Les origines du sexe biologique

Les origines du sexe biologiquechez l’être humain

L’identité sexuelle du point de vue de la Biologie

Rappel : les appareils reproducteurs mâle et femellemâle femelle

Révisions :Quels sont les gamètes produits par les appareils reproducteurs mâle et femelle?Par quelles parties de l’appareil reproducteur sont-ils produits?Qu’est-ce que la fécondation?


Révisions :Quels sont les gamètes produits par les appareils reproducteurs mâle et femelle?Spermatozoïdes pour le gamète mâle, ovule pour le gamète femellePar quelles parties de l’appareil reproducteur sont-ils produits?Testicule pour les spermatozoïdes, ovaire pour les ovulesQu’est-ce que la fécondation?La réunion des gamètes mâle et femelle lors de la reproduction – donne naissance à un embryon


Quels sont les déterminismes génétiques du sexe?Comment les caractéristiques sexuelles se mettent en place au cours du développement des organismes?

Quelle est la diversité des phénotypes sexuels chez l’être humain?

Sexe biologique : ensemble des caractéristiques génétiques, anatomiques et physiologiques distinguant le sexe masculin du sexe féminin.Anatomie = structure niveau macroscopique (organe et système).Physiologie = fonctionnement niveau cellulaire et moléculaire.

Lors de la fécondation, le sexe du bébé est déjà défini. Pourtant, rien ne le laisse deviner. En 9 mois de grossesse et 14 ans de croissance environ, plusieurs étapes de développement aboutissent soit à un homme soit à une femme capable de procréer.

Activité 1 : Du sexe chromosomique au sexe gonadique

Le caryotype est l’arrangement des chromosomes d'une cellule, spécifique d'un individu ou d'une espèceLes chromosomes sont photographiés au microscope et disposés selon un format standard : par paire et classés par taille, et par position du centromère

Q-Combien de chromosomes contient le caryotype humain? Quelle paire de chromosome détermine le sexe?Quel est le caryotype d’un individu mâle? D’un individu femelle?

Comment la fécondation détermine-t-elle le sexe chromosomique?

Caryotype humainDoc 1

2

Une femme adulte possède 46chromosomes dans ses cellules. Celacorrespond à 23 paires de chromosomesdonc une paire de chromosomes sexuelsappelés XX. Dans ses ovaires, elle produitdes cellules sexuelles = les ovules.Un ovule contient 23 chromosomes, un dechaque paire.

Noyau = 22 chromosomes + X

Un ovule


CORRECTION – ORIGINE DU SEXE CHROMOSOMIQUE

Un homme adulte possède aussi 23 paires de chromosomes dont une paire de chromosomes sexuels (N°23) appelés XY. Dans ses testicules, il produit des cellules sexuelles = les spermatozoïdes.Un spermatozoïde contient 23 chromosomes, un de chaque paire.

Un spermatozoïde

Noyau = 22 chromosomes + XOu bien 22 chromosomes + Y

Lors de la fécondation, la rencontre se fait entre un ovule (22 + X) et un spermatozoïde (22 + X ou 22 + Y)

Une cellule-œuf =

Noyau = 22paires de chromosomes + XX

Noyau = 22paires de chromosomes + XY

Une future fille Un futur garçon

CORRECTION – ORIGINE DU SEXE CHROMOSOMIQUE

Le sexe est-il toujours déterminé par les assemblages de chromosomes X et Y?

A partir des documents, déterminez le mode d’action du gène SRY


Le chromosome Y comporte un gène qui est absent du chromosome X : le gène SRY (Sex-determining Region of Y chromosome). C’est luiqui est responsable de l’anatomie masculine (il n’est pas porté par le chromosome X, donc les caractères correspondants ne peuvents’exprimer chez la femme dont la paire 23 est XX).

La paire de chromosomes sexuels

CORRECTION SRY

Le syndrome d’insensibilité complète aux androgènes (SICA)Activité 1 : Du sexe chromosomique au sexe gonadique

Q-A partir des documents, extrayez les informations nécessaires pour

démontrer quels sont les mécanismes à l’origine du syndrome de SICA

DEFINITION HORMONE:Une hormone est une substance chimique biologiquementactive, synthétisée par une cellule glandulaire et sécrétéedans le milieu intérieur où elle circule, agissant à distance etpar voie sanguine sur des récepteurs spécifiques d'unecellule cible. Elle transmet un message sous forme chimiqueet joue donc un rôle de messager dans l'organisme. Elleassure la liaison entre les divers organes.


Doc 1/ Les individus disposant de ce syndrome ont à la fois des caractères femelle etmâle dans leur phénotype.Caractères mâles: absence de règle, présence de testostérone, pas d’utérusCaractères femelles : seins assez développés, vagin, allure féminine…Doc 2/ Le caryotype des individus SICA montre la présence d’une paire de chromosome23 avec XY. Ceci correspond à un génotype mâle. Les individus développent destesticules, mais leur développement ne se fait pas normalementDoc 3/ Ce syndrome est lié à la mutation du gène AR porté par le chromosome X. Cegène code pour une protéine membranaire qui joue le rôle de récepteur aux hormonesandrogènes, c’est-à-dire les hormones impliquées dans la différenciation vers un sexemasculin.Les cellules de l’appareil reproducteur des individus atteints par le SICA ne peuventdonc fixer les hormones androgènes, qui ne peuvent donc jouer pleinement leur rôledans la différenciation du sexe.Conclusion:Le caryotype des individus SICA montre un génotype mâle avec paire XY. Les individusdéveloppent des testicules, cependant les hormones produits par les testicules ne sontpas captées par les autres cellules. En d’autres termes, le message hormonal est émis,mais il ne peut être reçu. Ainsi, la différenciation vers le phénotype masculin ne peuts’opérer entièrement, ce qui permet le maintien de nombreux caractères associés autype féminin.

Ces individus sont donc intersexués.

Cette coupe révèle une gonade apparentée à un testicule (TP semaine prochaine)

CORRECTION: Le syndrome d’insensibilité complète aux androgènes (SICA)

Coupe transversale de testicule humain

Activité 2 : Le développement du sexe gonadiqueA partir du document suivant, déterminez les

équivalences entre les organes génitaux externes masculins et féminins .

A partir de quel stade de développement le sexe phénotypique est-il différencié?

Femelle Mâle

Activité 2 : Le développement du sexe gonadique

A partir du document suivant, déterminez les équivalences entre les organes génitaux externes

masculins et féminins . A partir de quel stade de développement le sexe

phénotypique est-il différencié?

Femelle Mâle

Clitoris Gland/pénis

Lèvres Bourses /scrotum

Orifice du vagin/Méat Orifice urogénital/ Méat

DIFFERENCIATION 12°SEMAINE

CORRECTION

Activité 2 : Le développement du sexe gonadiqueChez l’embryon, il ya un stade initial(avant 8 semaines)au cours duquel filleet garçon ont lesmêmes organes.

Fille

Dans un premier temps se différencient les gonades.Puis se différencient ou disparaissent les canaux.

deviennent testicules

disparaissentse différencient en organes génitaux

deviennent ovaires

disparaissentse différencient en organes génitaux

Adresse du logiciel detsex:http://svt.etab.ac-lille.fr/detsex/index.html

La différenciation des sexes fait intervenir des organes et des hormones. Leurs rôles dans la détermination du sexe ont été déterminés chez le lapin par Alfred Jost en 1946, par des expériences de greffe et de castration pour les organes, ou injection d’hormones.Le logiciel detsex permet de simuler ces expériences historiques.Q1-En quoi l’ablation ou la greffe d’un organe permet de tester son rôle? De même pour les injections d’hormones?Q2-A partir du logiciel, proposez, réalisez et interprétez une expérience de ce type, pour identifier le rôle d’un des organes ou d’hormones.

DEFINITION HORMONE:Une hormone est une substance chimique biologiquementactive, synthétisée par une cellule glandulaire et sécrétée dansle milieu intérieur où elle circule, agissant à distance et par voiesanguine sur des récepteurs spécifiques d'une cellule cible. Elletransmet un message sous forme chimique et joue donc un rôlede messager dans l'organisme. Elle assure la liaison entre lesdivers organes.

On constate qu'en l'absence de gonades, l'évolution de l'appareil est féminine.Cela signifie que l'évolution naturelle de l'appareil génital est plutôt de typeféminin.

Activité 2 : Le développement du sexe gonadique

Exemples d’expériences de castration – greffe- injection d’hormonesCORRECTION

On constate que la greffe d'un testicule entraîne deuxconséquences :— la régression du canal de Müller— le maintien du canal de Wolff.

Le testicule permet donc la différenciation vers le sexe masculin



Remplacement du testicule greffé par de la testostérone cristallisée. On observe bien lemaintien du canal de Wolff (‘mâle’), mais pas la régression du canal de Müller (‘femelle’).Cela signifie qu'une autre hormone intervient. On l'appellera AMH, hormone anti-müllerienne.

On peut donc affirmer que la masculination du tractus génital est sous la commande dedeux hormones testiculaires :— la testostérone, qui permet le maintien des canaux de Wolf,— l'AMH (hormone anti-müllerienne), qui permet la régression des canaux de Müller.

BILAN

Lors de la fécondation, le sexe est déterminé par les chromosomes sexuels de lapaire 23 : XX pour les femmes, XY pour les hommes. Chaque gamète apporte unchromosome au moment de la fécondation

Lors du développement de l’embryon, la différenciation se fait sous le contrôle degènes, comme SRY ou AR (SICA). Les gènes codent pour des protéines ou hormonesimpliquées dans la différenciation sexuelle.

Dans les prmeiers stades de développement, le sexe est indifférencié.Sans gonade, le sexe évolue vers le phénotype féminin. En présence de testicule,des hormones sont produites et permettent le maintien de caractères sexuelsmâles et la résorption des caractères féminins.

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