Qu’est-ce qu’est la fécondation?
processus selon lequel les gamètes mâle et femelle fusionnent pour créer un nouvel individu, le zygote, ayant des potentiels génétiques dérivés des deux parents. Combine le sexe (combinaison de gènes de deux individus) et la reproduction (création d’un nouvel organisme).
que s’est-il passé en 1678?
Découverte des spermatozoïdes par Anton van Leeuwenhoek et Nicolaas Hartsoeker.
Anton : animaux parasites du sémen. Aussi appelé animalcules. N’ont rien à voir avec la reproduction
Nicolaas : embryon est préformé dans la tête du spermatozoïde.
Qu’a fait Lazarro Spallanzani et quand?
vers la fin du 18e siècle. Du sperme filtré ne fécondent pas l’œuf de crapaud. Conclut que le sémen est l’agent fertilisateur, les spermatozoïdes n’étant que des animaux parasites.
Que ce passe-t-il en 1821?
Jean-Baptiste Dumas et Jean-Louis Prévost déduisent que les spermatozoïdes sont les agents actifs de la fertilisation à cause de leur existence universelle chez les mâles sexuellement mûrs. Absence chez individus immatures et âgés et mulet stérile. Par de simples observations.
Que ce passe-t-il en 1840?
Albert von Kölliker décrit la formation des spermatozoïdes à partir de cellules testiculaires et conclut qu’ils sont des cellules modifiées et pas des animaux dans le sperme. Il nie qu’il existe un contact entre spermatozoïde et œuf, il ne fait que l’exciter.
Que ce passe-t-il en 1876?
Oscar Hertwig décrit la pénétration du spermatozoïde dans l’œuf et la fusion de leurs noyaux chez le ver nématode Ascaris. Il note qu’un seul spermatozoïde pénètre l’œuf et que les cellules de l’embryon dérivent toutes de cette fusion. A aussi étudier la fécondation chez l’oursin.
Herman Fol fournit ensuite plus de détails sur le mécanisme de la pénétration chez l’oursin.
Quelles sont les quatre étapes de la fécondation?
- Reconnaissance et contact du spermatozoïde et de l’œuf : contrôle de la qualité (même espèce)
- Entrée du spermatozoïde dans l’œuf : contrôle de la quantité
- Amphimixie : fusion des noyaux, du matériel génétique
- Activation du métabolisme de l’œuf fécondé (zygote) pour entamer le développement embryonnaire
Comment se déroule le contrôle de la qualité chez les animaux à fécondation externe?
Chimiotaxie : substances chimiques libérées par la gelée entourant l’œuf agissent à distance en augmentant la mobilité des spermatozoïdes de la même espèce.
-Fertilines (glycoprotéines membranaires de la gelée) : induisent l’agglutination des spermatozoïdes à la surface de l’œuf. Ils s’attachent grâce à des récepteurs de surface (antifertilines). Espèces voisines peuvent mais pas éloignée. Gelée se dissout progressivement rendant œuf non fécondable si trop longtemps dans l’eau
- ponte par femelle peut déclencher émission des spermatozoïdes par mâle.
Comment se déroule le contrôle de la qualité chez les animaux à fécondation interne?
-ovulation proche de l’insémination (durée de vie des gamète quelques heures à jours).
- voies génitales femelle acides deviennent plus alcalines avant l’ovulation grâce à sécrétions muqueuses utérines.
- gelée glycoprotéique entourant l’ovule capte les spermatozoïdes
- spermatozoïde subit capacitation, perd la protection glycoprotéique (pouvoir fécondant) acquise dans l’épididyme et des molécules d’albumine dans les voies femelles enlèvent du cholestérol à sa membrane. Baisse du cholestérol par rapport aux phosphoglycérolipides la déstabilise.
Comment se déroule le contrôle de la quantité chez les animaux à fécondation externe?
- réaction acrosomienne lors du contact du spermatozoïde avec la gelée entourant l’œuf : rupture acrosome et émission du prolongement acrosomien
- Rupture des membranes fusionnées : polysaccharide sulfaté de la gelée affecte membrane tête du S et entrée Ca++ et Na+, sortir K+ et H+. Amène fusion membrane de la tête et membrane de l’acrosome sous-jacent
- Exocytose des enzymes de l’acrosome : digère gelée de l’œuf
- Formation prolongement acrosomien : actine en réserve (actine G) dans la tête devient filaments actine (actine F) par la sortie H+, qui s’organisent en parallèle. Recouvert de membrane du fond de l’acrosome.
- Contact prolongement et enveloppe vitelline de l’œuf. Protéines de bindine se lient aux récepteur anti-bindine de l’enveloppe.
- Liaison bindine-antibindine + contraction prolongement acrosomien tire sur l’œuf et soulève la membrane (cône de fertilisation)
- Fusion membrane du cône et membrane spermatozoïde, elles se rompent. Noyau et centriole proximal sont propulsés dans l’œuf par contraction prolongement acrosomien. Le reste se détache et dégénère, membrane de l’œuf se referme.
Comment se déroule le contrôle de la quantité chez les animaux à fécondation interne?
- Pas de réaction acrosomienne
- Chez certains, capacitation dans les voies femelles qui déstabilise membrane du spermatozoïde qui cause rupture de l’acrosome et exocytose des enzymes à ne certaine distance de l’ovule. Enzymes brisent jonctions entre cellules folliculaires de la corona radiata, spermatozoïde atteint EV/ZP
- Chez d’autres, spermatozoïdes traverse corona avant le bris de l’acrosome, qui se produit quand spermatozoïdes sont attachés à l’enveloppe vitelline
- Capacitation du spermatozoïde a démasqué enzyme de surface glycosyltransférase, qui reconnait carbohydrate N-acétylhexosamine sur la zone pellucide.
- Acrosome contient enzyme acrosine (ressemble trypsine), doit être activé par glycoprotéine dans les voies femelles. Elle digère zone pellucide au point d’attachement et fusion membrane S et O.
- Polarité de l’œuf et hétérogénéité membranaire fait que toute la surface n’a pas le même pouvoir de liaison.
quelle est la prévention de la polyspermie chez les mammifères?
réaction de la zona pellucida. Libération enzymes qui modifient les récepteurs spermatiques de la zone pellucide, ils ne lient plus les spermatozoïdes.
explique l’amphimixie
- seulement le noyau 1N et le centriole proximal pénètre dans l’œuf
- chromatine des deux noyaux se décondense, enveloppe nucléaire se défait, devient pronoyaux
- pronoyau + centriole mâle fait rotation 180 pour que centriole fait face pronoyau femelle
- pronoyau femelle fait 2e division méiotique, émission 2e globule polaire, centriole femelle expulsé du zygote
- centriole mâle se dédouble et migrent du centre vers périphérie
- microtubules se polymérisent et forment asters
- deux pronoyaux migrent et se rencontre, chromosomes se mélangent et s’organisent le long du fuseau mitotique
quelles sont les réponses précoces de la dernière étape de la fécondation?
- Blocage de la polyspermie, entrée Na+ et sortie H+ cause élévation du pH intracellulaire et libération intracellulaire de Ca++, modification de l’activité respiratoire (accroissement de l’utilisation O2)
- Activation NAD-kinase, qui catalyse synthèse NADP+ à partir de NAD+ et ATP
- NADP+ utilisé comme co-enzyme dans synthèse lipidique pour construction membranes en vue segmentation
- Fécondation active élimination des déchets métaboliques de l’œuf vierge, flux de Ca++ essentiel à l’activation du métabolisme
Quelles sont les réponses tardives de l’activation du métabolisme de l’œuf fécondé + début du développement?
- Activation synthèse ADN
- Activation de la synthèse de protéines : dépend ARNm mis en réserve (plusieurs restent en réserve pour étapes ultérieures)
- Réorganisation cytoplasmique du zygote : cytoplasme cortical subit rotation de 30 degré par rapport cytoplasme profond. Morphogènes accumulés durant ovogenèse sont assignés à des cellules-filles spécifiques durant segmentation donc sont répartis spatialement dans le zygote. Coordination et plan de segmentation est médiée par microtubules astériens du fuseau mitotique.
Qu’est-ce qu’est la parthénogenèse? Quand a-t-elle été découverte?
mode de reproduction selon lequel une activation spontanée de l’œuf lui permet de se développer en un nouvel individu sans qu’il y ait fécondation par spermatozoïde.
Découverte en 1740 par Charles Bonnet.
Explique la parthénogenèse naturelle
- Dans des conditions écologiques particulières, chez tous les vertébrés sauf mammifères et rarement oiseaux
- Variation de la méiose, résultent en femelles diploïdes
- Chez mouche : un des globules polaires agit comme spermatozoïde et fertilise l’ovotide après la deuxième division méiotique
- Chez sauterelle et lézard : œuf double son nombre de chromosomes avant la méiose et les deux divisions méiotiques restaurent la diploïdie
- Chez sauterelle : œufs se forment par deux divisions mitotiques
- Peut être utilisé comme mécanisme de détermination sexuelle : chez hyménoptères (guêpes, abeilles, fourmis), œufs non fertilisés 1N se développent en mâle et œufs fertilisés 2N se développent en femelles. Mâles produisent S en abandonnant 1ère division méiotique, formant 2 S 1N.
Explique la parthénogenèse expérimentale
- Peut être induite par agents chimiques, substances ionophores liant calcium peuvent entraîner activation parthénogénique en provoquant afflux de Ca++ dans ovocyte (oursin, amphibiens et hamster).
- Afflux a le même effet que l’entrée du spermatozoïde : achèvement méiose, émission granules corticaux, activation métabolique de l’œuf
- Chez mammifères, embryon parthénote voit son développement arrêté à la mi gestation.
- Aussi induit par stimulation traumatique qui provoque globule polaire a stimuler le développement de l’ovocyte
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Cours 1: Intro + spermatogenèse28
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Cours 2: ovogenèse31
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Cours 3: fécondation18
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Cours 4: segmentation14
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Cours 5: gastrulation9
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Cours 6: Organogenèse23
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Cours 7: Dérivés de l'ectoderme général + endoderme23
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Cours 8: Dérivés du mésoderme partie 124
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Cours 9: Dérivés du mésoderme partie 219
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Cours 10: Respiration, nutrition et excrétion + structures extra-embryonnaires25
