étape de la fécondation)
= contact du spermatozoïde avec la gelée de l’oeuf
–> initiation d’un processus
La réaction acrosomienne à deux parties:
a. ruputre de l’acrosome
b. prologement acrosomiennes
Expliquer la première partie de la réaction acrosomienne.
a. Rupture de acrosome
- Polysaccharide sulfaté de la gelée
–> affecte la membrane de la tête du spermatozoïde
= entrée Ca2+ + Na+
+ sortie K+ + H+ - Transferts ioniques
–> membrane cytoplasmique de la tête fusionnée à la membrane de l’acrosome sous-jacent
= rupture des membranes fusionnées - Exocytose des enzymes de l’acrosome
–> digèrent la gelée de l’œuf
Expliquer la deuxième partie de la réaction acrosomienne.
b. Prolongment acrosomiennes
- Durant la spermatogenèse
–> protéine actine synthétisée en abondance
+ mise en réserve sous forme globulaire - actine G
- Sortie d’ions H+ de la tête du spermatozoïde
= polymérisation des molécules globulaires en filaments d’actine -
actine F
–> s’organisent en parallèle les uns aux autres
+ formation du prolongement acrosomiennes
(tubule acrosomiennes, filament acrosomiennes)
b1. Contact avec l’enveloppe vitelline de l’œuf
- Prolongement acrosomiennes recouvert de membrane
–> entre en contact
- Protéines de binding ancrées dans la membrane
–> se lient à des récepteurs de l’enveloppe vitelline = anti-bidines
b2. Liaison bindine-antibindine
+ contraction du prolongement acrosomiennes
- Actine
–> protéine contractile
= tire sur l’œuf au site de contact
b3. Soulèvement de la membrane de l’œuf
= cône de fertilisation
b4. Fusionnement cône de fertilisation - spermatozoïde
- Membrane de l’œuf au niveau du cône de fertilisation
- Recouvre le prolongement acrosomiennes
= pompage des membranes
- Propulsion du noyau + centriole proximal du spermatozoïde dans
l’œuf
–> par la contraction du prolongement acrosomiennes
- Détachement + dégénération du restant du spermatozoïde
+ renfermement de la membrane de l’œuf
Vrai ou Faux ?
Liaison fertiline - anti-fertiline plus spécifique bidine - anti-bidine.
FAUX
Liaison bidine - anti-bidine plus specifue que fertiline - anti-fertiline.
Expliquer l’entrée du spermatozoide dans l’oeuf chez les animaux à fécondation interne.
(= deuxième étape de la fécondation)
i- Déstabilisation membranaire du spermatozoïde
–> lors de la capacitation dans les voies femelles
= rupture de l’acrosome
+ exocytose des enzymes à une certaine distance de l’ovule
- Enzymes brisent les jonctions entre les cellules folliculaires de la
corona radiata
= spermatozoïdes atteignent l’enveloppe vitelline autour de
l’ovocyte
(ou la zone pellucide chez les mammifères)
ii- Traverse de la corona radiata par les spermatozoïdes
- Avant le bris de l’acrosome
–> quand les spermatozoïdes sont attachés à l’enveloppe vitelline
iii- Capacitation du spermatozoïde
–> démasque l’enzyme de surface glycosyltransférase
= reconnaissance du carbohydrate N-acétylhexosamine sur la
zone pellucide
- Spécificité de l’attachement du spermatozoïde à la zone pellucide
–> pas très élevée
MAIS risques de fécondation interspécifique faibles
iv- Activation de l’enzyme acrosine
- Enzyme acrosine de l’acrosome avec des séquence en acides aminés
–> ressemble à celle de la trypsine
= doit être activée pour devenir fonctionnelle
- Activation par une glycoprotéine retrouvée dans les voies femelles
v- Digérassions de la zone pellucide par l’acrosome
- Au point d’attachement du spermatozoïde
+ fusion des membranes cytoplasmiques du spermatozoïde et de l’œuf
Pourquoi la réaction de fécondation interne est moins spécifique que la fécondation externe durant les étapes I + II de la fécondation.
Il y a plusieurs facteurs qui empechent la fecondation entre differentes especes
Que cause la polarité de l’oeuf et l’hétérogénité de la membrane ?
Une probabilité que toute sa surface n’a pas le même pouvoir de liaison avec le spermatozoïde.
Qu’est la polyspermie est pourquoi faut-t-il la prevenir ?
- Eviter que plus qu’un spermatozoïde entre dans l’œuf
-> le zygote doit être diploïde ≠ polyploïde
Nommez les deux mécanismes preventeurs de la polyspermie.
Elévation du PM de l’œuf - réaction rapide
Réaction des granules corticaux - réaction lente
Expliquer la première étape de prevention de la polyspermie.
a- Elévation du PM de l’œuf - réaction rapide
- -70mV = PM repos de l’œuf
–> PM favorable pour qu’un spermatozoïde fusionne à la membrane d’un œuf
a1. Pénétration d’un spermatozoïde dans l’œuf
–> protéine acrosomiennes ouvre les canaux sodiques de la membrane de l’œuf
= entrée de Na+
a2. Elévation du PM à 0mV - même +20mV
–> empêche d’autres spermatozoïdes de fusionner à la membrane
- L’élévation du potentiel
= rapide de courte durée
a3. Rétablissement de l’homéostasie
–> membrane retourne à son PR alors que plusieurs spermatozoïdes y sont encore accolés
= mécanisme additionnel nécessaire
+ durable pour contrer la polyspermie
Quand faut-t-il prevenir la polyspermie ?
Après l’entrée d’un spermatozoide dans l’oeuf, donc la deuxième étaoe de la fécondation.
Expliquer la deuxième étape de prevention de la polyspermie.
b- Réaction des granules corticaux - réaction lente
- Mécanisme lent
- Enlève les spermatozoïdes accrochés à l’œuf
- Ressemble à la réaction acrosomiennes
b1. Fusionnement de la membrane des granules à l’œuf
- Ions Ca2+
= libération du contenu des granules au point d’entrée du
spermatozoïde
(dans l’espace entre la membrane plasmique de l’œuf et
l’enveloppe vitelline)
b2. Vague d’exocytose des granules corticaux
–> se propage tout autour de l’œuf
b3. Libération des enzymes protéolytiques
–> dissolvent les protéines liant l’enveloppe vitelline à la
membrane cellulaire
= espace périvitellin
b4. Changement de l’enveloppe vitelline
- Distanciée de la membrane cellulaire
–> protéases libérées par les granules corticaux
= inactivation/arrachement des récepteurs de spermatozoïdes
+ durcissement par le peroxydase
- Connection physique impossible
b5. Enveloppe de fertilisation
–> formée graduellement à partir du site d’entrée du
spermatozoïde
+ progression tout autour de l’œuf
(quelques secondes à plusieurs minutes)
- Barrière mécanique empêchant la pénétration d’autres spermatozoïdes
Comment la polyspermie est-t-elle minimisée chez les mammifères ?
- Petit nombre de spermatozoïdes atteignant l’œuf
- Réaction de la zona pellucida
–> réaction des granules corticaux ne crée pas d’enveloppe de fertilisation
MAIS même effet - Libération d’enzymes
–> modifient les récepteurs spermatiques de la zone pellucide
(ils ne lient plus les spermatozoïdes)
Comment la polyspermie est-t-elle évité chez les oiseaux + reptiles + amphibiens ?
–> plusieurs spermatozoïdes pénètrent dans l’œuf
MAIS dès qu’un premier noyau de spermatozoïde fusionne au noyau de l’œuf
= les autres se désintègrent
Citez les étapes de l’amphimixie.
(= 3ème étape de la fécondation)
i- Noyau (haploïde) + centriole proximal du spermatozoïde
–> pénètrent dans l’œuf - ovocyte II
ii- Décondensèrent de la chromatine
- Des deux noyaux
- Très rapide
–> enveloppe nucléaire se défait
= pronoyau mâle + pronoyau femelle
iii- Rotation de 180°
- Des pronoyaux + centriole mâles
–> centriole mâle fait face au pronoyau femelle
iv- Expulsion du pronoyau femelle
- Complète sa deuxième division méiotique
+ émission du second globule polaire
- Expulsion du centriole femelle du zygote
v- Dédoublement du centriole mâle
- Les deux centrioles-fils migrent du centre vers la périphérie du cytoplasme actif
vi- Fuseau mitotique
- Microtubules se polymérisent
+ formation des asters
= début de formation du fuseau mitotique
- Pronoyaux migrent l’un vers l’autre et se rencontrent
–> mélange des chromosomes paternels et maternels
+ organisation le long du fuseau mitotique
(poursuit et termine sa formation)
Quel est le temps de l’amphiximie chez l’oursin ? Pourquoi ?
(=3ème étape de la fécondation)
–> formation d’un véritable noyau zygote diploïde
(une enveloppe nucléaire se forme autour du noyau zygote)
- Stade zygote de courte durée
–> 1 heure - Cellule se prépare déjà à la première division de segmentation (mitotique)
Quel est le temps de l’amphiximie chez les mammifères ? Pourquoi ?
(=3ème étape de la fécondation)
- Fusion des pronoyaux mâle et femelle
–> réplication de l’ADN
+ appariement des chromosomes le long du fuseau mitotique
–> préparation à la première division de segmentation - 12 heures
Vrai ou Faux ?
Les mitochondries de tout embryon sont exclusivement maternelles.
VRAI
Par quoi sont activer les changements métaboliques de l’oeuf ?
Par l’entrée du spermatozoïde dans l’œuf
Que sont les deux réponses de l’activation du métabolisme de l’œuf féconde + début de développement ?
(=4ème étape de la fécondation)
Réponse précoce + réponse tarduve.
Citez les étapes de la réponse précoce de l’activation du métabolisme de l’œuf féconde + début de développement.
(=4ème étape de la fécondation)
i- Blocage de la polyspermie
+ influx de Na+
+ sortie de H+
–> élévation du pH intracellulaire
+ libération intracellulaire de Ca2+
ii- Modification de l’activité respiratoire
–> accroissent de l’utilisation d’O2 par le zygote
- Via l’activation de cytochromes oxydases
iii- Œuf vierge en état d’anoxie
- Activation NAD-kinase
+ catalysassions de la synthèse NADP+
–> à partir de NAD+ et d’ATP
- NADP+ utilisé comme co-enzyme dans la synthèse lipidique
–> importante pour la construction des membranes
(en vue de la prochaine segmentation)
iv- Fécondation
- Élimination des déchets métaboliques accumulés dans l’œuf vierge
- Flux de Ca2+ essentiel à l’activation du métabolisme
–> peut être activé en l’absence de spermatozoïde par injection de
Ca2+
= parthénogenèse artificielle
Citez les étapes de la réponse tardive de l’activation du métabolisme de l’œuf féconde + début de développement.
(=4ème étape de la fécondation)
i- Activation de la synthèse d’ADN
–> en vue de la prochaine division mitotique du zygote
ii- Activation de la synthèse de protéines
- Synthèse ne dépend pas de la synthèse de nouveaux ARNm
- Dépend des ARNm mis en réserve dans l’œuf durant l’ovogenèse
- ARNm accumulés
–> pas traduits simultanément après la fécondation
= plusieurs demeurent en réserve
iii- Réorganisation cytoplasmique du zygote
- Cytoplasme cortical de l’œuf nouvellement fécondé
–> rotation de 30° par rapport au cytoplasme profond
(amenée par l’entrée du spermatozoïde qui en dicte le sens) - Position du premier plan de segmentation du zygote n’est pas établie
au hasard
–> spécifiée par le point d’entrée du spermatozoïde dans l’œuf
= la future face ventrale de l’embryon - Accumulation de morphogènes durant l’ovogenèse
–> assignés à des cellules-filles spécifiques durant la segmentation
de l’embryon
+ spécifique dans le zygote peu après la fécondation
= répartition spatiale - Organisation spatiale dépend du développement normal de
l’embryon - Coordination du réarrangement cytoplasmique
+ plan de segmentation médié par les microtubules astériens du
fuseau mitotique
–> découlent du nucléole dédoublé du spermatozoïde
Qu’est la parthénogenèse ?
= mode de reproduction selon lequel une activation spontanée de l’œuf lui permet de se développer en un nouvel individu
–> sans fécondation par un spermatozoïde
Comment s’accompli la parthénogenèse naturelle ?
Par une variation de la méiose
Comment s’accompli la parthénogenèse naturelle chez la mouche Drosophila managerai ?
–> un des globules polaires agit comme spermatozoïde
+ fertilise l’ovotide après la deuxième division méiotique
femelles diploïdes
Comment s’accompli la parthénogenèse naturelle chez la sauterelle Moraba virgo + lézard Cnemidophorus uniparens ?
–> œuf double son nombre de chromosomes avant la méiose
+ deux divisions méiotiques restaurent la diploïdie
femelles diploïdes
Comment s’accompli la parthénogenèse naturelle chez la sauterelle Pycnocelus surinamensis ?
–> formation des œufs par deux divisions mitotiques
(plutôt que méiotiques)
femelles diploïdes
Comment s’accompli la parthénogenèse naturelle chez les hyménoptères ?
–> œufs non fertilisés haploïdes se développent en mâles
–> œufs fertilisés diploïdes se développent en femelles
Vrai ou Faux ?
Par la parthénogenèse nagturelle, es mâles haploïdes produisent des spermatozoïdes en abandonnant la première division méiotique et formant ainsi deux spermatozoïdes haploïdes.
VRAI
Par quoi est induite la parthénogenèsse expérimentale ?
Par des agents chimiques
Expliquer la parthénogenèse expérimentale par les substances ionophores liant le calcium ?
–> entraînent une activation parthénogénétique (oursin + amphibiens + hamster)
+ afflux de Ca2+ dans l’ovocyte
(même effet que l’entrée du spermatozoïde lors de la fécondation normale
méiose + émission des granules corticaux + activation métabolique de l’œuf)
Expliquer la parthénogenèse expérimentale par les stimulation traumatique ?
–> provoque le globule polaire à stimuler le développement de l’ovocyte
- Fécondation normale
–> rôle du spermatozoïde dans le développement de l’œuf
(par action analogue à un élément chimique / traumatisme) - Absence de parthénogenèse naturelle chez les mammifères
= avortement des parthénies expérimentaux
+ expériences de transfert nucléaire
–> indiquent que le génome paternel est nécessaire au développement normal et total de l’embryon mammalien
Que sont les deux étapes de la pyrogenèse et en quoi résultent-t-ils ?
- Gamétogenèse + fécondation
= deux étapes de la pyrogenèse
–> résultent en la formation du zygote
(prérequis de l’embryogenèse)
