L’Étude de la gamétogénèse Introduction La gamétogénèse est le processus de méiose et de cytodifférenciation par lequel, les cellules germinales (cellules ? l’origine des gamètes) vont se différencier en gamètes mâles ou en gamètes femelles. En opposition aux cellules germinales, on a les cellules somatiques (toutes les autres cellules). Chez les mammifère différent chez le mâl Dans les deux cas, le germinales primordi la gamétogénèse est or7 t la Sni* to View e cellules s au cours du développement embryonnaire.
Elles vont subir une migration jusqu’à un tissus qui est une ébauche de gonade, appelé crête énitale. Dans l’espèce humaine, ces cellules se sont multipliées pendant la migration. Lorsqu’elles colonisent les ébauches de gonade, elles se transforment en gonies. Ces gonies entraînent une différenciation des crêtes génitales. Elles vont avoir une action inductive sur les gonades et permettre leur orientation vers une différenciation en testicule ou en ovaire selon le sexe génétique de ces cellules. Lorsque cette différenciation a lieu, les gonies sont appelées ovogonie ou spermatogonie. ifférencier en gamètes mûres (spermatozoïdes). La production de spermatozoïdes est continue tout au long de la vie. Dans l’organisme féminin, les ovogonies se multiplient jusqu’? la 15ème semaine du développement. La méiose débute pour toutes ces cellules dès le 5ème mois fœtal, puis elle va se stopper. La multiplication gamiale dans le cycle féminin se fait uniquement pendant le développement fœtal. l. Comparaison entre spermatogenèse et ovogenèse Ces deux processus ont de fortes ressemblances. 1.
Les différentes étapes de la spermatogenèse et de l’ovogenèse Ilya 4 grandes phases : (1-1) – phase de multiplication : durant cette phase, les ovogonies et spermatogonies, qui sont des cellules diploïdes, vont se ultiplier. Puis les divisions vont cesser. – phase d’accroissement et de différenciation : elle est beaucoup plus importante dans l’ovogenèse. Les spermatogonies passent au stade spermatocyte et les ovogonies au stade ovocyte l. Ce sont des cellules diploïdes. Elles vont alors entrer en méiose. – phase de maturation : la méiose est réductionnelle, réduit de moitié le nombre de chromosomes.
La méiose Il est équationnelle. 1 spermatocyte 12 spermatocytes Il 2 spermatides 1 spermatozo-ide (2n) (n) (n) (n) 1 ovocyte 1 ovocyte Il + 1 globule polaire 1 ovule 2. La Méiose PAG » rif 7 es deux cas, on a un processus méiotique. C’est un mécanisme par lequel une cellule possédant 2n chromosomes va donner 4 cellules haploides (n chromosome). Chaque cellule diploïde possède 2 exemplaires chromosomiques identiques. Dans une cellule haploïde, chaque type de chromosome est en un seul exemplaire cellule à 2n chromosomes 4 cellules à n chromosomes Pour l’homme : 46 23 C’est un processus différent de la mitose.
II nécessite deux divisions successives : la méiose I et la méiose Il. Ces deux divlsions ne sont accompagnées que d’une seule phase de réplication de l’ADN (phase S). (2-1) Grâce à la méiose, on aboutit à des cellules qui ont moitié moins d’ADN que la cellule de départ. (1-2) L’appariement est purement méiotique. Après la première division, on a n 2 chromosomes dans les cellules. Cette première division est dite réductionnelle. Les cellules haploïdes vont subir tout de suite une nouvelle division de type mitose, sans qu’il n’y est de réplication de l’ADN.
Elles ont alors 1 chromosome. La deuxième division méiotique est une division équationnelle. a. Description cytologique (2-2) Méiose I : division réductionnelle (de A à H) – prophase I : il ya 5 stades eptotène (filament fin) (A) zygotène (filament coupé) (B pachytène (filament épais) (filament double) (D) diacinèse (idée de mouvement) (E) Au début de la prophase, au leptotène, les chromosomes commencent à s’individualiser. Ils apparaissent très longs, très fin et enchevêtrés. On peut distinguer des parties plus épaisses le Long des chromosomes appelée chronomères.
Tout au long de la prophase, les chromosomes vont se condenser et se raccourcir. Au stade pachytène et diplotène, les chromosomes sont entièrement condensés. L’ordre de condensation est définit génétiquement. Au stade zygotème, les 2 chromosomes de chaque paire vont s’apparier, région homologue en face de les unes des autres. Les chronomères homologue se mettent en face. Ily aura donc n bivalents dans le noyau. une structure, qui a été mise en évidence à ce stade, montre l’appariement des chromosomes homologue (3-1). On l’appelle le complexe synaptonémal.
Il permet de maintenir les 2 chromosomes homologues à côté. Il est important dans les échanges qui vont se faire entre les chromosomes homologues. Les chromosomes appariés sont attachés à la membrane nucléaire. (3-1) Ce complexe a une composition de nature protéique. Cest un élément essentiel dans les échanges entre les chromosomes. Il commence à se former au stade leptotène, forme la liaison au stade zeptotène et est complètement formé au stade pachytène. Au stade diplotène, on voit que chaque chromosome est clivé en 2 chromatides réuni au niveau du centromère (4-1).
Les chromatides chromosome est clivé en 2 chromatides réuni au niveau du centromère (4-1). Les chromatides des 2 chromosomes homologues sont dites non sœurs. Il y a des échanges de matériel génétique entre 2 chromatides non sœurs au niveau de point de ontact appelé chiasma (3, 4, 5 chiasmas suivant la longueur des chromosomes). Les 2 chromosomes commencent à se séparer mais ne le sont pas entièrement. Au stade diacinèse, les chromosomes homologues se séparent de plus en plus. Les chiasmas commencent à se séparer, ils donnent l’impression de glisser vers l’extrémité des chromosomes.
On appelle cela le phénomène de terminaison des chlasmas. – métaphase I (F) : séparation des 2 chromosomes de chaque bivalent. Les 2 chromosomes de chaque paire migrent à un pôle opposé de la cellule. – anaphase I (G) : cellules haploïdes à n chromosomes. Il y a donc éduction chromatique, soit le passage de 2n à n chromosomes pour chaque future cellule fille. – télophase (H) : clivage entre les 2 cellules filles. Il n’y a pas d’interphase entre les deux divisions donc pas de réplication de l’ADN. Méiose Il : division équationnelle (de H à K) – prophase II (H) : elle correspond à la télophase l.
Ily a une individualisation des n chromosomes et la mise en place du fuseau mitotique. – métaphase Il (l) : le chromosome se place sur le plan équatorial de manière indépendante. – anaphase Il (J) : clivage des centromères et donc séparation des deux indépendante. anaphase Il 0) : clivage des centromères et donc séparation des deux chromatides sœurs de part et d’autre du plan équatorial. – télophase Il : 4 cellules haploïdes à n chromosomes. b. Méiose et brassage chromosomique La méiose donne tout son sens à la reproduction sexuée car elle permet une très grande diversité.
Tout organisme diploïde provient d’une cellule œuf qui provient de la fusion de 2 gamètes. Cela signifie que chaque cellule est composée d’un complément de chromosome paternel et d’un complément de chromosome maternel. La redistribution complète des chromosomes résulte de 2 écanismes de brassages – intrachromosomique – interchromosomique Le brassage intrachromosomique . Les échanges génétiques entre les chromosomes homologues : Il n’y a aucune perte de matériel. Ce phénomène se passe dans toutes les cellules qui subissent la méiose.
Cela a pour conséquence que les chromosomes qui résultent de la méiose ne sont plus maternel ou paternel mais un mélange des deux. De plus, ces echanges se font au hasard. Le brassage interchromosomi ue : Il vient se superposer au p brassage pour chaque paire de chromosomes, soit 2n possibilités pour n paires de chromosomes. Ex : 3 paires de chromosomes — 8 possibilités 23 paires de chromosomes 223 = 8 300 000 possibilités Les brassages donnent un nombre infini de possibilités. C’est grâce à la méiose que l’on a une très grande diversité entre les individus. . Les différences entre spermatogénèse et ovogénèse La durée du cycle : un cycle est le temps nécessaire pour transformer une gonie en gamète mûre. La spermatogonie (quelques semaines) est beaucoup plus courte que l’ovogonie (sur toute la vie sexuelle). Cela est dû ? des arrêts dans l’ovogonie. Ce n’est pas un phénomène continu contrairement à la spermatogonie. La localisation temporelle de la phase de multiplication des gonies : Chez l’organisme mâle, elle peut durer pendant toute la vie génitale.
Chez l’organisme femelle, elle se déroule très tôt, durant la vie anténatale (avant la naissance). L’importance de la phase d’accroissement : Le volume des spermatocytes I augmente peut par rapport aux spermatogonies. Au contraire, les ovocytes ont un accroissement très important. (1-1) Les résultats de la méiose • Après la méiose, chaque spermatocyte donne 4 spermatozoïdes alors qu’un ovocyte I na va donner qu’un seul ovule car l’autre produit de la méiose est le globule polaire.
