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Vidéo de la leçon : Appareil génital masculin Biologie

Dans cette vidéo, nous allons apprendre à identifier les différentes parties de l’appareil génital masculin et à décrire leurs fonctions.

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Transcription de vidéo

Dans cette vidéo, nous allons apprendre à identifier les parties de l’appareil génital masculin et à décrire leurs fonctions. Nous allons voir étape par étape le trajet que parcourent les spermatozoïdes à travers chaque partie du système génital. Et nous examinerons également les organes accessoires qui soutiennent les spermatozoïdes en produisant les fluides qui composent le sperme. Enfin, nous allons étudier la structure d’un spermatozoïde typique et les adaptations qui lui permettent d’assurer sa fonction dans la reproduction sexuelle.

Saviez-vous que les testicules d’un homme en bonne santé peuvent produire jusqu’à environ 1500 spermatozoïdes par seconde? Cela signifie que des centaines de millions de spermatozoïdes sont fabriqués chaque jour. Un millilitre de sperme sain, c'est-à-dire le liquide qui contient les spermatozoïdes, peut contenir jusqu'à 300 millions de spermatozoïdes. Les spermatozoïdes sont les cellules sexuelles masculines ou les cellules reproductrices, autrement dit les gamètes, qui ont pour fonction de féconder les ovules de la femme lors de la reproduction sexuée. Les hommes ont besoin de fabriquer une telle quantité de spermatozoïdes pour plusieurs raisons. L’un des principaux défis auxquels les spermatozoïdes sont confrontés est de survivre dans le système reproducteur féminin assez longtemps pour féconder un ovule. C’est pourquoi il faut beaucoup de sperme pour effectuer cette fonction.

Commençons par décrire l’appareil génital masculin, parfois appelé le système reproducteur masculin, avant d’étudier son fonctionnement dans la production de sperme et les adaptations de ces nombreuses cellules spécialisées pour surmonter les nombreux obstacles qu’elles rencontrent lors de leur trajet vers un ovule à féconder. Cette figure montre une coupe transversale en vue latérale qui résume certaines des principales structures de l’appareil génital masculin.

Vous connaissez peut-être déjà quelques-unes de ces structures, par exemple les testicules et le pénis. Mais en réalité, le système reproducteur masculin est beaucoup plus complexe et ne se limite pas à ces deux organes. Examinons plus en détail les différents organes et leurs fonctions, en commençant par le testicule, où commence le voyage des spermatozoïdes.

Les hommes possèdent généralement deux testicules. Les testicules sont également connus sous le nom de gonades mâles. Chaque testicule, dont l'un est visible sur ce schéma, a la forme d'un petit œuf de poule. Ils mesurent environ trois à cinq centimètres de long et trois à quatre centimètres de large à leur point le plus épais, bien que cela puisse varier d'un homme à l'autre. Les testicules ont tendance à croître de la naissance jusqu’à la puberté. Après la maturité sexuelle d’un homme, ses testicules peuvent progressivement se rétrécir. Cela est dû à la baisse des taux de testostérone, qui est une hormone sexuelle masculine libérée par les cellules des testicules.

Dressons une liste des caractéristiques structurelles de chacun de ces organes au fur et à mesure de leur description. Il sera également utile d’énumérer leurs fonctions. Les testicules sont responsables de la production des gamètes mâles, appelés spermatozoïdes. Les spermatozoïdes signifient littéralement «graine animée». Les spermatozoïdes sont des cellules haploïdes, ce qui signifie qu’ils contiennent la moitié du nombre de chromosomes d’une cellule normale. En effet, la spermatogenèse, qui est le processus par lequel les spermatozoïdes sont fabriqués dans les testicules, repose sur un type de division cellulaire appelée méiose. La méiose comprend deux divisions cellulaires qui divisent par deux le nombre de chromosomes dans les cellules produites. La spermatogenèse se produit dans de longues structures tubulaires au sein des testicules, appelées tubes séminifères, que vous pouvez voir ici à l'intérieur de ce testicule.

Les testicules sont les organes du corps masculin qui produisent les plus grandes quantités d’hormones sexuelles masculines, parfois appelées androgènes. Le préfixe andro- signifie homme. Mais il est important de noter que ces hormones jouent un rôle important aussi bien chez les hommes que chez les femmes. Le principal androgène est appelé testostérone. La testostérone et les autres androgènes sont principalement responsables de la croissance de diverses parties du système reproducteur masculin telles que la glande prostate, que nous explorerons plus en détail plus tard dans la vidéo. Elle stimule également le développement des caractères sexuels secondaires. Ces caractères se développent à la puberté et ne sont pas directement impliqués dans la reproduction. Il peut s'agir de la voix qui devient plus grave ou de la croissance des poils du visage et du corps.

La testostérone est sécrétée par les cellules situées entre les tubes séminifères des testicules, appelées cellules de Leydig et légendées ici en rose. Les deux testicules masculins sont contenus dans un sac de peau appelé scrotum. Comme vous pouvez le voir dans cette figure montrant une vue de face du scrotum des testicules, celui-ci est généralement divisé en deux parties principales, chacune contenant un testicule. Chez les hommes, le scrotum se trouve à l’extérieur du corps, ce qui permet aux testicules d’être maintenus environ deux à trois degrés Celsius en dessous de la température interne du corps, en particulier de l’abdomen. En effet, le maintien d’une température plus basse est bénéfique pour une production de sperme plus efficace.

Le scrotum procure également une certaine protection aux testicules, mais ils restent malgré tout des organes très sensibles. Si les testicules d’un embryon ne descendent pas dans le scrotum, alors cet individu sera certainement infertile. En effet, ils seront conservés à la température du corps plutôt qu'à une température inférieure de deux ou trois degrés qui convient à la production de sperme. Curieusement, chez certains autres mammifères, comme les éléphants, les dauphins et les phoques, les testicules ne sont pas maintenus dans un scrotum à l'extérieur du corps. La raison derrière cette caractéristique et la façon dont elle a évolué sont toujours débattus parmi les scientifiques.

Maintenant que nous savons où les spermatozoïdes sont produits, nous allons en apprendre davantage sur la façon dont ils sont transportés dans l'appareil génital masculin jusqu'à ce qu'ils quittent le corps, en examinant tous les autres organes concernés. Nous utiliserons des flèches vertes pour montrer la direction du transport des spermatozoïdes. Après avoir été produits dans les testicules, les spermatozoïdes sont transportés dans une région appelée épididyme. Vous pouvez également voir l’épididyme dans cette figure agrandie ici. L’épididyme est un long tube enroulé situé juste à l’extérieur de chaque testicule. L'épididyme sert à stocker les spermatozoïdes jusqu'à ce que l'éjaculation se produise, par exemple pendant l'excitation sexuelle.

L’éjaculation est le processus par lequel les spermatozoïdes quittent le corps de l’homme par le pénis. Mais cette étape viendra plus tard dans la vidéo. Lorsque l'éjaculation est prévue, les spermatozoïdes sont transportés de l'épididyme vers le canal déférent. Le canal déférent est un canal à paroi épaisse. Il y a deux canaux déférents, qui forment de très longs tubes fixés à chaque épididyme. Le rôle du canal déférent est de transporter les spermatozoïdes de l’épididyme vers un autre tube appelé urètre. Les spermatozoïdes finiront par quitter le corps de l’homme à partir de l’urètre.

Il est intéressant de noter que les hommes et les femmes possèdent tous deux des urètres, bien que leurs fonctions soient légèrement différentes. L’urètre masculin est en partie responsable du transport du sperme hors du corps de l’homme via le pénis, mais comme vous pouvez le voir, il est également connecté à la vessie. En effet, chez l’homme et la femme, l’urètre est chargé d’éjecter l’urine, qui est stockée dans la vessie, hors du corps. Ce processus est appelé miction, mais n’oubliez pas qu’il est entièrement distinct du rôle de l’urètre dans la reproduction sexuelle.

Trois différentes sécrétions de fluide sont ajoutées aux spermatozoïdes pour constituer le volume total éjaculé de sperme liquide. Le sperme est un fluide qui contient entre 40 millions et 1,2 milliard de spermatozoïdes chez un homme en bonne santé. Les fluides qui composent le sperme sont tous produits par des glandes accessoires du système reproducteur masculin, qui sont indiquées sur le schéma récapitulatif en bleu. Elles sont appelées glandes accessoires car le sperme ne les traverse pas directement. Ces glandes correspondent à des glandes exocrines car elles sécrètent des substances dans l’urètre, qui est un canal. Elles comprennent la glande prostate, les vésicules séminales et les glandes de Cowper.

Les fluides exocrines que ces glandes produisent favorisent la motilité des spermatozoïdes en leur fournissant un milieu liquide dans lequel ils peuvent nager. Vous auriez aussi du mal à nager si vous n’étiez pas entouré de liquide. L’urètre est légèrement acide, car il contient de l’acide urique provenant de l’urine résiduelle. Le vagin féminin, que vous pouvez voir légendé dans ce schéma en bas de l’écran ici, est également un environnement assez acide dont le pH est compris entre 3,8 et 4,5 chez la plupart des femmes. Lors de la reproduction sexuée, les spermatozoïdes doivent généralement pénétrer dans le vagin afin de féconder un ovule. Notez que ce spermatozoïde a une taille beaucoup plus grande qu’elle ne l’est en réalité.

Toutes les sécrétions exocrines qui composent le sperme sont alcalines, de sorte qu’elles puissent neutraliser ces environnements acides, à savoir l’urètre masculin en sortant du corps et le tractus génital féminin. Cela permet à un plus grand nombre de spermatozoïdes de survivre plus longtemps dans l'appareil génital féminin et augmente les chances d’une fécondation réussie. Examinons plus en détail ces différentes sécrétions et indiquons l’endroit de l'appareil reproducteur masculin où elles pénètrent à l'aide de flèches roses. La prostate est située juste en dessous de la vessie de l’homme. Puisque l’urètre commence à la base de la vessie, il traverse la prostate où il rentre en contact avec des spermatozoïdes provenant du canal déférent. La prostate sécrète un fluide alcalin appelé liquide prostatique, qui contribue au sperme contenant les spermatozoïdes.

Les hommes ont généralement deux vésicules séminales, qui sont situées juste derrière la vessie. Et ici, dans cette figure, vous pouvez juste en voir une. La vésicule séminale sécrète un fluide alcalin qui est riche en sucre fructose. Il est également sécrété lorsque les spermatozoïdes traversent la prostate. Le fructose fournit une source de sucres pour la respiration cellulaire des spermatozoïdes. En effet, les spermatozoïdes sont des cellules particulièrement actives en raison de leur grande motilité, leur libération nécessite donc une quantité importante d'énergie. Les glandes de Cowper sont deux petites glandes en forme de P situées de chaque côté de l’urètre, juste en dessous de la prostate. On les appelle parfois les glandes bulbo-urétrales, ce qui est facile à retenir puisque ce sont des structures bulbaires situées de chaque côté de l’urètre.

Les glandes de Cowper sécrètent un mucus pré-éjaculatoire épais et clair dans le sperme lorsqu'il pénètre dans l'urètre depuis la prostate. Le mucus commence à être sécrété par le pénis lors de l’excitation sexuelle, ce qui sert à lubrifier et neutraliser l’urètre afin de préparer le transport des spermatozoïdes hors du corps. Comme nous l’avons vu, le pénis contient un canal appelé l’urètre, qui forme une ouverture juste à l’extrémité du pénis. Cette ouverture permet aux spermatozoïdes des testicules et à l’urine de la vessie de sortir du corps masculin. Le processus par lequel le sperme sort du corps d’un homme à travers le pénis via l’urètre est appelé éjaculation.

L’éjaculation se produit souvent au cours d’un processus appelé copulation, ou parfois sexe, qui consiste à insérer le pénis d’un homme dans le vagin d’une femme. Cependant, pour que la fécondation soit réussie et donc qu’une grossesse se produise à la suite de cette copulation, il doit d’abord se passer quelques évènements. Lors de l’ovulation d’une femme, un ovule est libéré de l’un de ses ovaires et se déplace dans une trompe de Fallope. Si les spermatozoïdes parviennent à pénétrer dans le vagin d’une femme, ils tenteront de nager à travers son système reproducteur pour atteindre ses trompes de Fallope. Une fois dans la trompe de Fallope, un spermatozoïde pourrait, s’il est très chanceux, féconder l’ovule.

Le pénis est bien adapté à sa fonction dans la reproduction sexuée car c’est un tissu spongieux qui s’érige lors de l’excitation sexuelle. On l'appelle tissu érectile car il peut passer de l'état flasque, tel qu'il apparaît dans le schéma ici, à l'état d'érection pendant l'excitation sexuelle en raison d'une augmentation du flux sanguin. Une autre adaptation indispensable du pénis est son urètre, qui permet aux spermatozoïdes de sortir du corps. Comme nous venons d’expliquer un processus assez complexe et introduisons beaucoup de nouveaux termes, résumons ce que nous venons d’explorer en regardant le système reproducteur masculin de face pour voir comment ce processus se déroule sous un angle différent.

Tout d’abord, le sperme est produit dans les testicules. Les spermatozoïdes sont ensuite transportés vers l’épididyme où ils sont stockés jusqu’à l’éjaculation, auquel moment le sperme se déplace le long du canal déférent. Les spermatozoïdes sont ensuite transférés dans l’urètre. Au cours de leur trajet le long de l’urètre, plusieurs fluides alcalins alimentent les spermatozoïdes pour constituer le sperme, d’abord à partir des vésicules séminales, puis de la prostate, et enfin des glandes de Cowper. Les spermatozoïdes traversent ensuite le pénis via l’urètre jusqu’à ce qu’il soit éjaculé. Si l’éjaculation a lieu, alors ces spermatozoïdes pourraient féconder un ovule.

Voyons ensuite la structure et la fonction des spermatozoïdes. La fonction d’un spermatozoïde est d’atteindre et de féconder avec succès l’ovule d’une femme afin de créer une nouvelle vie humaine. Mais comment ces spermatozoïdes sont-ils structurés pour fonctionner efficacement dans la reproduction sexuelle? Les caractéristiques essentielles des spermatozoïdes humains sont leur taille microscopique qui leur permet de se déplacer et leur production en grand nombre. Un spermatozoïde mature typique se compose de quatre parties principales: une tête, qui est reliée à un collet, une pièce intermédiaire et une longue queue. Regardons chacune de ces parties plus en détail.

La tête d’un spermatozoïde contient son noyau, qui porte son matériel génétique sous forme d’ADN. Ce noyau est décrit comme haploïde car il contient la moitié du nombre de chromosomes d’une cellule corporelle normale, 23, au lieu des 46 habituels. En effet, comme vous vous en souvenez peut-être, le sperme se forme par deux divisions lors du processus de la méiose. Les spermatozoïdes sont haploïdes car leur objectif est de féconder l’ovule de la femme, également haploïde, pour produire un zygote diploïde avec un ensemble complet de 46 chromosomes. La nature haploïde du noyau d’un spermatozoïde signifie également que chaque spermatozoïde ne contiendra qu’un seul chromosome sexuel, soit X ou Y. Comme les ovules féminins sont également haploïdes, ils ne contiendront également qu’un seul chromosome sexuel, mais il s’agira toujours de X.

Si un spermatozoïde avec un chromosome X féconde un ovule, le zygote produit aura deux chromosomes X et sera donc biologiquement féminin. Mais si un spermatozoïde avec un chromosome Y féconde un ovule, le zygote produit aura un chromosome X et un chromosome Y et sera biologiquement masculin. L'extrémité de la tête du spermatozoïde est recouverte d'une structure en forme de capuchon appelée acrosome. L’acrosome contient des enzymes hydrolytiques communément appelées hyaluronidases. Celles-ci sont sécrétées si le sperme entre en contact avec un ovule. Ces enzymes permettent au spermatozoïde de digérer la membrane externe de l'ovule, afin que le spermatozoïde puisse y pénétrer pour la fécondation.

Le collet du spermatozoïde contient deux centrioles. Les centrioles sont les organites responsables de l’organisation des fibres fusiformes formées lors de la division cellulaire. Ces centrioles joueront un rôle important dans la division de l’ovule s’il est fécondé avec succès par un spermatozoïde. La partie intermédiaire d’un spermatozoïde contient de nombreuses mitochondries, présentées ici en rose. Les mitochondries sont les organites dans lesquels se déroule la respiration cellulaire, et par conséquent, où l’énergie est produite.

Les spermatozoïdes ont besoin d’énormes quantités d’énergie pour nager dans l’appareil génital féminin, parcourant des distances environ 1000 fois leur propre longueur, à travers des courants difficiles et des obstacles. Rappelez-vous que les vésicules séminales ont fourni aux spermatozoïdes un fluide riche en sucres fructose. Les produits du métabolisme du fructose dans les spermatozoïdes peuvent être utilisés dans les nombreuses mitochondries pour produire de l’énergie via la respiration cellulaire. Certains spermatozoïdes pourront alors peut-être achever ce dangereux périple. Le mouvement des spermatozoïdes est facilité par la présence d’une longue queue, appelée flagelle ou plus rarement ondulipode. C’est ce qui permet aux spermatozoïdes d’être mobiles dans leur environnement.

Il est maintenant temps pour nous de passer en revue les points clés que nous avons abordés dans cette vidéo. L’appareil génital masculin, autrement connu sous le nom de système reproducteur masculin, effectue une partie du processus de reproduction sexuelle. Les testicules sont responsables de la production de spermatozoïdes et des hormones sexuelles masculines, principalement la testostérone. Les spermatozoïdes sont transportés des tubes séminifères dans les testicules à l’épididyme pour y être stockés, puis dans le canal déférent, qui conduit à l’urètre d’où sont expulsés les spermatozoïdes du pénis. Des liquides sont ensuite ajoutés aux spermatozoïdes par trois glandes accessoires différentes pour former le sperme.

Nous avons également appris que le spermatozoïde est adapté à sa fonction en ayant un noyau haploïde et des acrosomes contenant des enzymes. Et ils possèdent aussi de nombreuses mitochondries qui libèrent de l’énergie et une queue qui utilise cette énergie pour se déplacer.

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