corrigé TP régulation reproduction homme 1ère partie

Corrigé du TP n°15:
La régulation de la fonction de reproduction chez l’homme: 1^ère partie

L‘appareil sexuel devient fonctionnel à la puberté. Les testicules produisent de manière continue les spermatozoïdes, cellules reproductrices ou gamètes mâles, mais aussi les hormones mâles responsables du développement des caractères sexuels secondaires. Un système de régulation à plusieurs niveaux permet de contrôler cette double activité des testicules.

Les problèmes à résoudre :
* Comment les hormones agissent-elles sur les gonades (testicules)?
* L’activité des gonades, notamment leur activité endocrine, a-t-elle une influence sur le fonctionnement de l’axe gonadotrope ?
* Ces interactions multiples permettent-elles d’expliquer les caractéristiques des activités sexuelles de l’homme?

Activités :
Une production massive de spermatozoïdes à partir de la puberté.
1. Vous observerez les préparations microscopiques fournies.

2. Vous rechercherez sur Internet une photographie de spermatozoïde au MEB. Vous l’imprimerez et vous la légenderez. Vous chercherez également la composition du sperme.
Ici une photo de spermatozoïde au MET (microscope électronique à transmission) et son interprétation

Le sperme est un liquide opaque, blanchâtre produit par l'éjaculation. Il est composé de spermatozoïdes (entre 20 millions et 250 millions par ml) en suspension dans le liquide séminal qui est un mélange des sécrétions des différentes glandes génitales mâles (prostate: 30%, vésicules séminales: 65%, épididyme 5%,...). la participation des spermatozoïdes au volume de l'éjaculat est très faible.
3. Vous répondrez aux questions 2 et 3 page 293:
* Quel est d'après vous, l'intérêt de l'étude de la mobilité des spermatozoïdes? Dans quel cas pratique t-on cette étude?
Pour être fécondants, les spermatozoïdes doivent être mobiles; ils ont en effet à parcourir un long chemein du col de l'utérus aux trompes lieu de la fécondation. L'absence de mobilité des spermatozoïdes ou leur faible mobilité (elle doit être de 30% des spermatozoïdes mobiles 4 heures après l'éjaculation) peut conduire à une infertilité masculine. C'est la raison pour laquelle, on étudie la mobilité des spermatozoïdes dans le cas de stérilité suspectée. Pour en savoir plus
* Justifiez l'expression: les spermatozoïdes sont des cellules très spécialisées.
C'est une cellule très différenciée, qui est mobile ( présence d'un flagelle et d'une pièce intermédiaire avec gaine de mitochondries); elle possède des enzymes (acrosome) qui permettent au spermatozoïde de pénétrer dans le gamète femelle.

Les spermatozoïdes sont produits de manière continue dans les testicules.
4. Vous légenderez la coupe de tubes séminifères fournie.
Le document suivant doit vous permette de légender les schémas fournis.

remarquez la présence de capillaires à proximité des cellules interstitielles.

5. Vous répondrez aux questions 1 et 2 page 295.
* Comparez les coupes de testicules observées aux documents présentés page 294 et 295.
* Comment expliquez vous que la production de spermatozoïdes soit continue et quantitativement aussi importante? Rappelez l'intérêt de la méiose.

Chaque testicule contient des centaines de tubes séminifères pelotonnés, dans chaque tube les spermatogonies se multiplient activement par mitoses. Une partie des spermatogonies formées se transforment progressivement en spermatozoïdes (4 spermatozoïdes par spermatogonie) grâce à la méiose. Toutes ces conditions font que les spermatozoïdes sont produits en très grande quantité et de manière continue à partir de la puberté.
les cellules s'approchent du centre du tube séminifère au fur et à mesure de leur évolution: la spermatogenèse est centripète.
La méiose est une double division qui permet de passer d'une cellule diploïde (spermatocyte I à 2n chromosomes) à 2 cellules haploïdes (spermatocyte II à n chromosomes), puis à 4 cellules haploïdes (spermatides à n chromosomes, puis spermatozoïdes), elle permet donc de réduire le nombre de chromosomes ( elle est complémentaire de la fécondation qui permet de doubler le nombre de chromosomes). Les cellules obtenues sont toutes différentes (programme génétique); ce n'est pas une division conforme (seule la mitose est une reproduction conforme).
L’intérêt essentiel de la méiose est de permettre de réduire de moitié le nombre de chromosomes : les spermatozoïdes sont des cellules haploïdes à 23 chromosomes.


Les étapes de la spermatogenèse	différenciation des spermatides en spermatozoïdes

Il faut environ 72 jours pour faire un spermatozoïde. Environ 100 millions de spermatozoïdes sont produits par jour. Il y a phagocytose, par les globules blancs, des spermatozoïdes qui restent trop longtemps dans l'épididyme.

Les testicules produisent également une hormone : la testostérone.
6. Vous répondrez aux questions 1, 2 et 3 page 297.
* Quelles cellules sécrètent la testostérone? Que devient l'hormone sécrétée?

Les taches noires de la figure 2 page 296, qui met en évidence les cellules sécrétrices de testostérone, correspondent aux cellules interstitielles, aussi appelées cellules de Leydig qui sécrètent donc la testostérone . Ces cellules se trouvent à proximité de capillaires ce qui confirme le rôle endocrine de ces cellules.

* Quels sont les principaux rôles biologiques de la testostérone que vous pouvez déduire des informations proposées?

Les conséquences d'une castration ou d'anomalies de la teneur en testostérone montrent que cette hormone (testostérone) est responsable du maintient des caractères sexuels secondaires, du bon fonctionnement de l'appareil génital, de la libido, et également du contrôle de la spermatogenèse.

* Qu'appelle t-on sécrétion pulsatile? Expliquez pourquoi, on considère cependant que le taux plasmatique de testostérone est globalement constant?

L'hypothalamus libère plusieurs hormones, dont la gonadolibérine ou GnRH (Gonadotropine Releasing Hormone), qui est un décapeptide régulant la sécrétion hypophysaire de LH (Luteinizing Hormone) et de FSH (Follicle-Stimulating Hormone).
La GnRH est sécrétée physiologiquement d'une manière pulsatile par décharges intermittentes, à la fréquence d'environ 0,5 à 1 décharge par heure.
La fréquence et l'amplitude des pulses de Testosterone sont respectivement 0,62 +/- 0,04 pulses/h and 16,96 +/- 2,5 ng/ml.
La testostéronémie est la concentration plasmatique de testostérone, une hormone sexuelle mâle. On constate qu'au cours du temps, cette concentration varie entre deux valeurs minimale et maximale précises de telle sorte qu'elle semble stable à une grande échelle de temps : elle ne dépasse jamais 10 ng/ml de sang et ne passe jamais en dessous de 3 ng/ml de sang. C'est un homéostat.
Cela montre que la quantité de testostérone produite est sensiblement égale à la quantité de testostérone détruite.