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Fiche explicative de la leçon: Fécondation et grossesse Biologie

Dans cette fiche explicative, nous allons apprendre à décrire le processus de fécondation et de développement de l’embryon, y compris un aperçu de la formation des jumeaux.

Les humains se reproduisent sexuellement, ce qui signifie qu’un zygote diploïde se forme par la fusion de gamètes haploïdes mâle et femelle dans un processus appelé fécondation. Les processus de fécondation et la période des 9 mois de la grossesse de la mère sont contrôlés par plusieurs systèmes travaillant en harmonie pour créer les conditions adéquates au développement du fœtus. Dans cette fiche explicative, nous allons comprendre les processus fascinants de la fécondation et de la grossesse au niveau cellulaire et en apprendre davantage sur les différents organes impliqués.

Mot clé: Fécondation

La fécondation est le processus de combinaison d’un spermatozoïde avec un ovule pour produire un zygote.

Mot clé: Grossesse

La grossesse est un terme utilisé pour décrire la période pendant laquelle un fœtus se développe dans l’utérus de la mère.

Avant d’examiner les événements qui se produisent pendant la fécondation, nous devons avoir une image claire de la structure des gamètes mâle et femelle, ou cellules sexuelles.

Commençons par examiner les spermatozoïdes. Les spermatozoïdes sont les gamètes mâles qui sont composés d’une tête, d’un cou, d’une pièce intermédiaire et d’une queue, entourés d’une membrane plasmique. La tête du spermatozoïde, représentée dans la figure 1, contient un noyau haploïde (23 chromosomes, dont un chromosome sexuel) et une structure en forme de capuchon appelée acrosome. Le préfixe acro- signifie « fin » ou « extrémité ». L’acrosome contient des enzymes qui aident le spermatozoïde à pénétrer dans l’ovule, comme nous le verrons plus loin dans cette fiche explicative. Le cou contient un centrosome composé de deux centrioles, qui sont essentiels après le processus de fécondation pour la division précoce du zygote. La pièce intermédiaire est remplie de plusieurs mitochondries, qui produisent l'énergie nécessaire à la queue, ou flagelle, pour propulser le spermatozoïde en avant dans un mouvement en tire-bouchon. La longueur totale d’un seul spermatozoïde humain est proche de 50 micromètres.

Mot clé: Acrosome

L’acrosome est un organite en forme de capuchon qui recouvre la partie antérieure de la tête du spermatozoïde et contient des enzymes capables de digérer l'enveloppe de l'ovule.

Figure 1 : Schéma décrivant la structure d'un spermatozoïde (le gamète masculin).

Les gamètes femelles sont appelés ovules. Ces cellules sont parmi les plus grandes cellules du corps humain:environ 0,1 mm de diamètre, ce qui est beaucoup plus grand qu’un spermatozoïde. Comme vous pouvez le voir dans la figure 2, la membrane plasmique de l’ovule est entourée de deux couches. La première couche est une enveloppe claire, semblable à de la gelée, appelée zone pellucide, qui est constituée de molécules appelées glycoprotéines. Le mot pellucide signifie « translucide ». La deuxième couche, qui entoure la zone pellucide, est une couche externe de cellules appelée corona radiata. Ces couches ont un rôle de protection pour l’ovule et régulent son interaction avec les spermatozoïdes pendant la fécondation, comme nous le verrons plus tard. L’ovule possède 23 chromosomes, dont un chromosome sexuel, qui est un chromosome X. Il est important de noter qu’un ovule ne portera jamais de chromosome Y.

Figure 2 : Schéma décrivant la structure d'un ovule (le gamète féminin).

Mot clé: Ovule

Un ovule est la cellule reproductrice femelle, ou gamète.

Mots clés: Zone pellucide

La zone pellucide est la couche transparente de glycoprotéines qui entoure un ovule.

Mots clés: Corona radiata

La corona radiata constitue une couche externe de cellules folliculaires entourant la zone pellucide de l’ovule.

Expliquons rapidement la structure du système reproducteur féminin. Comme vous pouvez le voir sur la figure 3, les principaux organes de l’appareil reproducteur féminin sont les ovaires, les trompes de Fallope et l’utérus. Passons en revue chacun de ces organes pour comprendre leurs fonctions.

Figure 3 : Schéma montrant la structure des organes internes de l’appareil génital féminin, notamment les ovaires, les trompes de Fallope et l'utérus.

Chez les femmes, les ovaires jouent un rôle crucial dans la reproduction, car ils libèrent les ovules. Ils se comportent aussi comme des glandes endocrines, sécrétant les hormones féminines œstrogène et progestérone. Les ovaires sont reliés à l’utérus par les trompes de Fallope, également appelées oviductes, comme vous pouvez le voir dans la figure 3. Les trompes de Fallope mesurent chacune environ 1012 cm de long chez les humains et sont bordés de cils, qui déplacent l’ovule vers l’utérus.

Mot clé: Ovaires

Les ovaires sont les organes génitaux féminins qui libèrent les ovules et les hormones.

Mots clés: Trompes de Fallope

Les trompes de Fallope relient chaque ovaire à l’utérus de la femme. Après l’ovulation, l’ovule se déplace le long de la trompe de Fallope vers l’utérus. La fécondation d’un ovule par un spermatozoïde se produira probablement dans les trompes de Fallope.

L’utérus est un organe creux où, en cas de fécondation, l'embryon s'implante dans la paroi interne, appelée endomètre, et est soutenu tout au long de sa croissance et de son développement pour devenir un fœtus. Les parois de l’utérus sont faites de muscles qui se contractent fortement lors de l’accouchement. L’utérus est en fait l’un des muscles les plus forts du corps féminin. L’utérus est séparé du vagin par un canal étroit appelé le col de l’utérus. La paroi du vagin présente des plis qui lui permettent de s’étirer et de se dilater pendant l'accouchement. Cette muqueuse reste humide et lubrifiée grâce aux glandes situées dans le col de l'utérus et de part et d'autre de l'ouverture vaginale.

Mot clé: Utérus

L’utérus est un organe creux situé dans le bassin d’une femme, dans lequel un embryon grandit et se développe.

Mot clé: Vagin

Le vagin est un tube musculaire de l’appareil génital féminin qui s’étend des organes génitaux externes au col de l’utérus.

Vous avez certainement déjà appris le cycle menstruel. Généralement, le système reproducteur féminin subit des transformations au cours de cycles périodiques qui sont régulés par des changements hormonaux. En particulier, l’œstrogène et la progestérone sont des hormones libérées par les ovaires qui modifient l’endomètre au cours de chaque cycle. Son épaisseur et son apport sanguin augmentent pour préparer l’implantation d’un embryon si l’ovule est fécondé par un spermatozoïde. Le cycle menstruel dure généralement environ 28 jours, mais il peut également être un peu plus long ou plus court. En général, le cycle menstruel est compris entre 21 et 40 jours.

Au milieu du cycle menstruel, vers le 14ème jour, l’un des ovaires libère un ovule unique, au cours d’un processus appelé ovulation. Généralement, les deux ovaires alternent la libération d’un ovule individuel au cours des cycles menstruels successifs. Lorsqu’un ovaire libère un ovule, il se déplace le long de la trompe de Fallope jusqu’à l’ampoule, comme indiqué dans la figure 3. L’ovule libère des substances chimiques qui attirent les spermatozoïdes vers l’ampoule, qui est généralement le site de la fécondation, comme nous le verrons plus loin.

Mot clé: Ovulation

L’ovulation est le moment du cycle menstruel où un ovule est libéré de l’un des ovaires.

Pendant la copulation, aussi appelée rapport sexuel (ou coït), l’homme insère son pénis dans le vagin de la femme. Lors de l’éjaculation, des centaines de millions de spermatozoïdes sont libérés et traversent le vagin et le col de l’utérus pour atteindre l’utérus. Il n’y en a qu’environ 200 qui parviennent aux trompes de Fallope.

Mot clé: Copulation

La copulation, ou rapport sexuel, est le processus biologique par lequel l’homme insère son pénis dans le vagin de la femme.

Des millions de spermatozoïdes ne survivent pas lors du trajet du vagin à la trompe de Fallope. Les spermatozoïdes peuvent mourir à cause de leur courte durée de vie (environ 2 à 5 jours dans l’appareil génital féminin) ou à cause des conditions difficiles à l’intérieur du système reproducteur féminin, telles que la température ou les défenses immunitaires vaginales. Certains spermatozoïdes peuvent également avoir une faible motilité, ce qui signifie qu’ils ne peuvent pas nager jusqu’aux trompes de Fallope et se rendre jusqu’à l’ovule. Ainsi, un homme sera certainement considéré comme infertile si sa numération des spermatozoïdes est inférieure à environ 10–20 millions de spermatozoïdes mobiles par millilitre de volume d’éjaculation.

Enfin, si un spermatozoïde parvient à atteindre la trompe de Fallope, il se dirigera vers l'ampoule. N’oubliez pas que l’ovulation, soit la libération d’un ovule, se produit une fois par cycle menstruel. Si l’ovulation se produit et génère un ovule dans l’ampoule, il attirera le spermatozoïde et la fécondation pourra avoir lieu.

Exemple 1: Identifier l’endroit de la fécondation

La figure montre une vue de face de l’appareil reproducteur féminin. Où a lieu habituellement la fécondation?

Réponse

Les humains se reproduisent de façon sexuée, ce qui signifie qu’un zygote humain se forme lorsqu’un gamète mâle (ou spermatozoïde) et un gamète femelle (ou ovule) fusionnent. Ce processus s’appelle la fécondation. La copulation est le processus par lequel l’organe sexuel de l’homme, ou le pénis, est inséré dans le vagin de la femme, qui est désigné par D dans le schéma ci-dessus. Si l’éjaculation se produit pendant la copulation, des centaines de millions de spermatozoïdes sont libérés dans le système reproducteur féminin. Les spermatozoïdes commencent alors leur voyage vers l’ovule, dans le but de réaliser la fécondation.

Maintenant que nous savons d'où viennent les spermatozoïdes pour le processus de fécondation, réfléchissons à l'endroit où les gamètes femelles, ou les ovules, sont produits et libérés. Les ovaires, qui sont désignés par E dans le schéma ci-dessus, ne libèrent qu’un seul ovule à chaque cycle menstruel. Cet ovule est collecté par les trompes de Fallope, qui est désigné par C sur la figure.

Une fois les spermatozoïdes libérés dans le système reproducteur féminin, ils traversent le col de l’utérus (désigné par A) et l’utérus (désigné par B) pour rentrer en contact avec l’ovule dans la trompe de Fallope. Si un spermatozoïde réussit à atteindre l’ovule ici, la fécondation peut se produire.

La partie du système reproducteur féminin dans laquelle la fécondation a lieu est donc la trompe de Fallope.

Essayons de comprendre maintenant les événements qui se produisent au niveau cellulaire au moment où un spermatozoïde rencontre un ovule.

Au début de cette fiche explicative, nous avons parlé de l’acrosome, qui est une structure en forme de capuchon située dans la tête du spermatozoïde, et qui contient des enzymes de dégradation. Ces enzymes sont responsables de la décomposition des couches entourant l’ovule.

Autour de la corona radiata se trouve une matrice extracellulaire composée principalement d’une substance appelée acide hyaluronique. Pour désintégrer cette couche, l’acrosome libère l’enzyme hyaluronidase, qui décompose l’acide hyaluronique.

Après la corona radiata, le spermatozoïde atteint la zone pellucide, qui est une couche claire entourant l'ovule et semblable à de la gelée, comme le montre la figure 4. Ici, les molécules à la surface de la tête du spermatozoïde se lient aux molécules à la surface de la zone pellucide. C’est ce qui déclenche la réaction acrosomique. L’acrosome libère l’enzyme acrosine, qui digère une partie de la zone pellucide. Le spermatozoïde fusionne ensuite avec la membrane plasmique de l’ovule, comme indiqué dans la figure 4, et injecte son noyau et ses organites dans le cytoplasme de l’ovule.

Figure 4 : Schéma montrant la réaction acrosomique, lors de laquelle l'acrosome, situé dans la tête des spermatozoïdes, libère des enzymes qui digèrent la zone pellucide, permettant au noyau du spermatozoïde de pénétrer dans l'ovule.

Cette pénétration amène l’ovule, qui n’est encore à ce stade qu’un ovocyte II, à déclencher la méiose II. Il devient alors un ovule mature avec un noyau haploïde. Le noyau haploïde du spermatozoïde fusionne ensuite avec le noyau haploïde de l’ovule, formant un zygote diploïde avec 46 chromosomes et complétant le processus de fécondation. Si le spermatozoïde porte un chromosome sexuel X, le zygote aura le génotype XX et deviendra un fœtus féminin. Si le spermatozoïde porte un chromosome sexuel Y, le zygote aura le génotype XY et se développera en un fœtus masculin.

Après que le spermatozoïde a pénétré dans l’ovule et que la fécondation a eu lieu, la zone pellucide (la couche orange-clair dans la figure 4) devient imperméable aux autres spermatozoïdes en changeant de structure. Cela évite une maladie appelée polyspermie, dans laquelle un ovule est fécondé par plusieurs spermatozoïdes. Les zygotes ainsi formés possèdent un nombre anormal de chromosomes et ne survivent généralement pas.

Mot clé: Polyspermie

La polyspermie est une pathologie dans laquelle un ovule est fécondé par plus d’un spermatozoïde.

Une fois que la fécondation a eu lieu, le zygote résultant se transforme en un embryon puis en un fœtus lors de plusieurs étapes de développement, ce qui constitue l’un des processus les plus remarquables de la biologie. Jetons un œil à ces étapes fascinantes.

Comme nous l’avons vu, la fécondation a lieu dans l’ampoule des trompes de Fallope. Lors de la fécondation, le zygote parcourt le long de la trompe de Fallope en direction de l’utérus, grâce à l'action ciliaire et à la contraction musculaire qui l’entrainent vers l’avant. En cours de route, les cellules du zygote se divisent de manière mitotique, comme le montre la figure 5. À ce stade, chaque division est appelée un clivage. C’est le stade auquel le zygote devient un embryon. Chaque cellule de l’embryon est appelée un blastomère. Lorsque l’embryon contient 8 à 32 blastomères bien serrés, ce qui peut prendre environ 4 jours, on l’appelle une morula.

Figure 5 : Schéma montrant les étapes de la division cellulaire, ou clivage, dans un embryon en développement avant son implantation dans l'utérus.

La morula continue de se diviser, se déplace vers l’utérus et se transforme en un blastocyste au jour 6. À ce stade, le blastocyste sort de la couche de la zone pellucide qui entourait à l’origine l’ovule. Comme vous pouvez le voir dans la figure 5, le blastocyste est entouré d’une couche de cellules appelée le trophoblaste. Au sein du trophoblaste se trouve un petit groupe de cellules appelé la masse cellulaire interne, ainsi qu’une cavité remplie de liquide appelée le blastocèle.

Le trophoblaste se fixe à l’endomètre, comme le montre la figure 6. Le tissu endométrial enveloppe le blastocyste, le recouvrant dans l’endomètre. Ce processus est appelé implantation et se produit entre 6 et 12 jours après la fécondation.

Une fois l'implantation terminée, la masse cellulaire interne peut commencer à se différencier, qui deviendront les cellules des organes de l'embryon et plus tard du fœtus pendant la période de la grossesse, appelée période de gestation.

Mot clé: Embryon

L’embryon est le stade précoce du développement d’un organisme. Le zygote subit un clivage pour devenir un embryon, qui finit par se développer en un fœtus pendant la période de gestation.

Mot clé: Implantation

Vis à vis de la grossesse, l’implantation est le processus par lequel un embryon s’attache à l’endomètre et s’y enferme.

Figure 6 : Schéma montrant les étapes du clivage d'un embryon en développement et son parcours de la trompe de Fallope à l'utérus, où se produit l'implantation.

Exemple 2: Identifier les étapes du développement de l’embryon

La figure montre les stades de développement qui se produisent après la fécondation. Quel est le nom de la structure X?

  1. un follicule de De Graaf
  2. une morula
  3. un zygote
  4. un fœtus
  5. un blastocyste

Réponse

Comme nous le savons, les humains se reproduisent sexuellement, ce qui signifie qu’un zygote humain se forme lorsqu’un gamète mâle (ou un spermatozoïde) fusionne avec un gamète femelle (ou un ovule). Ce processus s’appelle la fécondation, et c’est ce qui est représenté au début du schéma ci-dessus.

Une fois qu’un zygote est formé, les cellules à l’intérieur du zygote commencent à se diviser par mitose. Ce processus est appelé clivage, et chaque cellule du zygote à ce stade est appelée blastomère. Lors de ce processus, les blastomères se multiplient et passent de 2 à 4 et ainsi de suite. Une fois que le zygote possède environ 8 à 32 blastomères, il forme une structure serrée appelée la morula. La morula se différencie ensuite en un blastocyste, avec une couche externe de cellules appelée le trophoblaste, un groupe de cellules appelé la masse cellulaire interne, et une cavité remplie de liquide appelée le blastocèle.

Dans cette question, on nous demande d’identifier la dernière structure représentée sur le schéma. Parmi les options de réponse, nous pouvons immédiatement éliminer la morula et le zygote, car nous savons que ces structures ne correspondent pas à celle indiquée sur le schéma.

Le follicule de De Graaf est une structure remplie de liquide dans l’ovaire dans laquelle l’ovule se développe avant d’être libéré. Étant donné que ce schéma représente les événements qui se produisent après la libération de l’ovule et la fécondation, nous pouvons éliminer cette option.

Au cours de son développement dans l’utérus de la mère, le bébé est considéré comme un fœtus au bout de 8 semaines de grossesse environ, lorsque les membres, les organes sexuels et les structures externes sont formés. Nous pouvons donc également éliminer cette option.

La bonne réponse est donc le blastocyste.

Avant d’en apprendre davantage sur la grossesse et les étapes du développement de l’embryon, penchons nous sur un phénomène intéressant. Dans certains cas, il peut y avoir plusieurs embryons implantés dans l’utérus, ce qui entraine plusieurs naissances. Le type le plus courant de naissances multiples est la formation de jumeaux. Avez-vous déjà remarqué la ressemblance entre une paire de jumeaux?Vous avez peut-être vous même un jumeau!Les jumeaux peuvent être identiques ou non identiques. Mais comment se forment les jumeaux exactement, et qu’est-ce qui fait que les jumeaux sont identiques ou non?

Comme nous l’avons appris, un zygote se forme lorsqu’un ovule est fécondé par un spermatozoïde. Lorsque des jumeaux sont formés, ils peuvent se développer à partir d’un seul zygote ou de deux zygotes distincts.

Dans certains cas, deux ovules sont libérés pendant l’ovulation au lieu d’un seul ovule. Mais si chaque ovule est fécondé séparément par un spermatozoïde différent, deux zygotes se formeront. Comme ces deux zygotes sont formés par la fécondation de deux ovules différents avec deux spermatozoïdes différents, ils ne sont pas génétiquement identiques l’un à l’autre. Si ces deux zygotes sont implantés avec succès et deviennent des fœtus, les jumeaux qui naîtront seront non identiques. Les jumeaux non identiques sont aussi appelés jumeaux fraternels ou dizygotes, car ils se développent à partir de deux zygotes distincts. Le mot fraternel est utilisé pour décrire les frères et sœurs, ce qui souligne le fait que les jumeaux fraternels sont aussi proches génétiquement que n’importe quels autres frères et sœurs.

Mots clés: Jumeaux dizygotes

Les jumeaux dizygotes, également appelés jumeaux fraternels ou faux jumeaux, sont des jumeaux qui se développent à partir de deux zygotes distincts, générés avec deux ovules fécondés séparément par deux spermatozoïdes.

Qu’en est-il du sexe des jumeaux dizygotes?Puisqu’ils se développent à partir de deux zygotes distincts, ils peuvent avoir le même sexe ou des sexes différents, selon les chromosomes sexuels portés par les deux spermatozoïdes qui ont fécondé les deux ovules.

Le deuxième type de jumeaux sont les jumeaux monozygotes, car ils se développent à partir d’un seul zygote. Dans ce cas, un seul ovule est fécondé par un seul spermatozoïde, et le zygote résultant se divise en deux embryons. Cela peut se produire entre 8 et 12 jours après la fécondation. Dans la plupart des cas, on pense que les jumeaux monozygotes se forment parce que l’embryon s’est divisé au cours des premiers stades de développement. Comme les deux embryons proviennent d’un seul zygote, ils sont génétiquement identiques, ce qui donne des jumeaux identiques. Ces jumeaux partagent tous leurs gènes et caractéristiques et sont, par conséquent, toujours du même sexe, car leur génotype est déterminé par le chromosome sexuel d’un même spermatozoïde.

Mots clés: Jumeaux monozygotes

Les jumeaux monozygotes, également appelés vrais jumeaux, sont des jumeaux qui se développent à partir d’un seul zygote se divisant en deux embryons distincts.

La figure 7 illustre la formation de jumeaux dizygotes et monozygotes.

Figure 7 : Schéma montrant les différences entre la formation de jumeaux dizygotes et la formation de jumeaux monozygotes.

Voyons maintenant comment l’embryon se transforme en un fœtus après l’implantation.

À la deuxième semaine de l’implantation de l’embryon, les cellules commencent à se différencier en couches. Certaines de ces couches se forment à l’extérieur de l’embryon et sont appelées des membranes extra-embryonnaires. Ces couches sont indispensables pour la protection et le soutien du développement de l’embryon en un fœtus pendant la période de gestation.

À la deuxième semaine, une couche appelée amnios se forme. Une cavité ou un espace appelé le sac amniotique entourant l’embryon se forme. Cette cavité est remplie de liquide amniotique, comme indiqué dans la figure 8, et finit par recouvrir l’embryon entier, pour agir comme un amortisseur en le protégeant des fluctuations de température, de traumatismes et de mouvements soudains et brusques. Curieusement, les jumeaux fraternels se développent généralement dans deux sacs amniotiques distincts.

Mot clé: Amnios

L’amnios est la membrane extra-embryonnaire la plus interne qui enveloppe l’embryon ou le fœtus en développement.

Mots clés: Liquide amniotique

Le liquide amniotique est le liquide qui baigne l’embryon ou le fœtus à l’intérieur de l’amnios. Ce liquide protège le fœtus contre les traumatismes et les fluctuations de température.

Figure 8 : Schéma montrant un fœtus dans un utérus, entouré de l'amnios. L'amnios est rempli de liquide amniotique, comme le montre le schéma, qui aide à protéger le fœtus des traumatismes et des fluctuations de température.

Vers le 14ème jour de la grossesse, une autre membrane extra-embryonnaire appelée le chorion commence à se développer. Il forme la couche la plus externe, qui entoure tout l’embryon en développement. La membrane choriale forme des prolongements en forme de doigt appelés villosités choriales. Ensemble, ces villosités et une partie de l’endomètre de la mère constituent le placenta. Jusqu’à ce stade de la grossesse, les cellules de l’endomètre sont chargées de nourrir l’embryon qui se divise. Puis le placenta prend le relais, en fournissant à l’embryon des nutriments et de l’oxygène et en éliminant ses déchets. La figure 9 montre un schéma du placenta. Regardons de plus près sa structure.

Figure 9 : Schéma décrivant la structure du placenta humain. Les artères ombilicales, représentées en bleu, transportent le sang désoxygéné hors du fœtus, et la veine ombilicale, représentée en rouge, transporte le sang oxygéné vers le fœtus.

Mot clé: Chorion

Le chorion est la membrane extra-embryonnaire la plus externe qui entoure l’embryon ou le fœtus en développement.

Mots clés: Villosités choriales

Les villosités choriales sont des prolongements du chorion qui s’associent à l’endomètre de l’utérus de la mère, formant le placenta.

Mot clé: Placenta

Le placenta est un organe temporaire qui soutient et nourrit le fœtus au cours de son développement et sécrète les hormones nécessaires au maintien de la grossesse.

Le placenta est relié à l’embryon en développement par le cordon ombilical, illustré dans la figure 9. Le cordon ombilical mesure généralement 5060 cm de long, et contient habituellement trois vaisseaux sanguins:deux artères ombilicales et une veine ombilicale. Les artères ombilicales sont chargées de transporter le sang désoxygéné, riche en dioxyde de carbone et en déchets, du fœtus au placenta. La veine ombilicale, quant à elle, fournit du sang oxygéné du placenta au fœtus.

Mots clés: Cordon ombilical

Le cordon ombilical est le cordon contenant des vaisseaux sanguins et qui relie le fœtus en développement au placenta.

Le placenta est un organe où peuvent interagir les systèmes circulatoires de la mère et du fœtus. Comme vous pouvez le voir sur la figure, leurs vaisseaux sanguins ne sont jamais en contact direct et leur sang ne se mélange pas. Le sang de la mère s'accumule plutôt dans les espaces intervilleux du placenta. À l’intérieur des villosités choriales, les vaisseaux sanguins du fœtus forment des structures ramifiées ressemblant à des arbres. Le sang de la mère peut échanger des gaz et des nutriments avec les vaisseaux sanguins du fœtus à travers les membranes des villosités choriales par diffusion. Les villosités choriales du placenta servent à augmenter la surface pour l’échange de matériaux entre la mère et le fœtus. Il est important de rappeler que les substances toxiques, telles que l’alcool, la nicotine et d’autres drogues nocives, peuvent traverser le placenta et atteindre le fœtus en développement. Cela peut provoquer des anomalies du développement et des maladies;c’est pourquoi il est important que les femmes enceintes évitent la consommation de telles substances toxiques.

Exemple 3: Comprendre le rôle du placenta dans le processus d’échange

La figure illustre la structure du placenta. Quelle substance se trouve en grande concentration dans le vaisseau sanguin X?

  1. le dioxyde de carbone
  2. l’oxygène
  3. le glucose
  4. l’alcool
  5. les acides aminés

Réponse

Le placenta est un organe temporaire formé par l’association entre une partie du tissu endométrial de la mère et les villosités choriales du fœtus. Cet organe sert à soutenir et à nourrir le fœtus pendant la grossesse ou la période de gestation. Le fœtus est relié au placenta par le cordon ombilical, qui lui fournit de l’oxygène et des nutriments et emporte ses déchets, tels que le dioxyde de carbone. Dans la figure ci-dessus, les vaisseaux sanguins qui se vrillent et s’étendent en bas du schéma forment le cordon ombilical.

Le cordon ombilical contient généralement deux artères ombilicales et une veine ombilicale. Dans la figure illustrée, les deux artères ombilicales sont représentées en bleu et l’unique veine ombilicale est représentée en rouge. La veine ombilicale est responsable du transport du sang oxygéné du placenta vers le fœtus, tandis que les deux artères ombilicales transportent le sang désoxygéné du fœtus vers le placenta.

Sur la figure, la légende X indique l’un des deux vaisseaux sanguins bleus et vrillés du cordon ombilical. Il s’agit d’une artère ombilicale, ce qui signifie que ce vaisseau sanguin transporte le sang désoxygéné du fœtus vers le placenta. Le sang désoxygéné est riche en déchets provenant du fœtus, qui comprennent le dioxyde de carbone.

La bonne réponse est donc le dioxyde de carbone.

En plus de son rôle dans l’alimentation du fœtus, le placenta a également des fonctions endocriniennes. Il sécrète des hormones qui aident à soutenir et à maintenir la grossesse. Une fois formé, le placenta sécrète une hormone appelée gonadotrophine chorionique humaine, ou hCG. Cette hormone est responsable du maintien de l’épaisseur de l’endomètre pendant toute la grossesse pour soutenir le fœtus.

L'hormone hCG veille également à ce que le corps jaune, qui est une structure endocrine temporaire dans les ovaires, continue de sécréter la progestérone au début de la grossesse, sans se dégrader comme il le ferait si la fécondation n'avait pas eu lieu. Vers le quatrième mois de la grossesse, le corps jaune dégénère, et le placenta reprend lui-même la fonction de sécrétion de progestérone pour les derniers mois de la grossesse. La progestérone joue un rôle important pendant la grossesse en empêchant l’utérus de se contracter et en augmentant le flux sanguin vers l’utérus. Le placenta sécrète également de l’œstrogène, ce qui augmente la vascularisation ou la formation de vaisseaux sanguins dans l’utérus pour soutenir le développement du fœtus. Les niveaux d’œstrogène et de progestérone augmentent de façon constante tout au long de la grossesse.

Maintenant que nous avons découvert le placenta et les membranes extra-embryonnaires, revenons à notre discussion sur la formation des jumeaux. Les jumeaux identiques ou monozygotes, qui se développent à partir d’un seul zygote, partagent généralement un seul placenta, mais les deux embryons sont connectés au placenta par deux cordons ombilicaux distincts. En revanche, les jumeaux dizygotes ou fraternels ont généralement deux placentas et deux cordons ombilicaux distincts.

Exemple 4: Décrire les caractéristiques des jumeaux monozygotes

Quelle est la caractéristique des jumeaux monozygotes?

  1. Ils ne sont pas génétiquement identiques.
  2. Ils sont formés à partir de 1 ovule et 2 spermatozoïdes.
  3. Ils sont toujours du même sexe.
  4. Ils se développent avec le même cordon ombilical.

Réponse

Nous savons qu’un zygote est formé par la fusion d’un gamète mâle (ou d’un spermatozoïde) avec un gamète femelle (ou un ovule). Ce processus s’appelle la fécondation. Pour répondre à cette question, commençons par décrire les jumeaux monozygotes. En règle générale, il n’y a qu’un seul zygote qui se forme lors de la fécondation, et il se développe en un fœtus unique. Cependant, dans certains cas, plusieurs bébés naissent d’une seule grossesse. Les naissances multiples correspondent souvent à des jumeaux.

Les jumeaux monozygotes sont des jumeaux qui se développent à partir d’un seul zygote. Cela signifie qu’un zygote est formé par la fusion d’un spermatozoïde avec un ovule, et que ce zygote se divise en deux embryons. Si les deux embryons s’implantent avec succès, ils deviennent des jumeaux monozygotes. Grâce à ces informations, nous pouvons éliminer l’option qui dit qu’ils sont formés de 1 ovule et de 2 spermatozoïdes.

Lorsqu’un fœtus se développe dans l’utérus de la mère, il est nourri et soutenu par un organe temporaire appelé le placenta. Le fœtus est attaché au placenta par le cordon ombilical, qui fournit au fœtus de l’oxygène et des nutriments et élimine ses déchets. Lorsque des jumeaux monozygotes se forment, ils partagent généralement un placenta, mais chacun d’eux est relié séparément à ce placenta par leur propre cordon ombilical. On peut donc éliminer l’option qui dit qu’ils se développent avec le même cordon ombilical.

Passons maintenant à la génétique des jumeaux monozygotes. Étant donné que les jumeaux monozygotes se développent à partir du même ovule et du même spermatozoïde, ils ont les mêmes gènes et sont génétiquement identiques l’un à l’autre. Chez les jumeaux monozygotes, le sexe des deux bébés est déterminé par le chromosome sexuel porté par l’unique spermatozoïde. Cela signifie que les jumeaux monozygotes sont toujours du même sexe.

La description correcte des jumeaux monozygotes est donc qu’ils sont toujours du même sexe.

La période de gestation ou de grossesse varie selon les organismes. Par exemple, les moutons portent leurs petits environ 152 jours, alors que les éléphants d’Afrique ont une période de gestation d’environ 22 mois, ce qui fait environ 670 jours. Comme nous l’avons mentionné, chez les humains, la période de gestation dure 9 mois, ce qui représente environ 40 semaines soit 280 jours. La période de gestation ou de grossesse est divisée en trois trimestres. Au cours de chaque trimestre, le fœtus grandit progressivement et ses organes et systèmes organiques se développent. Décrivons les différentes étapes du développement du fœtus pendant la grossesse.

Le premier trimestre correspond à la période allant de la 1ère semaine à la 12ème semaine de grossesse. Au cours du premier trimestre, le cœur commence à se développer dès la troisième semaine de grossesse. Le cœur du fœtus se développe en quatre compartiments à la semaine 8, et les battements de cœur du fœtus peuvent être détectés par échographie à partir de la semaine 5 à la semaine 7 environ. Cela signifie que le cœur est l’un des premiers organes à se développer chez un fœtus en croissance. Le système nerveux commence ensuite à se former, en commençant par la moelle épinière. Puis les mains et les yeux se développent, et les organes sexuels se différencient complètement. Chez un fœtus masculin, les testicules commencent à se développer autour de la 5ème ou 6ème semaine, et chez un fœtus féminin, les ovaires se développent vers la 12ème semaine.

Le système squelettique se développe également au cours du premier trimestre, dans un processus appelé ossification du squelette ou formation d’os. Ce processus commence au cours du développement embryonnaire et peut se poursuivre jusqu’à l’âge adulte des 25 ans, bien que cela varie selon les individus.

Au cours du deuxième trimestre, qui va de la 13ème semaine à la 26ème semaine de grossesse, les organes des sens du fœtus commencent à se développer, et le fœtus peut alors ressentir une certaine stimulation sensorielle. À ce stade, les doigts et les orteils du fœtus sont également clairement définis. Le système nerveux devient plus avancé au cours du deuxième trimestre, et les premiers signes de mouvement sont généralement détectés à ce stade.

Le troisième et dernier trimestre qui va de la semaine 27 jusqu’à la naissance, est le trimestre le plus long. Au cours de ce trimestre, le cerveau se développe de façon importante et les systèmes d’organes internes sont tous complètement développés. Le développement sensoriel s’achève au cours de ce trimestre. La figure 10 résume les trois trimestres et les stades de développement du fœtus.

Figure 10 : Schéma montrant les étapes du développement de l'embryon au fœtus durant les 9 mois de la période de gestation ou de la grossesse.

À la fin de la période de gestation de 40 semaine, le bébé est complètement développé et est prêt à naître. Le processus de la naissance et de l'accouchement, également appelé parturition, fait intervenir plusieurs systèmes du corps de la mère qui travaillent ensemble pour permettre au bébé de sortir de l'utérus. Essayons de comprendre les événements impliqués dans ce processus.

Mot clé: Parturition

La parturition désigne le processus d’accouchement.

Lorsque le bébé est prêt à naître à la fin des 40 semaines, la rupture du sac amniotique est ce qui arrive en premier. Comme nous l’avons vu, tout au long de la grossesse, les taux d’œstrogène et de progestérone augmentent petit à petit. Mais au moment de la naissance, le niveau de progestérone chute brutalement. Au cours de la période de gestation, la progestérone agit en empêchant les muscles utérins de se contracter. Cette chute soudaine des taux de cette hormone au moment de l’accouchement provoque des contractions de l’utérus à intervalles réguliers. Ce processus de contractions utérines régulières correspond à l’accouchement, qui pousse le bébé à descendre de l’utérus par le canal cervical et à sortir du vagin.

Mot clé: Accouchement

L’accouchement est le processus par lequel le fœtus et le placenta sortent de l’utérus par le biais de contractions utérines.

Le niveau élevé d’œstrogène produit par le placenta et les ovaires de la mère pendant la grossesse prépare l’utérus à la parturition, en augmentant la sensibilité de l’utérus à l’ocytocine. L’ocytocine est une hormone hypophysaire produite par l’hypothalamus et stockée dans l’hypophyse postérieure. Au moment de l’accouchement, les contractions de l’utérus et la pression exercée par le bébé provoquent un étirement de l’utérus et du col utérin, ce qui stimule la libération d’ocytocine de l’hypophyse postérieure dans la circulation sanguine. L’ocytocine déclenche également la contraction de l’utérus, amenant le bébé à sortir.

La relaxine est une autre hormone sécrétée par les ovaires et le placenta. Cette hormone provoque l’assouplissement et l’expansion du col de l’utérus, permettant au bébé de passer à travers le canal cervical grâce aux contractions utérines, et de sortir du vagin. Le cordon ombilical du bébé doit être coupé à la naissance, et le placenta se détache complètement de la paroi utérine et est évacué quelques minutes plus tard.

Les hormones sécrétées par l’hypophyse permettent la production et la sécrétion de lait des glandes mammaires de la mère. Le premier lait, appelé colostrum, qui est très riche en anticorps, nourrit le bébé immédiatement après la naissance en lui fournissant des nutriments importants et en le protégeant contre les infections.

Fait intéressant, les femmes au-dessus de 35 ans sont plus susceptibles d’avoir une grossesse à haut risque que des femmes plus jeunes. L’âge du père joue également un rôle important. Plusieurs études ont montré que si le père est d'un âge avancé au moment de la conception, le bébé peut avoir des problèmes de santé.

Dans la figure 11, vous pouvez voir un résumé des trois grandes étapes du processus de parturition.

Figure 11 : Schéma montrant le processus de la parturition, ou de l'accouchement, divisé en trois étapes.

Résumons maintenant les points clés que nous avons appris sur la fécondation et la grossesse dans cette fiche explicative.

Points clés

  • La fécondation est le processus de fusion d’un gamète mâle (ou d’un spermatozoïde) avec un gamète femelle (ou d’un ovule) pour former un zygote.
  • La fécondation se produit dans les trompes de Fallope au sein du système reproducteur féminin. Le zygote se déplace ensuite vers l’utérus tout en se divisant par mitose pour former un blastocyste.
  • Le blastocyste est intégré à l’endomètre de l’utérus, au cours d’un processus appelé implantation, où il est soutenu tout au long de sa croissance et de son développement.
  • Le fœtus en développement est nourri par le placenta, qui favorise l’échange de matériaux entre la mère et le fœtus.
  • La grossesse est divisée en trois trimestres, au cours desquels les organes et les systèmes organiques du fœtus se développent complètement. Au neuvième mois de la grossesse, le bébé naît par un processus appelé parturition.

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