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L appareil reproducteur masculin et l acquisition des caractères sexuels

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Academic year: 2022

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Texte intégral

(1)

L’appareil reproducteur masculin

et l’acquisition des caractères sexuels

(2)

Comment fonctionne l’appareil reproducteur masculin?

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Activité 1: Microscopie : observation de coupe transversale de testicule

1- Effectuez l’observation microscopique de la coupe de testicule présente sur votre table.

Vous pouvez-vous aider du document ci-après afin de repérer les différentes structures

2- Réalisez un schéma d’interprétation de la coupe d’un testicule en y plaçant les termes suivants : tube séminifère, spermatozoïdes, lumière du tube, cellule de Leydig, vaisseau sanguin

Indiquez brièvement le rôle de chaque cellule dans les légendes Vous n’oublierez pas le titre ni le grossissement d’observation.

Un testicule humain contient 250 mètres de tubes séminifères pelotonnés, d’un diamètre de 150 à 300 µm.

o Dans ces tubes se trouvent les cellules germinales. Ce sont les spermatozoïdes et les cellules qui leur ont donné naissance par divisions cellulaires (appelées méiose).

La production de spermatozoïdes s’appelle spermatogénèse. Les

spermatogonies sont des cellules intermédiaires, avant la formation du spermatozoïde

o Dans ces tubes se trouvent les cellules de Sertoliqui ont un rôle nourricier envers les cellules germinales. Ce sont elles qui sont responsables de la spermatogenèse.

o Entre les tubes se trouvent les cellules de Leydiget les vaisseaux sanguins. Ce sont les cellules de Leydig qui produisent de la testostérone. Cette testostérone stimule les cellules de Sertoli.

(4)

Le microscope optique

Grossissement = grossissement de l’oculaire x grossissement de l’objectif

-Toujours commencer par le petit grossissement pour éviter de casser la lame

-Procéder par objectif de grossissement croissant -Régler minutieusement l’objectif intermédiaire -Normalement il est inutile d’utiliser le plus fort grossissement dans le cadre de ce TP – Appeler le professeur si besoin

-Eviter tout déplacement : c’ est à vous de vous déplacer au niveau du microscope!

Tenir fermement le microscope par le socle & la potence- Attention à ne pas faire tomber

-Ne rien dévisser/ démonter! Vous n’avez besoin que d’utiliser les molettes

-Tourner les molettes dans le même sens Un microscope coûte cher,

il faut en prendre soin!

(5)

transversal

sagittal

(6)

(Leydig)

Sertoli

(7)

(Détail)

(8)

En 3D (Microscope électronique à balayage)

Les spermatozoïdes présents dans le testicule

ne sont pas encore féconds :

ils subissent toute une série de transformations dans les canaux déférents

puis dans l’utérus qui les

rend fertiles

(9)

Les spermatogonies (prémice de spermatozoïdes) restent attachées aux cellules de Sertoli qui tapissent la paroi des tubes séminifères, sur toute son épaisseur. La spermatogenèse dure 74 jours.

Environ 100 millions de spermatozoïdes produits par heure!). Les cellules de Leydig produisent la Testostérone.

(10)

Activité 2 -La production d’hormone par le testicule et les caractères sexuels masculins

A- Rappelez la définition d’une hormone

B- Quelle hormone est produite par les testicules ? Par quel type de cellule?

C- Caractérisez l’évolution de la concentration de cette hormone en fonction du temps (à l’échelle de plusieurs années d’une part, et de plusieurs jours d’autre part).

D- A partir de quel moment du développement du mâle cette hormone est-elle produite?

E-Quelles sont les conséquences de la production de cette hormone sur le phénotype de

l’individu mâle?

(11)

A/ Une hormone est une substance chimique biologiquement active, synthétisée par une cellule glandulaire et sécrétée dans le milieu intérieur où elle circule, agissant à distance et par voie sanguine sur des récepteurs spécifiques d'une cellule cible. Elle transmet un message sous forme chimique et joue donc un rôle de messager dans l'organisme. Elle assure la liaison entre les divers organes.

B/ L’hormone produite par les testicules et les cellules de Leydig en particulier est la Testostérone

C & D/ Production continue de testostérone à partir de la puberté, vers 12-15 ans. Oscillations (pulsations) autour d’une valeur constante à 600 ng/dL à partir de la puberté . Diminution de la production progressive à partir de 25-30 ans.

E/ Ceci a pour conséquence l’apparition de caractères sexuels secondaires : pilosité – masse musculaire – mue de la voix – augmentation de la taille du pénis

Activité 2 -La production d’hormone par le testicule et les caractères sexuels masculins

A- Rappelez la définition d’une hormone

B- Quelle hormone est produite par les testicules ? Par quel type de cellule?

C- Caractérisez l’évolution de la concentration de cette hormone en fonction du temps (à l’échelle de plusieurs années d’une part, et de plusieurs jours d’autre part).

D- A partir de quel moment du développement du mâle cette hormone est-elle produite?

E-Quelles sont les conséquences de la production de cette hormone sur le phénotype de l’individu mâle?

CORRECTION

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Activité 2 -La production d’hormone par le testicule et les caractères sexuels masculins

C’est la production de testostérone par les testicules qui est à l’origine de l’apparition

des caractères sexuels à la puberté, chez le mâle

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Activité 3 : le rôle des hormones du système hypothalamo-hypophysaire

Résultats d’expériences de castration et d’injections d’hormones sur des

rats de laboratoire.

Exp1- Chez un rat n’ayant subi aucun traitement, le taux plasmatique moyen de testostérone est de 4 ng.mL-1, et la spermatogenèse a lieu.

Exp2- Chez un rat à qui on a enlevé l’hypophyse, le taux plasmatique moyen de testostérone est de 0 ng.mL-1, et la spermatogenèse n’a pas lieu

.

Exp3- Chez un rat à qui on a enlevé l’hypophyse et injecté de la LH, le taux plasmatique moyen de testostérone est de 4 ng.mL-1, et la spermatogenèse n’a pas lieu.

Exp4- Chez un rat à qui on a enlevé l’hypophyse et injecté de la FSH, le taux plasmatique moyen de testostérone est de 0 ng.mL-1, et la spermatogenèse est faible.

Le fonctionnement du complexe hypothalamo-hypophysaire chez l’homme.

Le complexe hypothalamo-hypophysaire est situé dansl’encéphale. Il comprend des neurones dont les corps cellulaires sont situés dans l’hypothalamus et une glande endocrine (=capable de produire des hormones), l’hypophyse antérieure. Les hormones sont libérées dans le sang et circulent ainsi jusqu’aux organes génitaux.

Les hormones régulent l’activité des testicules et permettent le maintien des caractères sexuels acquis lors de la puberté.

L’hypothalamuslibère de façon rythmique une neurohormone, la gonadolibérine ou

GnRH, qui stimule les sécrétions hypophysaires.

L’hypophyse antérieure sécrète, sous l’action de la GnRH, deux hormones, la FSH (Hormone folliculo-stimulante) et laLH(Hormone lutéinisante).

L’objectifde cette activité est de comprendre le rôle de ces deux hormones sur les cellules des gonades à partir de l’étudedes résultats d’expériences sur des rats de laboratoire

(14)

Activité 3 : le rôle des hormones du système hypothalamo-hypophysaire

Résultats d’expériences de castration et d’injections d’hormones sur des

rats de laboratoire.

Exp1- Chez un rat n’ayant subi aucun traitement, le taux plasmatique moyen de testostérone est de 4 ng.mL-1, et la spermatogenèse a lieu.

Témoin de l’expérience

Exp2- Chez un rat à qui on a enlevé l’hypophyse, le taux plasmatique

moyen de testostérone est de 0 ng.mL-1, et la spermatogenèse n’a pas lieu

L’hypophyse contrôle la production de testostérone dans les testicules

ainsi que la formation des spermatozoïdes.

Exp3- Chez un rat à qui on a enlevé l’hypophyse et injecté de la LH, le taux plasmatique moyen de testostérone est de 4 ng.mL-1, et la

spermatogenèse n’a pas lieu.

La LH stimule la production de testostérone en continu par les cellules de Leydig situées dans le tissu interstitiel autour des tubes séminifères Exp4- Chez un rat à qui on a enlevé l’hypophyse et injecté de la FSH, le taux plasmatique moyen de testostérone est de 0 ng.mL-1, et la

spermatogenèse est faible.

La FSH stimule les cellules de Sertoli pour fabriquer des

spermatozoïdes. Mais elles ne sont pas stimulées par la testostérone, ce qui peut expliquer la faible spermatogenèse

Le fonctionnement du complexe hypothalamo-hypophysaire chez l’homme.

L’hypothalamuslibère de façon rythmique une neurohormone, la gonadolibérine ou

GnRH, qui stimule les sécrétions hypophysaires.

L’hypophyse antérieure sécrète, sous l’action de la GnRH, deux hormones, la FSH (Hormone folliculo-stimulante) et laLH(Hormone lutéinisante).

L’objectifde cette activité est de comprendre le rôle de ces deux hormones sur les cellules des gonades à partir del’étude des résultatsd’expériences sur des rats de laboratoire

CORRECTION

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Le complexe hypothalamo-hypophysaire contrôle l’activité continue des testicules, de la puberté jusqu’à la fin de la vie.

Sous l’action de la FSH, les cellules de Sertoli stimulent chaque jour la production de plusieurs millions de spermatozoïdes au sein des tubes séminifères, fins conduits repliés dans les

testicules.

Sous l’action de la LH, la testostérone, hormone sexuelle mâle, est sécrétée en continu par les cellules de Leydig situées dans le tissu interstitiel autour des tubes séminifères.

La testostérone va moduler sa propre sécrétion en exerçant un rétrocontrôle négatif sur le complexe hypothalamo- hypophysaire : la concentration en testostérone est ajustée à sa valeur consigne.

Schéma bilan – Contrôle hormonal du fonctionnement de l’appareil reproducteur masculin

https://www.cnrs.fr/cnrs-

images/sciencesdelavieaulycee/regul_physio/re pro.htm

(16)

Schéma bilan –

Contrôle hormonal du fonctionnement de l’appareil reproducteur masculin

(pour aller plus loin – pour ceux qui veulent faire médecine plus tard)

-L’hypothalamus libère la GnRH de façon pulsatile toutes les 90 à 120 minutes.

-Ceci stimule la libération pulsatile de FSH et LH

-Par conséquent, libération pulsatile de testostérone au niveau des cellules de Leydig, qui va circuler jusqu’aux cellules de Sertoli, et contrôler leur rôle dans l’évolution des spermatogonies

-Les Cellules de Sertoli sont aussi stimulées par la FSH, directement -Rétrocontrôle négatif : la sécrétion de testostérone et d’inhibine freine la sécrétion des hormones hypophysaires

Le démarrage de la spermatogenèse à la puberté correspond à une perturbation de l’équilibre hormonal du jeune mâle, en lien avec la maturation de l’hypothalamus, qui devient moins

sensible à la testostérone, qui freine la sécrétion des hormones

hypophysaires. Il y a donc augmentation de la production de

GnRH, LH et FSH

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Anatomie complète du système hypothalamo-hypophysaire

(pour aller plus loin – pour ceux qui

veulent faire médecine plus tard)

(18)

Les problèmes de fertilité

Chez l’homme : Faible nombre de

spermatozoïdes/mauvaise qualité du sperme

Problèmes d’érection Obstruction du canal

déférant, problème prostate, problème capacitation du

sperme

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Les problèmes de fertilité

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