Introduction : La formation d’un nouvel être humain débute par la fécondation suite à la rencontre et fusion entre un spermatozoïde (cellule reproductrice mâle) et un ovule (cellule reproductrice femelle) et se poursuit durant les neuf mois de la grossesse. À la naissance, l’appareil génital du nouveau-né, fille ou garçon, est différencié. L’ensemble des caractères phénotypiques* d’un individu masculin et féminin deviendront fonctionnels à la puberté.
Définition :
Phénotype : le phénotype décrit l’ensemble des caractères observables ou non d’un individu. Il dépend de l’expression des gènes (génotype) et de l’environnement.
Problématique du chapitre : Comment se mettent en place les phénotypes sexuels ?
I) La mise en place et la différentiation de l’appareil sexuel masculin et féminin
A) Du sexe chromosomique au sexe gonadique
Jusqu’à la 8ème semaine de grossesse, dus au développement embryonnaire, les organes génitaux sont identiques dans les deux sexes. Leur différenciation en organes masculins ou féminins dépend des chromosomes sexuels reçus au moment de la fécondation.
Chez les embryons porteurs des chromosomes X et Y, les gonades indifférenciées deviennent des testicules.
Chez les embryons porteurs de deux chromosomes X, les gonades deviennent des ovaires.
Le gène SRY, situé sur le chromosome Y, est déterminant : en sa présence, les gonades deviennent des testicules. En son absence les gonades deviennent des ovaires.
L’établissement du sexe gonadique est sous contrôle génétique.
B) Du sexe gonadique au sexe phénotypique
Les testicules embryonnaires sécrètent l’hormone sexuelle masculine : la testostérone, qui oriente le développement des organes génitaux externes en pénis et bourses. En l’absence de testostérone, les organes génitaux externes se féminisent (clitoris, vagin, lèvres…).
L’établissement du sexe phénotypique se fait donc sous contrôle hormonal.
Cependant à la naissance et durant l’enfance les organes génitaux mâles et femelles ne sont pas fonctionnels. Cette période est importante sur l’identité sexuelle ou l’enfant prend conscience de son corps.
C) L’acquisition d’un appareil reproducteur se fait au moment de la puberté
Au moment de la puberté (adolescence), les organes génitaux deviennent fonctionnels et produisent d’importantes quantités d’hormones sexuelles : testostérone chez l’homme et oestrogène et progestérone chez la femme c’est l’apparition des caractères sexuels primaires (premières règles et ovulation chez les femmes, production de spermatozoïde et éjaculations chez les hommes).
Suite aux libérations d’hormones sexuelles, les caractères sexuels secondaires apparaissent :
- Développement de la pilosité, des muscles et mû de la voix chez les hommes.
- Développement de la poitrine, du bassin et affinement de la taille chez les femmes.
À partir de ce moment, les individus sont donc aptes à se reproduire.
Cependant différentes situations qui ne correspondent pas à ce développement courant existent. Des anomalies génétiques ou hormonales peuvent entraîner des phénotypes que l’on appelle intersexués. Il existe aussi des situations ou les personnes ne se ressentent pas comme appartenant à leur sexe biologique, on parle alors de transidentité.
Retrouve les légendes des schémas des appareils reproducteurs ci-dessous.
II) Le contrôle hormonal des appareils reproducteurs
À partir de la puberté, le corps synthétise de nouveau des hormones sexuelles rendant fonctionnels les appareils reproducteurs.
A) L’appareil reproducteur masculin et son contrôle
Animation hormone sexuelles masculine
1) La double fonction testiculaire
Les testicules (gonade masculine) sont constitués d’un ensemble de tubes séminifères qui sont le lieu de production des spermatozoïdes (= spermatogénèse). Ces derniers se différencient depuis la périphérie jusqu’au centre du tube où ils sont libérés vers l’épididyme pour devenir mobiles.
Entre les tubes séminifères, on trouve des cellules de Leydig qui produisent la testostérone. La testostérone est une hormone sexuelle qui active la spermatogenèse. Elle est aussi responsable de l’apparition et du maintien des caractères sexuels secondaire à partir de la puberté. À l’intérieur des tubes séminifères se trouve également les cellules de Sertoli qui ont une fonction d’aide à la réalisation de la spermatogénèse.
Les spermatozoïdes sont évacués lors d’une éjaculation contenue dans le sperme. Le sperme est constitué de liquide séminal (produits notamment par la prostate et les vésicules séminales) et de spermatozoïde (produits par méiose dans les testicules). Contrairement à la femme, la production de gamète ne suit aucun cycle et se déroule jusqu’à la fin de la vie.
Voir schéma de l’appareil reproducteur masculin
2) Le complexe hypothalamo-hypophysaire masculin
L’hypothalamus et l’hypophyse sont deux glandes hormonales de petite taille situées à la base du cerveau. Ces deux glandes ont une action conjointe et constituent le complexe hypothalamo-hypophysaire.
Le complexe hypothalamo-hypophysaire produit trois hormones :
- – la GnRH est produite par l’hypothalamus. Elle se fixe aux récepteurs de certaines cellules del’hypophyse qui vont à leur tour synthétiser deux autres hormones :
- – La FSH qui va activer la production de spermatozoïdes au niveau des tubes séminifères et descellules de Sertoli .
- – La LH qui va activer la production de testostérone par les cellules de Leydig. Voir schéma bilan de l’activité 2
B) L’appareil reproducteur féminin et son contrôle
Animation n°1 (remplir les 3 dernières lignes du tableau)
Animation n°2 (remplir les deux premières lignes du tableau)
Le fonctionnement de l’appareil reproducteur féminin fonctionne de façon cyclique (contrairement au fonctionnement de l’appareil reproducteur masculin). Chaque cycle (ovarien et utérin) dure environ 28 jours.
Voir schéma bilan de l’activité 3.
1) La double fonction ovarienne
L’ovaire contient de nombreux follicules et, à partir de la puberté, tous les 28 jours l’un d’entre eux évolue jusqu’à devenir mature (un follicule de Graaf) : c’est la phase folliculaire. L’ovulation se produit tous les 28 jours (au 14 ème jour du cycle), c’est le moment ou l’ovocyte contenu dans le follicule de Graaf est expulsé dans les trompes. Le reste du follicule de Graaf dans l’ovaire deviendra ensuite un corps jaune qui sera détruit dans les derniers jours du cycle s’il n’y a pas eu de fécondation : c’est la phase lutéinique. L’ensemble de ce cycle s’appelle le cycle ovarien.
L’ovaire a également une fonction hormonale : pendant la phase folliculaire, les couches de cellules des follicules sécrètent des oestrogènes. Après l’ovulation, pendant la phase lutéinique, les cellules du corps jaune sécrètent deux hormones : l’oestrogène et la progestérone. L’ensemble des hormones ovariennes vont agir sur la muqueuse utérine : l’endomètre.
2) Le cycle utérin ou cycle menstruel
Les variations de sécrétion des hormones ovariennes vont induire des transformations au niveau de l’endomètre.
- Pendant la première moitié du cycle quand les follicules sécrètent des oestrogènes, l’endomètre se développe, c’est la phase proliférative.
- Pendant la deuxième moitié du cycle, le corps jaune sécrète des oestrogènes et des progestérones, alors les vaisseaux sanguins au niveau de l’endomètre se développent ce qui prépare le corps à accueillir un embryon pour former un placenta
- Quand le corps jaune régresse, la concentration en oestrogène et progestérone est très faible (au début du cycle suivant), alors l’endomètre se détruit, c’est les menstruations.
3) Le complexe hypothalamo-hypophysaire féminin
L’hypothalamus et l’hypophyse fonctionnent de la même manière pour le contrôle de l’appareil reproducteur féminin.
- la GnRH est produite par l’hypothalamus. Elle se fixe aux récepteurs de certaines cellules de l’hypophyse qui vont à leur tour synthétiser deux autres hormones :
- La FSH et la LH qui vont stimuler la croissance des follicules jusqu’à un follicule de Graaf.
- Au 14 ème jour, il y a un pic de LH (et de FSH) ce qui provoque l’expulsion de l’ovocyte dans une des deux trompes : c’est l’ovulation.
III) Vivre sa sexualité
A) Les bases biologiques du plaisir sexuel
Dans l’espèce humaine, comme chez les autres primates, l’activité sexuelle est en grande partie dissociée de la reproduction. Chez les autres êtres vivants, l’activité sexuelle a pour seul but d’engendrer une descendance.
Sur le plan biologique, les comportements sexuels sont dépendant des hormones sexuelles (oestrogène, progestérone et testostérone), mais dans l’espèce humaine, le fonctionnement cérébral joue un grand rôle. Le plaisir, qu’il soit sexuel ou non, repose sur ce que l’on appelle le « système de la récompense ». L’activation de certaines zones cérébrales (voir schéma de l’activité 4) engendre une sensation de plaisir grâce à une substance libérée par les neurones : la dopamine. Une action qui va stimuler ces parties du cerveau et provoque donc du plaisir, cela incite les humains à la renouveler pour davantage de plaisir.
L’ensemble du corps humain est peuplé de zones érogènes (= partie du corps susceptible de provoquer une excitation sexuelle), par exemple le pénis chez l’homme et le clitoris chez la femme. Ces zones érogènes transmettent aux parties du cerveau du système de la récompense des messages nerveux qui contribuent au plaisir sexuel.
Les relations sexuelles sont une des facettes des relations que l’on peut établir avec d’autres personnes au cours de la vie. La sexualité a un rôle social important dans la relation entre les individus.
B) La maitrise de la procréation
1) La contraception pour éviter des grossesses et se protéger contre les IST
Il existe de nombreux moyens de contraceptions, ces derniers peuvent être hormonaux ou mécaniques.
- La contraception hormonale repose sur la prise d’hormones ovariennes de synthèse pour supprimer le pic de LH et de FSH et par conséquent empêcher l’ovulation. Les molécules empêchent aussi la nidation en empêchant le développement de l’endomètre et rendent difficile le passage des spermatozoïdes dans l’utérus en épaississant la glaire cervicale au niveau du col de l’utérus. Différents contraceptifs hormonaux mis au point depuis des décennies existent (pilule, patchs, implants, DIU hormonal, anneau vaginal…).
La pilule contraceptive masculine est en développement, les molécules utilisées inhiberont la synthèse des spermatozoïdes.
Des molécules de synthèses sont aussi utilisées avec la pilule d’urgence et dans le cadre de l’interruption volontaire de grossesse (IVG). - D’autres méthodes de contraception existent chez les hommes et les femmes et ont une action mécanique. Par exemple, le DIU (dispositif intra-utérin) ou stérilet en cuivre empêche le spermatozoïde d’atteindre les trompes utérines et donc de féconder un ovule.
Les préservatifs masculins et féminins sont une barrière physique imperméable empêchant un contact direct entre deux muqueuses. Ils empêchent donc la rencontre des gamètes, mais surtout constituent une barrière contre les IST (infection sexuellement transmissible), y compris le VIH (virus de l’immunodéficience humaine) responsable de la maladie du SIDA (syndrome de l’immuno déficience acquise). Les préservatifs sont les seuls moyens de contraceptions protégeant des IST.
2) L’assistance médicale à la procréation
- Si un couple souhaite avoir des enfants, il est donc naturel de ne pas utiliser de moyen de contraception. Cependant, certains couples n’arrivent pas à en avoir, par exemple dans le cas d’une stérilité (impossibilité à produire des gamètes par exemple).
- Les techniques d’assistance médicale à la procréation ont été développées dans le but de pallier ce problème.
Là encore, des molécules de synthèses peuvent être administrées pour stimuler la synthèse de gamètes et faciliter la gestation.
L’insémination artificielle est une technique qui permet de faire une fécondation in vitro (contrairement à une fécondation naturelle dite in utero). La FIV (fécondation in vitro) se suit d’un transfert d’un ou plusieurs embryons dans l’utérus suivi d’une nidation et d’une gestation suivie médicalement.
SVT 