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Vidéo de la leçon : L’appareil génital féminin Biologie

Dans cette vidéo, nous allons apprendre à identifier les structures de l’appareil génital (reproductif) féminin, à définir leurs fonctions et à décrire la formation des ovules dans les ovaires.

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Transcription de vidéo

Dans cette vidéo, nous allons apprendre à identifier les structures de l’appareil génital féminin et à définir leurs fonctions. Nous allons également apprendre à décrire le processus de formation des ovules dans les ovaires par ovogénèse. Un ovule est le gamète d’une femme et est parfois appelé sa cellule reproductrice ou sa cellule sexuelle. Saviez-vous qu’à sa naissance, une femme possède environ un million d’ovules immatures? Lorsqu’elle atteint la puberté, ce nombre diminue à environ 300000. Mais au cours de sa vie reproductive, seuls 300 à 400 de ces ovules seront libérés.

Les gamètes, comme les ovules des femmes ou les spermatozoïdes des hommes, sont décrits comme des cellules haploïdes. Cela signifie qu’ils ne contiennent qu’un seul ensemble de chromosomes, souvent représenté par 𝑛, ce qui est la moitié du matériel génétique d’une cellule normale du corps. En effet, lors de la fécondation, quand un ovule et un spermatozoïde fusionnent, ils forment un zygote diploïde ayant un ensemble complet d’informations génétiques dans son noyau. Ce zygote est diploïde car son noyau contient deux ensembles complets de chromosomes, souvent représentés par 2𝑛. Chez les humains, les deux types de gamètes ont généralement 23 chromosomes, le zygote aura donc 46 chromosomes au total puisqu’il reçoit un ensemble de 23 chromosomes de chaque parent.

Regardons quelques-unes des principales structures de l’appareil génital féminin, parfois appelé système reproducteur féminin, qui participent à la fécondation. L’appareil génital féminin contient généralement deux ovaires. Les ovaires sont responsables de la libération des ovules, ainsi que de la libération d’hormones sexuelles. Chaque ovaire est relié à une structure appelée trompe de Fallope, ou parfois oviducte. Chaque trompe de Fallope a une ouverture en forme de pouce à proximité de l’ovaire, et connecte ce dernier à l’utérus.

Lorsque les ovules sont libérés d’un ovaire, ils circulent le long de la trompe de Fallope correspondante vers l’utérus. Cette figure nous montre une vue agrandie d’un ovule traversant les trompes de Fallope tapissées de cellules. Les cellules roses ici représentent des cellules épithéliales ciliées, et elles ont des prolongements appelés cils sur leur surface qui oscillent doucement pour faire avancer ou déplacer l’ovule le long de la trompe de Fallope vers l’utérus. Les cellules caliciformes, indiquées ici en bleu, seront également présentes dans l’épithélium cilié des trompes de Fallope. Ces cellules sécrètent du mucus qui facilite le mouvement de l’ovule. Les trompes de Fallope sont généralement le lieu où fusionnent un spermatozoïde et un ovule.

Si cela se produit, alors l’ovule fécondé se transformera en un zygote, qui se développera ensuite en un embryon; celui-ci devra alors trouver un endroit sûr pour s’implanter afin de se développer en un nouvel être humain. Cet endroit correspond à un organe appelé l’utérus. L’utérus est un organe creux situé dans le bassin féminin. Faisons une liste de certaines des adaptations clés de ces organes appartenant à l’appareil génital féminin. L’une des adaptations clés d’un utérus est sa paroi qui contient de nombreux vaisseaux sanguins lui permettant de s’enrichir en sang. Il y a aussi un muscle lisse dans la paroi de l’utérus qui lui permet de se contracter. Le rôle principal de l’utérus est de servir de site pour l’implantation et la croissance d’un embryon.

Nous avons déjà appris que lorsqu’un spermatozoïde féconde un ovule, la cellule qui se forme initialement est appelée zygote. Après la division du zygote, celui-ci devient alors un embryon. L’utérus fournit non seulement à cet embryon une paroi où il peut s’implanter, mais il lui fournit également un foyer pour se développer en toute sécurité pendant les neuf prochains mois de grossesse. Il existe de nombreux ligaments dans le système reproducteur féminin qui jouent un rôle dans le soutien de l’utérus et des autres organes reproducteurs, notamment pour les maintenir en place pendant la grossesse. À la base de l’utérus se trouve un tissu appelé le col de l’utérus. Le col de l’utérus relie l’utérus au vagin. Le vagin est un tube dont la paroi est constituée d’un muscle lisse. Chez les humains, il mesure environ sept centimètres de long, bien que cela varie d’un individu à l’autre comme la plupart des autres organes du corps humain.

Le vagin est une structure qui s’étend du col de l’utérus aux organes génitaux externes de la femme, il est généralement responsable de la réception des spermatozoïdes issus du pénis d’un homme lors de rapports sexuels. Le vagin est un environnement humide qui facilite le processus de rapport sexuel. Bien que le vagin soit tapissé d’une membrane muqueuse qui sécrète du mucus, son humidité vient principalement des glandes du col de l’utérus et de deux petites glandes, appelées glandes de Bartholin, qui sont situées à l’ouverture vaginale et qui peuvent sécréter des liquides afin de lubrifier le vagin, en particulier lors de l’excitation sexuelle. Le vagin a d’autres adaptations utiles telles qu’un pH acide, généralement entre 3,8 et 4,5, et son propre microenvironnement de bactéries saines pour aider à le protéger contre des micro-organismes plus dangereux.

Une fois entrés dans le vagin, la plupart des spermatozoïdes vont tenter de remonter le col de l’utérus et de pénétrer dans l’utérus. À partir de là, les spermatozoïdes peuvent accéder à l’une des deux trompes de Fallope et peuvent ainsi peut-être trouver un ovule à féconder. Voyons plus en détail comment certaines de ces structures de l’appareil génital féminin peuvent changer au cours de la vie d’une femme, et à une certaine période tous les mois. Au début de la puberté, le corps d’une femme se prépare à la possibilité de se reproduire en faisant face à des changements physiques, émotionnels et mentaux. Les changements qui se produisent pendant la puberté sont principalement contrôlés par la libération d’hormones comme l’œstrogène et la progestérone, surtout à partir des ovaires mais aussi d’autres régions du corps.

L’un des changements qui survient généralement chez les femmes au début de la puberté est le cycle menstruel. Le cycle menstruel décrit les variations rythmiques, étalées sur environ un mois, des sécrétions d’hormones qui provoquent, à leur tour, des changements dans l’appareil génital féminin. L’épaisseur de la muqueuse de l’utérus est un changement qui se produit au cours du cycle menstruel, représenté sur ce graphique par cette ligne rose. Le cycle menstruel commence par la menstruation, parfois appelée les règles. Vous pouvez voir sur le graphique qu’elle se déroule approximativement du jour zéro au jour sept. La muqueuse utérine est parfois appelée endomètre, et elle est très riche en sang.

Au cours de la menstruation, des contractions parfois douloureuses dans le muscle lisse de la paroi utérine font évacuer du vagin la muqueuse utérine remplie de sang. La durée de la menstruation peut varier considérablement d’une femme à l’autre, et même à différentes périodes de la vie d’une femme. C’est également le cas pour la durée de tout le cycle menstruel, bien que la durée moyenne soit d’environ 28 jours. Après la menstruation, la muqueuse utérine commence à se reconstruire environ du jour 7 au jour 18, comme vous pouvez le voir. Ce processus est également contrôlé par les hormones sexuelles, qui sont principalement libérées par les ovaires.

Lorsque la muqueuse de l’utérus est entièrement reconstruite, elle est prête à recevoir un ovule fécondé lors d’un processus appelé l’implantation. L’épaisseur de la muqueuse utérine est maintenue jusqu’au jour 28 environ, le jour où le cycle se répétera à nouveau. Pour qu’un spermatozoïde parvienne à féconder un ovule, celui-ci doit d’abord être libéré de l’ovaire au cours d’un processus appelé ovulation. L’ovulation a tendance à se produire aux alentours du jour 14 du cycle menstruel. Ce processus est également contrôlé par des hormones, principalement l’hormone lutéinisante, ou LH, qui est sécrétée par la glande pituitaire du cerveau. Cela se produit environ tous les mois lorsque la muqueuse utérine est épaisse, afin que l’ovulation puisse conduire à l’implantation d’un embryon.

Si un embryon s’implante dans la paroi utérine, le muscle lisse de la paroi utérine jouera alors environ neuf mois plus tard, un autre rôle dans les contractions pour pousser le bébé hors de l’utérus et à travers le vagin lors de l’accouchement. Le cycle menstruel d’une femme continue jusqu’à ce que la menstruation et l’ovulation s’arrêtent à la ménopause. La ménopause est également souvent associée à de nombreux changements hormonaux et physiques dans le corps humain. Voyons comment se développe un ovule mature. Ce processus, appelé ovogénèse, se produit avant même la naissance d’un fœtus féminin, soit le stade de développement qui suit la formation d’un embryon. Il y a trois phases principales de l’ovogénèse: la multiplication, la croissance et la maturation.

Regardons tout d’abord la phase de multiplication. Dans un fœtus femelle de huit à 20 semaines, de nombreuses cellules se divisent et se multiplient par mitose. Les ovules immatures à ce stade sont appelés des cellules germinales primordiales ou gonocytes primordiaux. Les cellules germinales primordiales sont des cellules diploïdes qui finiront par se développer en gamètes matures à la fois chez les hommes et chez les femmes. Comme les cellules germinales primordiales sont diploïdes, elles ont un ensemble complet de 46 chromosomes. Mais dans cette figure, nous allons simplifier en représentant ces 46 chromosomes avec seulement quatre chromosomes. La multiplication des cellules germinales primordiales, lors de cette première phase de l’ovogénèse, produit des cellules diploïdes appelées ovogonies. Nous pouvons voir que ces cellules sont diploïdes car elles ont 2𝑛 entre parenthèses et elles ont été obtenues par mitose à partir de cellules germinales primordiales diploïdes.

La phase de multiplication se poursuit jusqu’à quelques semaines avant la naissance, date à laquelle la plupart des ovogonies meurent tandis que celles qui survivent passent à l’étape suivante de l’ovogénèse. La deuxième étape, appelée phase de croissance, commence dans les ovaires alors qu’il ne s’agit encore que d’un fœtus. Les ovogonies grossissent et leurs chromosomes se répliquent pour se préparer à la méiose. Elles deviennent alors des ovocytes I. La méiose débute dans les ovocytes I, mais s’interrompt au début du processus à la prophase. Comme les ovocytes I n’ont pas encore terminé la méiose I et ont donc toujours un ensemble complet de chromosomes, ils sont considérés comme des cellules diploïdes. Les ovocytes I restent dormants dans les ovaires pendant environ 12 ans, jusqu’au début de la puberté.

Parfois, les étapes de l’ovogénèse sont classées selon qu’elles se produisent avant la naissance d’un fœtus, parfois appelée ovogénèse prénatale, ou après sa naissance. Le mot prénatal vient du latin et signifie littéralement avant la naissance. Le mot postnatal signifie après la naissance, et il fait référence à la phase de l’ovogénèse qui suit la phase de croissance, soit la phase de maturation. La phase de maturation est déclenchée par des hormones et se produit pendant l’ovulation chez une femme qui a commencé ces cycles menstruels. Elle comprend un processus appelé méiose, dont vous vous souvenez peut-être, qui se répartit sur deux étapes de division cellulaire. Rappelez-vous que ce processus a commencé lors de la phase de croissance prénatale de l’ovogénèse, mais s’est arrêté lors de la prophase de la méiose I.

Dans la phase de maturation, l’ovocyte I termine sa première division, la méiose I, qui sépare son noyau pour produire deux cellules filles haploïdes. La moitié du matériel génétique de l’ovocyte I va dans une cellule appelée ovocyte II, et l’autre moitié du matériel génétique va dans une cellule non fonctionnelle et beaucoup plus petite appelée globule polaire I. Comme ils contiennent la moitié du matériel génétique d’une cellule normale du corps, l’ovocyte II et le globule polaire I sont des cellules haploïdes. Comme vous pouvez le voir, le globule polaire est une cellule beaucoup plus petite contenant très peu de cytoplasme, et elle est parfois appelée non fonctionnelle car elle ne se développera pas en un ovule mature. Il s’agit en fait d’une cellule dans laquelle les chromosomes en excès peuvent être éliminés.

La méiose II, la deuxième division de la méiose, commencera après la fin de la méiose I. Mais elle s’arrêtera ou sera bloquée lors de la métaphase avant que le globule polaire I ou que l’ovocyte II ne puissent se diviser. Pour terminer la méiose II, il faut d’abord que l’ovulation, au cours de laquelle ces deux cellules sont libérées de l’ovaire, se produise. La méiose II ne reprend que lors du processus de fécondation pour former un ovule mature, à condition que l’ovocyte II soit fécondé par un spermatozoïde. Lorsque cela se produit, l’ovocyte II se divise une deuxième fois, formant un ovule fécondé et une autre petite cellule appelée globule polaire II. Le globule polaire I se divise également une deuxième fois, produisant deux autres globules polaires II.

Comme le matériel génétique du spermatozoïde haploïde et de l’ovocyte II haploïde se sont réunis, l’ovule fécondé qu’ils produisent est une cellule diploïde qui peut maintenant être appelée zygote. Par conséquent, les produits finaux de la méiose sont trois globules polaires II et un ovule fécondé. Les trois globules polaires produits ont tendance à se dégrader après la fécondation. Mais curieusement, chez certaines espèces, les globules polaires persistent et jouent un rôle dans les événements futurs du cycle de la vie d’un organisme.

Résumons les étapes de l’ovogénèse et apprenons en plus sur la façon dont l’ovocyte II est libéré, en observant ce processus se dérouler dans l’ovaire même. Cette figure nous montre une coupe transversale d’un ovaire en développement, avec certaines cellules juste au début de l’ovogénèse. Vous pouvez voir qu’à ce stade, l’ovaire est composé de nombreux petits sacs remplis de liquide appelés follicules, chacun contenant un ovule immature. Chez un fœtus femelle âgé d’environ 20 semaines, ces cellules seront appelées cellules germinales primordiales, et quelques-unes d’entre elles ont été représentées sur cette figure. Les cellules germinales primordiales sont diploïdes et elles se divisent plusieurs fois par mitose pour produire des ovogonies diploïdes. Beaucoup de ces ovogonies meurent, mais les quelques ovogonies restantes après les 20 premières semaines du fœtus entreront en phase de croissance.

Au cours de la phase de croissance, ces ovogonies se développent en ovocytes I qui sont également des cellules diploïdes. Le follicule qui entoure les ovocytes I est appelé follicule primordial, et il devient riche en nutriments comme les protéines. Les ovocytes I restent ensuite dormants dans les ovaires d’une fille jusqu’à ce qu’elle atteigne, environ 12 ans plus tard, la puberté. La phase de maturation commence à ce stade et se produira environ une fois par mois jusqu’à ce que la femme atteigne la ménopause, et à l’exception d’une éventuelle grossesse. Chaque mois, un ovocyte I subit généralement la méiose I pour former un ovocyte II haploïde et un globule polaire I. À ce stade, ces deux cellules haploïdes sont contenues dans un follicule appelé follicule de De Graaf où elles commencent la méiose II.

Lors de l’ovulation, le follicule de De Graaf éclate, ce qui libère l’ovocyte II et le globule polaire dans la trompe de Fallope. Si l’ovocyte II est fécondé par un spermatozoïde, la méiose II reprend pour se terminer, formant un ovule mature puis un zygote diploïde. Une fois que l’ovocyte II a quitté l’ovaire, le follicule de Graaf se transforme en une structure appelée le corps jaune. Le corps jaune sert à libérer des hormones afin de contrôler le début de la grossesse. Si l’ovocyte II n’est pas fécondé, le corps jaune se décomposera en quelques jours, provoquant une baisse de la libération d’hormones et le début de la menstruation.

Comme mentionné précédemment, la méiose II ne s’achèvera que si le spermatozoïde féconde l’ovocyte II. Mais comment la fécondation stimule-t-elle la reprise de la deuxième division méiotique? Nous allons le découvrir.

Le follicule de De Graaf, qui entourait l’ovocyte II et le globule polaire I lorsqu’ils étaient encore dans l’ovaire, contient de nombreuses petites cellules folliculaires. Lorsque l’ovocyte II est libéré de l’ovaire à l’ovulation, certaines de ces cellules folliculaires restent attachées à sa surface. Cela forme une structure appelée corona radiata, qui recouvre l’ovocyte II. La corona radiata est composée de nombreuses couches de cellules. Regardons de plus près l’ovocyte II et la structure qui l’entoure. L’extérieur de la membrane cellulaire de l’ovocyte a une matrice glycoprotéique qui contient des glucides, des protéines et une substance appelée acide hyaluronique. Cette matrice est appelée une zone pellucide chez les mammifères comme les humains.

Cette couche gélatineuse doit être traversée par un spermatozoïde pour que la fécondation ait lieu. Vous savez peut-être que la tête d’un spermatozoïde contient une structure appelée l’acrosome. Cet acrosome contient des enzymes appelées hyaluronidases. Ces enzymes sont libérées de l’acrosome lorsque le spermatozoïde pénètre dans la corona radiata pour dégrader l’acide hyaluronique dans la zone pellucide. Ces enzymes aident le spermatozoïde à se frayer un chemin à travers les couches externes entourant l’ovocyte II. Bien que de nombreux spermatozoïdes tentent de passer à travers ces couches externes, il n’y en a qu’un seul qui pénètre généralement dans le cytoplasme de l’ovocyte II.

Le processus de la méiose II dans l’ovocyte II peut alors reprendre, formant un ovule mature. Les noyaux du spermatozoïde et de l’ovule peuvent donc maintenant fusionner lors de la fécondation pour former un zygote diploïde. Et rappelez-vous, les globules polaires II vont probablement se dégrader.

Passons en revue ce que nous avons appris dans cette vidéo avec quelques points clés. Les principales structures de l’appareil génital féminin sont les ovaires, les trompes de Fallope, l’utérus, le col de l’utérus et le vagin. Les ovaires libèrent des hormones et, pendant l’ovulation, des ovules. L’ovule peut ensuite voyager le long de la trompe de Fallope vers l’utérus. S’il est fécondé par un spermatozoïde, l’ovule deviendra un embryon. L’ovogénèse est le processus par lequel une cellule germinale primordiale se développe en un ovule mature et en trois petits globules polaires. Les trois étapes de l’ovogénèse sont la multiplication, la croissance et la maturation. Et elles font intervenir à la fois la mitose et la méiose. La méiose II ne se termine que si l’ovule est fécondé.

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