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Biologie terme introduit par Lamarck en 1801 qui sépare la nature en deux : Corps organisé vivant Corps brute et sans vie Organisme vivant : Organisation structurale plus ou moins compliqué ( molécule cellule tissu organe) Organisation physiologique ( organe assure une fonction physiologique comme la respiration ou dans ce cours la reproduction ) La reproduction peut être assuré de 2 manière : Reproduction asexué Mode de reproduction qui ne fait pas intervenir les cellules germinales mécanisme de multiplication cellulaire Procaryotes : reproduction par division binaire Unicellulaires (protistes, uniflagellés et amibes) : reproduction se confond avec la division cellulaire (mitose) Eucaryote pluricellulaire : Végétaux bouturage Animaux scissiparité (éponges, cœlentérés) Dans ce mode de reproduction, on a un organisme parental unique dont la majorité des descendants sont des sosies génétiques L'ensemble des sosies sont appelés « clone » Dans certains cas il y a des mutations mais à une fréquence rare tous les 1/10 6 cellules Ce mode de reproduction n'est pas favorisé car ce qui assure la survie c'est le pouvoir d'adaptation et cela nécessite une certaine variabilité Reproduction sexuée La reproduction sexuée implique deux individus de sexe différent. Il y a alors recombinaison du matériel génétique des deux parents. La reproduction sexuée chez les bactéries et quelques organismes unicellulaires existe, il y a alternance entre le mode sexué et le mode asexué. Fécondation et gamétogénèse I - Introduction Chaque individu est issu d'une cellule unique : le zygote (=œuf fécondé), il est diploïde, c'est à dire à 2n chromosome Cette cellule unique va subir en 1 er lieu une série de mitose qui établie une communauté de cellule diploïde. Cette masse de cellule va subir des phases de spécialisations changement morphologique et fonctionnel. Elles vont formés les lignées somatiques : ensemble d'environ 200 types cellulaires

Fécondation et gamétogènèse

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Biologie terme introduit par Lamarck en 1801 qui sépare la nature en deux :→– Corps organisé vivant– Corps brute et sans vie

Organisme vivant :– Organisation structurale plus ou moins compliqué ( molécule cellule tissu → → →

organe)– Organisation physiologique ( organe assure une fonction physiologique comme la

respiration ou dans ce cours la reproduction )

La reproduction peut être assuré de 2 manière :

✗ Reproduction asexué

Mode de reproduction qui ne fait pas intervenir les cellules germinales mécanisme de→ multiplication cellulaire

– Procaryotes : reproduction par division binaire– Unicellulaires (protistes, uniflagellés et amibes) : reproduction se confond avec la

division cellulaire (mitose)– Eucaryote pluricellulaire :

▪ Végétaux bouturage→▪ Animaux scissiparité (éponges, cœlentérés) →

Dans ce mode de reproduction, on a un organisme parental unique dont la majorité des descendants sont des sosies génétiquesL'ensemble des sosies sont appelés « clone »Dans certains cas il y a des mutations mais à une fréquence rare tous les 1/106 cellulesCe mode de reproduction n'est pas favorisé car ce qui assure la survie c'est le pouvoir d'adaptation et cela nécessite une certaine variabilité

✗ Reproduction sexuée

La reproduction sexuée implique deux individus de sexe différent. Il y a alors recombinaison du matériel génétique des deux parents.La reproduction sexuée chez les bactéries et quelques organismes unicellulaires existe, il y a alternance entre le mode sexué et le mode asexué.

Fécondation et gamétogénèse

I - Introduction

Chaque individu est issu d'une cellule unique : le zygote (=œuf fécondé), il est diploïde, c'est à dire à 2n chromosomeCette cellule unique va subir en 1er lieu une série de mitose qui établie une communauté de cellule diploïde. Cette masse de cellule va subir des phases de spécialisations changement→ morphologique et fonctionnel.Elles vont formés les lignées somatiques : ensemble d'environ 200 types cellulaires

Il y a une lignée qui évolue de manière particulière : la lignée germinale, cellules qui vont se localiser au niveau des glandes sexuel ou gonade et forment les gonocytesCes gonocytes subissent la méiose pour obtenir des cellules haploïdes, puis spécialisation morphologique par cytodifférenciationA la suite de cette différenciation : les cellules sont prêtes pour la reproduction2 type de gamète :

– Chez les mâles : spermatozoïdes élaborés dans les testicules– Chez les femelles : ovocytes élaborés au niveau des ovaires

Gonochorisme : gamète porté par des individus distincts mâle et femelle.Hermaphrodisme : glande mixte soit les 2 sexes simultanément soit le sexe varie dans le→ temps (mâle puis femelle)L'union d'un gamète mâle avec un gamète femelle est la fécondation formation du→ zygote.

Concepts généraux :

Chez le mâle et la femelle, la morphologie des gonades est globalement identique, puis différenciation en spermatocyte ou ovocyte

Gonocyte subissent 3 phases successives :– Phase de multiplication : phase de mitose, on augmente le nombre de gonocyte.

Elle se produit chez le mâle tout au long de la vie mais chez la femelle cesse relativement tôt (au alentour de la naissance)

– Phase d'accroissement : phase durant laquelle les gonies accumulent des réserves.– Phase de maturation : les cellules deviennent des gamètes fonctionnels, durant

cette phase se produit la méiose (obtention de 4 cellules filles haploïdes à partir d'une cellule diploïde)

Cette maturation est accompagné d'une cytodifférenciation, elle fait évoluer les cellules en type mâle ou femelle

– Gamètes mâles pauvre en réserve cytoplasmique, cellules de petites tailles, généralement mobiles

– Gamètes femelles riches en réserve cytoplasmique en énergie et information sous forme d'ARNm, cellules volumineuses et immobiles

II - Mécanique chromosomique au cours de la méiose

Mécanisme de division nucléaire au cour duquel des noyaux haploïdes sont formés à partir de noyaux diploïdesPhénomène complexe et long (dure plusieurs jours)Elle s'effectue par le biais de 2 divisions successives

Première division

Prophase I : relativement longue en 5 étapes

– Stade Leptotène : leptos= mince, stade ou les chromosomes s'individualisent et vont prendre l'aspect de longs filaments. Bien que l'ADN est bien répliqué, les 2 chromatides sœurs sont tellement fines et accolées que chaque

chromosomes semblent être unique, sur certain endroit de ces chromosomes on trouve des épaississement appelés chromomère

– Stade Zygotène : Zygos = couple, chaques chromosomes trouvent son homologue, stade d'appariement (=synapsis) . L'appariement se fait point par point, chromomère par chromomère. Augmentation de la spiralisation des chromosomes ils se réduisent et deviennent plus épais. Chaque→ association donne un Bivalent

– Stade Pachytène : Pachos = épais, appariement totalement terminé donc sur la totalité de la longueur l'épaississement est plus net. Les chromosomes sont raccourcis, on voit les chromatides. Phénomène de brassage via les crossing-over (enjambement entre chromosomes qui abouti à des échanges de matériel génétique entres chromatides non-sœurs)

– Stade Diplotène : Les deux chromosomes de chaque bivalent s'écartent les uns des autres, les points de contacts qui restent sont les chiasma (matérialise les lieux d'enjambements). Les chromosomes ont un aspect en écouvillon, ce stade peut durer des années chez les ovocytes

– Stade Diacinèse : Condensation des chromosomes maximal, les chiasmas progressent vers les extrémités : phase de terminalisation . Les 4 chromatides sont nettement visibles, reliées par les centromères. C'est la fin de la Prophase I

Métaphase I : Disparition de l'enveloppe nucléaire et des nucléoles, il se forme un fuseau de division, les tétrades s 'alignent sur une plaque équatoriale, et de part et d'autre de cette plaque, les chromosomes homologues se font face

Anaphase I : Séparation du matériel génétique, les chromatides migrent vert les pôles du fuseau, chaque groupes de chromosome va s'organiser pour former un nouveau noyau

Télophase I : Formation du noyau

Fin de la première division → DIVISION REDUCTIONNELLE noyau diploïde en 2 noyaux→ Haploïdes qui contiennent des chromosomes déjà dupliquésSans transitions la deuxième division s'effectue

Deuxième division

Prophase II : Chaque noyau contient 2 chromatides reliées par leurs centromères

Métaphase II : Mise en place des fuseaux de divisions, les centromères des chromosomes se place sur l plaque équatoriale

Anaphase II : Séparation des chromatides, chaque chromatide sœur devient un chromosome individuel, ils se dirigent vers les pôle du fuseau

Télophase II : Formation des 2 noyaux

Fin de la deuxième division → DIVISION EQUATIONNELLE

Conclusion → 2 modes de reproductions cellulaires : ✗ La mitose reproduit des cellules identiques à elle-même maintient de la quantité→

et de la qualité✗ La méiose reproduit des cellules haploïdes par réduction du stock chromosomique,

elle va empêcher le doublement du stock chromosomique à chaque génération et permet le brassage génétique

III - La spermatogénèse

La spermatogénèse se produit à partir de la puberté dans les testicules, au niveau de structure que l'on appel les tubes séminifères

Chez l'homme chaque testicule va être divisé en 200 à 300 lobules , chacun de ces lobules contenant 3 à 4 tubes séminifères

Un tube séminifère va faire en moyenne 80 cm de long pour un diamètre de 150 microns, ils sont donc pelotonnés au sein d'un tissu interstitiel qui va être richement vascularisé et qui va contenir les cellules de Leydig → responsables de la sécrétion de testostérone

2 types de cellule dans les tubes séminifères :➢ Gonocyte : évolution de ces cellules depuis la partie externe jusqu'à la lumière du

tube séminifère➢ Cellule de Sertoli : rôle de soutien et nourricier

Phase d'évolution des gonies

Phase de multiplication

A la puberté : – Hormone de stimulation des cellules interstitiels LH– Hormone de stimulation des follicules FSH

Ce sont des hormones antehypophysaires (=partie antérieur de l'hypophyse). La LH va stimuler la sécrétion de testostérone par les cellules de Leydig La FSH va stimuler les cellules de Sertoli pour la production de spermatogonieCes spermatogonies forment une population de cellules souches

Phase d'accroissement

Au début d'un cycle une spermatogonie va subir 2 mitoses pour donner 4 cellules, une cellule restera dans un état « dormant » , les 3 autres seront repoussées vers la lumière du tube séminifère, elles vont pouvoir se diviser mais elles vont rester liées entres elles. Elles restent au contact des cellules de Sertoli où elles y puisent des réserves augmentation→ de leur volume, on les appellera des spermatocytes de type I

Phase de maturation

Les spermatocytes I subissent la première division de méiose pour donner 2 cellules filles haploïdes que l'on appelle les spermatocytes de type II , elles subissent à leurs tour la seconde division de méiose pour donner deux cellules haploïdes que l'on appel les spermatideA chaque division les cellules sont refoulées vers la lumière du tube séminifère mais restent associées aux cellules de Sertoli. A ce stade les cellules vont subir une étape de cytodifférenciation que l'on appel la Spermiogénèse

La spermiogénèse implique un certain nombre de changement morphologique : L'appareil de Golgi se déplace à un pôle et va former l'acrosome (ou capsule

céphalique) qui coiffe la partie antérieur du noyau de la spermatide Les centrosomes vont se localiser à l'opposé de l'acrosome et vont être à l'origine

du flagelle . Ce flagelle va être accompagné de fibres qui s'allongent, à la base se trouve l'anneau de Jensen dû à l'accumulation des ribosomes

Les mitochondries se placent l'une derrière l'autre pour former une sorte de chaîne, elles s'enroulent autour de la base du flagelle dans la région qu'on appel la pièce intermédiaire, on parle aussi de manchon mitochondriale

Le noyau se réduit en volume, il prend un aspect très dense. Ce qui implique la compaction de l'ADN dans le noyau, les protéines qui permettent cette compaction sont les protamines (elles remplacent les histones) qui ont un faible poids moléculaire

La cellule s'allonge Une grande partie du cytoplasme se sépare de la spermatide et forme le corps

résiduel qui est par la suite éliminé puis réabsorbé par les cellules de Sertoli

Les spermatozoïdes vont être récupérés dans la lumière seront évacuésLes différents stade de la spermatogénése ne sont pas dans les mêmes proportions dans le testicules on a une → onde spermatogénétique. Ces zones se retrouvent tous les 5 cm , les nouvelles générations de spermatozoïdes commencent à se multiplier avant que la génération actuelle ne se soit totalement différenciée

Structure du spermatozoïde (humain)

Mesure environ 60 micromètre

5 partie distinct :

La tête : 10 à 8 micromètres de long, élargie sous forme de spatule et limité par la membrane plasmique, les 2/3 antérieur de la tête sont recouvert par l'acrosome, qui contient plusieurs enzymes dont la hyaluronidase permettant la pénétration du spermatozoïde dans l'ovule

Le col : environ 1 micromètre, il contient le centriole proximal La pièce intermédiaire : 4 à 5 micromètre, elle s'étend du centriole distale jusqu'à

l'anneau de Jensen. Elle est constitué par le flagelle en position axiale (au centre) qui est constitué de 9 doublets de microtubules et un doublet centrale entouré en outre d'en anneau de 9 fibres denses associées aux doublets périphériques. Il y a une hélice de mitochondrie, et une faible couche de cytoplasme

La pièce principale : 40 micromètres de long, limitée par la membrane plasmique, contient le flagelle en position axial et est entourée par une gaine fibreuse qui présente 2 colonnes longitudinales

La pièce terminale : 5 à 10 micromètres, constitués des tubules des flagelles et recouverte par la membrane plasmique

Biologie du spermatozoïde

La durée d'un cycle spermatogénétique est d'environ 74 à 75 jours chez l'hommeLa production varie en quantité, la température étant un facteur déterminantEn température élevée, les spermatozoïdes dégénères ainsi que les cellules germinales → azoospermie temporaireLes carences en vitamine A, E, ou déficience en acides gras font chuter la production de spermatozoïdesLes gonocytes sont sensible aux radiations ionisantesLes spermatozoïdes ne sont pas capable de se mouvoir dans les testicules, ils ne possèdent

pas de pouvoir fécondant non plus. Ils acquièrent leur mobilité au contact des sécrétions de l'épididymeLes sécrétions de la prostate et des vésicules séminales déposent des glycoprotéines qui sur la tête des spermatozoïdes et masque les enzymes membranaires qui permettent la fécondation

Capacitation

Au sortir des voies génitales mâle, les spermatozoïdes ne sont pas capable de féconder un ovule, ils doivent subir un processus physiologique qui leur permet la capacité à féconder

Elle dépend de 2 facteurs :✔ Le temps de transit dans l'épididyme le temps durant lequel les spermatozoïdes→

subissent le dépôt des glycoprotéines✔ La phase du cycle oestrien durant l'ovulation, les sécrétions utérines sont→

enrichies en enzymes protéolytiques qui vont dégrader les protéines stabilisantes déposées sur la tête des spermatozoïdes dans l'épididyme. Le potassium et la glycine permettent la survie du spermatozoïde. Durant la phase lutéale la capacitation est empêcher

La capacitation est un phénomène réversibleLes spermatozoides ont une durée de vie de 2 a 3 jours dans les voies génitales femelles

IV Ovogénese

Les ovogonies se développent jusqu'à la 16ème semaine du développement embryonnaire puis cesse leur multiplication. Elle cesse totalement au 5ème mois. On a alors un stock de 7 millions de cellules. Elles ne survivent pas toutes. A la naissance il ne reste que 2 millions de cellules, à la puberté il n'en reste que 250 000 seulement→ 400 à 500 vont subir l'ovulation

On distingue :

Phase de pré-méiose et d'accroissement

Entre le 5ème et le 7ème mois de la vie fœtale, les ovogonies qui ont cessé de proliférer vont avoir une taille de 10 à 30 micromètres et entre en pré-méiose. Elles s'engagent en prophase de 1ère division de méiose, elles s'arrêtent au stade Diplotène. A ce stade leur volume augmente (50 micromètres) et on les appellera des ovocytes de 1er ordre. Le noyau est la vésicule germinative les chromosomes→ sont appariés, ils se présentent sous forme de long filament, on va voir dans ce noyau de nombreux nucléoles. Ce blocage peut durer des mois, années voir décennies. Une vingtaine d'ovocyte I qui entament chaque mois une phase d'accroissement lors de cette phase les cellules→ vont atteindre une taille de 100 micromètres, dans le cadre

du cycle sexuel, ces ovocytes continuent leur cytodifférenciation, c'est à dire que ces cellules vont se préparer à la fécondation et même au développement. Sur la plupart de ces ovocytes I on observe des dégénérations de manière générale, on a un seul ovocyte→ qui arrive à la fin de ce processus (au terme de leur maturation), la cellule atteint alors une taille de 120 à 140 micromètres

Phase de maturation

Cette phase correspond à la poursuite de la méiose. Elle touche un ovocyte I chez la femme par cycle, cet ovocyte s'engage dans la 1ère division et produit 2 cellules filles qui sont morphologiquement très différentes :

– 1 ovocyte II haploïde qui a gardé la majorité des réserve cytoplasmique– Le globule polaire, également haploïde, qui ne possède pas de cytoplasme, il va

subir plusieurs divisions mais son destin est de dégénérer2 à 3 heurs après cette 1ère division se produit l'ovulation, c'est un ovocyte II qui est émit par l'ovaire, capté par le pavillon de l'oviducte. Cette ovulation est aussi appelé « ponte ovulaire » . Lors de l'ovulation, l'ovocyte commence sa 2ème division de méiose, à nouveau bloquée en métaphase II. Cet arrêt sera levé par la fécondation, on obtient un ovotides (une cellule géante) et un 2ème globule polaire. On considère que c'est l'ovotide qui constitue le véritable gamète femelle. L'ovocyte n'est pas seul, il existe des cellules somatiques qui entourent les ovocytes

• Évolution des cellules somatique entourant les ovocytes (chez les mammifères)

Dans le cortex ovarien, il y a des cellules germinales qui sont entourées par une couche de cellules somatiques : cet ensemble s'appelle le follicule. Au départ c'est un follicule primordiale. A la naissance ces cellules vont s'organiser en épithélium unistratifié cubique. A ce stade autour de l'ovocyte et des cellules somatiques il y a la membrane de Slavjanski. On parle alors de follicules primaire. Avant la puberté, des groupes de follicules entre en phase de croissance, d'une part l'ovocyte accumule les réserves et d'autre part les cellules somatiques se multiplient. Dans cette masse de cellules qui se développent on distingue 2 parties :

– Une partie interne : la Corona Radiata– En périphérie : la granulosa

Le follicules à ce stade est le follicule secondaire. Formation des thèques une interne et→ une externe. Beaucoup de ces follicules secondaires dégénèrent jusque la puberté, période à laquelle on aura à chaque cycle quelques follicules secondaires qui évoluent on parle→ alors de follicule cavitaire follicule dans lequel on observe la granulosa formant une→ cavité (antrum). Dans l'antrum s'accumule de l'albumine et des hormones stéroïdes comme l'oestrogene. L'ovocyte s'entoure d'une couche de glycoprotéines que l'on appel la zone pellucide. 1 ou 2 follicules vont terminer leur maturation → follicule mure ou follicule de De Graaf. L'ovocyte atteint sa taille maximale, il va faire saillie dans la cavité de l'antrum (le cumulus oophorus), l'antrum a grandi et on y trouve la maintenant la progestérone. Il mesure alors 2 cm et est visible à la surface. L'ovocyte I reprend la division et émet un globule polaire entre l'ovocyte et la zone pellucide. Au moment de l'ovulation la 2ème

division s'engage et se stop en métaphase. Le cumulus oophorus se sépare du reste du follicule. Ce qui voyage dans la trompe est l'ovocyte II, la Corona Radiata et le 1→ er globule polaire. Rupture du follicule au niveau du stigma zone qui fait saillie a la surface de→

l'ovaire. Ce qui reste du follicule la granulosa + les thèques qui forme un tissu et→ secrètent des hormones → le corps jaune. Après la naissance de l'embryon, ces corps jaunes dégénèrent et forme les corps blancs

Aspect Biochimique de la maturation ovocytaire

Lorsque l'ovocyte I a terminé sa phase de croissance il est bloqué au stade diplotène en prophase I, il va être levé par l'action d'hormone. Chez les mammifères, ce sont les cellules folliculaires qui sont responsable du blocage en prophase I, entre ces cellules il y a des jonctions communicantes. Par ces jonctions il y a de nombreux facteurs diffusibles qui passe le relai de l'inhibition de la maturation qui est un taux élevé de l' AMP cyclique.Pour l'ovocyte d'amphibien, on a le même mécanisme. Le but de la stimulation hormonale va être de diminuer le taux d'AMP cyclique. La reprise de méiose est caractérisée par 2 séries d'événement :

– rupture de l'enveloppe germinative– métaphase I, anaphase I, séparation en 2 cellules (émission du 1er globule polaire)

puis arrêt en métaphase II tout cet ensemble = la maturation ovocytaire→

Cette maturation concerne 2 ensembles : le noyau et le cytoplasme, elle fait passer une cellule diploïde à un état haploïde. Le cytoplasme subit aussi une série de changement :

– synthèse d'ARN messager qui se localise– l'appareil de Golgi émet les granules corticaux (structure importante à la

fécondation dans le blocage de la polyspermie), chez les mammifères ces granules passent d'une zone profonde a la zone corticale, ces mouvements sont dus aux mouvements du cytosquelette

La maturation est possible grâce à 2 facteur : le MPF et le CSF (expérience de Masui 1971)

→ Maturation Promoting Factor : activité biologique capable d'activer la méiose lorsqu'elle est injectée . Il est universel, rebaptisé M-Phase Promoting Factor. Composé de 2 protéines : p34cdc2 (kinase) et une cycline B (protéine régulatrice). Son activité s'effondre dès que la cycline se dégrade, cette dégradation est stimulée par le MPF. Son activité démarre quand il n'y a plus de PKA

→ Cytostatic Factor : Activité qui bloque la phase M (lors de la méiose II). Composé de 5-6 protéines

V Fécondation

Résulte de la fusion entre le gamète mâle et le gamète femelle

1 - Rapprochement des gamètes, dépend des espèce que l'on considère

Il y a des espèces à fécondation externe. Chez les mammifères placentaires le sperme est→ déposé dans le vagin de la femelle. Le sperme comprend les spermatozoïde mais aussi un liquide séminal et un liquide prostatique. On a donc une fécondation interne. L'ovocyte II lors de la ponte ovulaire est capté par le pavillon des trompes de phallopes, il est ensuite aspiré dans cette trompe grâce a des mouvement péristaltique et des mouvements ciliaires au extrémités apical de l'épithélium tubaire. En quelques heures, l'ovocyte II parcourt 1/3 de la trompe. Généralement c'est à ce moment là qu'il est fécondé. L'ovocyte II est fécondable sur une période de 12 à 24h. Le spermatozoïde présente un flagelle donc il se propulse tout seul. Le premier passage délicat est la glaire cervical , sécrété par le col de l'utérus. Le transit des spermatozoïdes jusqu'au tiers supérieur de l'oviducte est assuré par le flagelle mais surtout par les contractions utérines, les mouvements péristaltiques et ciliaires qui permettent également aux spermatozoïdes de migrer jusque l'oviducte. Au cour de ce trajet il y a la capacitation : le spermatozoïde acquiert son pouvoir fécondant.A peu près 500 spermatozoïdes parviennent au niveau de l'oviducte. Chez les mammifères l'ovule n'exerce aucun pouvoir d'attraction sur les spermatozoïdes. Chaque fois qu'un spermatozoïde vient à la rencontre de l'enveloppe ovulaire, il se fixe perpendiculairement par rapport à la surface, on observe des mouvements de rotation par le spermatozoïde. En très peu de temps l'enveloppe ovulaire rencontre beaucoup de spermatozoïdes

2 - Pénétration du spermatozoïde

La traversé de l'enveloppe ovulaire se fait grâce à des enzymes présentent dans l'acrosome (enzymes acrosomiales) :

– hyaluronidase– Protéase CPE (corona penetrating enzyme)– Acrosine (proche de la trypsine)

Ces enzymes agissent dès qu'elles entre en contact des cellules qui entourent l'ovocyte. Cette réaction favorise la dissociation partielle des cellules folliculaires. Lorsque les spermatozoïdes entre en contact avec l'ovocyte et les annexes, il est hyperactif (au niveau du flagelle) ce qui lui permet de progresser dans les espaces intercellulaires. Ils sont ensuite captés par des prolongements cellulaires de la corona radiata, ces prolongement ensuite se contractent, en ramenant les spermatozoïdes à proximité de l'ovocyte et de l'enveloppe pellucide

Au niveau de l'acrosome, il y a la réaction acrosomial proprement dite :

• Dans la région apical (extrémité de la tête du spermatozoïde) et de façon très localisé, la membrane plasmique fusionne avec la membrane externe de l'acrosome; De ces fusion résultent de nombreux pores qui mettent en communication l'acrosome et le milieu externe, ils permettent l'évacuation du matériel dans l'acrosome

• Les enzyme lytiques sont libérées en petites quantités et vont dissociées les cellules les plus cohésives de la corona radiata, ce qui lève la dernière barrière entre l'ovocyte et le spermatozoïde

• Les protéines de la membrane plasmique du spermatozoïde reconnaissent des glycoprotéines spécifiques de l'enveloppe pellucide. Ce système de reconnaissance assure l'encrage du spermatozoïde à l'enveloppe pellucide. Cette fixation déclenche la fin de la réaction acrosomial

• Des pores apparaissent sur toute la surface de l'acrosome jusqu'à la région postérieur de cet acrosome

Au terme de la réaction acrosomial, la tête spermatique n'est recouverte que de la membrane interne de l'acrosome. Sur cette membrane interne on trouve des petits granules qui sont absorbés (granule d'acrosine) responsable de la fixation du spermatozoïde sur l'enveloppe pellucide et digestion progressive de l'enveloppe pellucide.A la fin de cet digestion le spermatozoïde est enfin en contact direct de l'ovocyte.

3 - Fusion des gamètes

Lorsque la tête du spermatozoïde est en contact avec l'ovocyte, il s'oriente de manière tangentiel. La membrane plasmique présent des microvilosités qui fusionnent avec la tête spermatique. Le spermatozoïde (flagelle compris) est incorporé à l'ovocyte II. Dès que le matériel génétique est au contact du cytoplasme de l'ovocyte II il change d'aspect :

– Décondensation de la chromatine– L'enveloppe nucléaire se désorganise– Reformation d'une enveloppe nucléaire autour du matériel génétique à partir du

reticulum endoplasmique de l'ovocyte

Ce noyau particulier est le pronucléus , ici c'est le pronucléus mâle. Lors de la fusion des gamètes, le centriole proximal persiste et permet la formation de 2 asters les→ spermasters. Ils sont les futurs pôles du premier fuseau de division. Tout le reste des autres constituants disparaît. L'ovocyte n'utilise donc le spermatozoïde que pour 2 choses → matériel génétique + centriole proximal

4 - Activation de l'ovocyte

L'œuf ne reste pas inactif, il subit l'activation du métabolisme de l'œuf. L'ovocyte avant la fécondation est une cellule quiescente (il ne se passe RIEN). Lorsque l'ovocyte est fécondé, il se passe une cascade de réaction :

– Entrée d'ions sodiums couplés a une sortie de proton augmentation du pH→– Ip3 (inositol 1,4,5 triphosphate) augmentation du calcium à partir des réserves→

intracellulaires en calcium dans le réticulum endoplasmique le calcium active des→ protéines sensibles au calcium comme la Calmoduline Kinase

L'augmentation du pH participe a l'inhibition de la polyspermie. Cette augmentation de calcium se propage dans tout l'ovocyte

Réaction corticale →

Les granules corticaux s'accolent à la membrane plasmique et libèrent leurs contenus à l'extérieur de l'ovocyte par exocytose. Ces granules contiennent du matériel enzymatique qui se libère dans l'espace périvitellin qui se trouve sous l'enveloppe pellucide. Le matériel enzymatique modifie les récepteurs à la surface de l'ovocyte, ce matériel modifie les propriétés de la zones pellucide avec un durcissement de cette zone. Formation de la membrane de fécondation. Cette membrane bloque la polyspermie (empêche les autres spermatozoïdes de féconder l'ovocyte) Ce blocage est dus à 3 choses :

– Membrane de fécondation : barrière physique– Echange sodium proton : modification du pH– Dépolarisation de la membrane

Le calcium lève le blocage en métaphase II il inhibe le MPF et le CSF. Ce qui signifie que→ l'ovocyte termine sa méiose ! En terminant la méiose l'ovocyte II expulse un second globule polaire

5- Amphimixie

✔ Fusion de pronucleus mâle et du pronucleus femelle.Le noyau de l'ovotide devient claire et vésiculeux. A la périphérie de ce noyau, il y a des petites masses de chromatines. A ce stade là on parle de pronucleus femelle, on a une enveloppe nucléaire qui se forme. Pendant ce temps, le pronucleus n'a pas changer d'aspect, le noyau du spermatozoïde augmente de taille, le spermaster émet des microtubules et entrainent le pronucleus mâle vers le centre de l'ovotide, le pronucleus femelle est entrainé vers le centre de l'ovotide. Durant cette migration : réplication de l'ADN. Chaque pronucleus contient un lot haploïde de chromosomes monochromatidiens.A la fin de la migration, il y eu réplication, donc on a le même nombre de chromosome mais ils sont bichromatidiens. Lorsque que les pronucleus sont au contact l'un de l'autre , les chromosomes se condensent tandis que les enveloppes s'assemblent. Le spermaster ce scindent en 2 pour former les deux pôles du fuseaux et se dupliquent pour former des amphiasters constitués de 2 centrioles fils qui migrent vers les deux pronucléi. Ils migrent chacun entouré par une couronne de microtubule. Le matériel génétique au centre se réparti sur une plaque équatoriale. Ce fuseau constitue le fuseau de la métaphase de la première segmentation de l'œuf fécondé