Corrigés des exercices de Biologie.

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1 Corrigés des exercices de Biologie. Exercice 1 Expérience 1 : L ovaire seul est développé et relié au canal de Müller, suite à l atrophie du canal de Wolff. C est le développement normal du sexe phénotypique femelle. L ovaire en contact avec le testicule greffé est atrophié, le canal de Wolff se développe du côté du greffon et le canal de Müller régresse, du même côté. Les canaux sont «inversés» comme lors du développement phénotypique mâle. L ovaire doit même être partiellement transformé en testicule. Expérience 2 : Le remplacement du testicule greffé par un extrait de testostérone n entraîne que le développement des canaux de Wolff et sans disparition des canaux de Müller. L action de la testostérone ne suffit pas à la différenciation des conduits génitaux : les canaux de Wolff sont développés mais les canaux de Müller n ont pas regressé. Le testicule fœtal exerce 2 sortes d action lors de la différenciation de l appareil génital. D une part, il provoque la disparition des canaux de Müller et d autre part, il est responsable du développement des voies génitales mâles et la masculinisation du sinus uro-génital et des organes génitaux externes. Les expériences précédentes prouvent que ces actions sont contrôlées par 2 substances différentes, dont l une est la testostérone et l autre un «facteur anti-müllérien» appelé AMH. Exercice 2 A. L ordre des différents phénomènes est le suivant : B, E, F, A, C, D. B. En B : C est la rétractation des cellules folliculaires entraînée par le contact du spermatozoïde avec la corona radiata. On observe un seul globule polaire, le spermatozoïde va débuter son entrée dans l ovocyte II bloqué en métaphase II de méiose. La réaction acrosomique va avoir lieu. Titre : Début de la réaction acrosomique 1

2 En E : Le contact avec l ovocyte II déclenche une dépolarisation de la membrane, ainsi les autres spermatozoïdes ne peuvent plus entrer dans l ovocyte (blocage précoce). Titre : La piqûre spermatique En F : Les évènements vus en B et en E engendrent la reprise de l activité de l ovocyte II bloqué en métaphase II de méiose. Cette reprise permettra la formation du pronucléus femelle et l expulsion du 2 ème globule polaire. Titre : La reprise de la méiose et ses conséquences. En A : Les deux pronoyaux (pronucléi) ainsi constitués vont se rapprocher. Titre : Rapprochement des nucléi. En C : Les pronucléi s accolent et il y a amphimixie (caryogamie). Ceci rétablit la diploïdie par la formation de la cellule œuf. Titre : Fusion des pronucléi et ses conséquences. En D : La cellule œuf, issue de la fusion des pronucléi, subit sa première division. Titre : Première division de la cellule œuf Les structures fléchées sont : 1. pronucléi mâle. 2. pronucléi femelle (proche du 2 nd globule polaire). 3. zone pellucide. 4. ovocyte II bloqué en métaphase II de méiose. 5. cellules de la corona radiata. 6. granules corticaux. 7. premier globule polaire. 8. espace périovocytaire. 9. deuxième globule polaire. sp. Spermatozoïde. Exercice 3 1. L analyse comparée des 2 spermogrammes revèle chez Mr Y : - un faible volume (0,8 ml) de liquide spermatique contre 4,2 ml chez un sujet normal ; - un faible nombre de gamètes mâles ( par ml) contre ml chez un sujet normal ; - une mobilité réduite (1% des gamètes mâles mobiles) une heure après prélèvement contre 55% chez un sujet normal ; - une mobilité nulle (0% des gamètes mâles mobiles) quatre heures après prélèvement contre 45% chez un sujet normal. Par contre le nombre de forme typique 60% est proche de la normalité. Les causes possibles de la stérilité de Mr Y sont : - des anomalies dans le nombre de gamètes mâles (oligospermie) ; 2

3 - des anomalies fonctionnelles relatives aux mouvements des gamètes mâles (asthénospermie) ; 2. Pour expliquer la stérilité de ce couple, on peut émettre l hypothèse que Mme X soit stérile (2/3), plusieurs stérilités sont envisageables : - stérilité hormonale (trouble de l ovulation, insuffisance lutéale) - stérilité mécanique (obstruction des trompes) - trouble de la réceptivité du sperme (glaire infectée, glaire hostile aux gamètes mâles) - des anomalies de la fécondance 3. La présence de radioactivité au niveau de la membrane plasmique de la tête des gamètes mâles (expérience 1) montre que les protéines de la zone pellucide se sont fixées sur la membrane du gamète mâle. Les gamètes mâles marqués par cette protéine sont incapables de féconder des ovocytes matures. Cette protéine est donc responsable du phénomène de reconnaissance du gamète. Cette protéine est un récepteur spécifique de la zone pellucide qui reconnaît des protéines en surface des gamètes mâles. L expérience 3 confirme ses résultats. En l absence de protéines, les gamètes mâles sont capables de féconder les ovocytes. La stérilité du couple X est probablement dû à un problème de reconnaissance entre des récepteurs protéiques de la zone pellucide du gamète mâle et les protéines membranaires du gamète femelle. 4. FIVETE : Fécondation In Vitro Et Transplantation d Embryons Cette technique nécessite plusieurs étapes : - traitement du sperme, afin de les rendre fécondant (élimination du liquide séminal, sélection des gamètes mâles les plus mobiles) ; - induction de l ovulation ; - injection de FSH pour stimuler la folliculogenèse ; - lorsque le diamètre des follicules atteint 17 mm, on injecte une forte dose d hcg ; - ponction des ovocytes dans l ovaire sous anesthésie, 36 h après l injection (6 à 8 ovocytes) ; - réalisation des fécondations : l insémination des ovocytes, par des gamètes mâles est réalisée in vitro ; - mise en culture des œufs obtenus jusqu à obtention d embryons (2, 4, 8 cellules) ; - transfert des embryons dans l utérus 48h plus tard. Cette PMA n est pas utile pour ce type de stérilité, elle ne permet pas de résoudre le problème de fécondance. L ICSI serait plus appropriée. Exercice 4 l.a. La LH ou Luteinizing hormon, d'origine antéhypophysaire, est une gonadostimuline de nature protéique. 3

4 Œstradiol et progestérone sont des hormones sexuelles ovariennes stéroïdiennes, dérivées du cholestérol. Le premier document montre que la sécrétion des trois hormones est cyclique, un cycle ayant une durée de 28 jours. Le taux moyen de LH est de 5 ng/ml, avec des pics à 35 ng/ml aux 8 janvier, 6 février et 3 mars, celui d'oestradiol de 100 pg/ml avec des pics à 300 pg/ml aux 7 janvier, 4 février et 1er mars. Le taux de progestérone est inexistant du 1er au 8e jour de chaque cycle, et important du 8e jour au 24e jour, avec un maximum au 15e jour de chaque cycle. Les pics d'oestradiol précèdent les pics de LH, et la progestérone n'apparaît que dans la seconde moitié du cycle. Ces sécrétions sont donc liées par des interactions dynamiques. Le pic d'oestradiol exerce une action stimulatrice sur la sécrétion de LH. La décharge de LH ou décharge ovulante qui s'ensuit permet l'ovulation et éventuellement la fécondation. La progestérone, sécrétée après l'ovulation permettra une éventuelle nidation s il y a eu fécondation. Le second document (dosages réalisés chez une femme sous contraception orale) met en évidence le taux faible et constant de la LH et de l'oestradiol, et la quasi-inexistence de la progestérone. Il n'y a plus d'évolution cyclique hormonale, plus de pics d'oestradiol et de LH, donc plus d'ovulation, ce qui explique l'absence de sécrétion de progestérone, par non formation du corps jaune (cellules folliculaires transformées) qui synthétise cette hormone. b. Les pilules absorbées font disparaître les sécrétions cycliques hormonales. Le mélange œstrogènes-progestatif de synthèse exerce en permanence une inhibition de la synthèse de la LH antéhypophysaire, de même qu'il entraîne une sécrétion constante d'œstradiol. Le pic d'œstradiol stimulateur de la décharge ovulante n'existe plus. Il n'y a donc plus d'ovulation, et donc plus de possibilité de fécondation (de conception). c. Le complexe hormonal de synthèse a permis le développement de l'endomètre utérin (œstradiol) et la formation de la dentelle utérine (progestérone).l'arrêt de la prise de pilule au 21e jour correspond à la chute normale du taux d'hormones sexuelles en début de cycle, à l'origine du délabrement de la muqueuse et donc des menstruations. 2.a. - Une guenon ovariectomisée ne synthétise plus d'œstrogènes et de progestérone : ces deux hormones sexuelles sont bien d'origine ovarienne. - Document a : l'absence des hormones ovariennes a pour conséquence une augmentation importante du taux de LH, sans variation cyclique. Ces hormones exercent donc en temps normal une action inhibitrice sur la synthèse hypophysaire de LH. - Document b : l'injection à faible dose d'œstradiol entraîne une forte diminution du taux de LH. L'oestradiol exerce une action inhibitrice sur les cellules hypophysaires sécrétrices de LH. 4

5 La perfusion, donc sur un laps de temps assez long, à forte dose, par contre, est stimulatrice de la sécrétion de LH. L'œstradiol est en effet à l'origine d'un pic de LH. L'oestradiol joue donc un rôle important dans cette sécrétion, et ce rôle, qui peut être inhibiteur ou stimulateur, dépend de la concentration sanguine d'œstradiol. - Document c : la progestérone exerce une action inhibitrice sur la sécrétion de LH. D'autre part, les injections d'œstradiol, quelles que soient les concentrations, sont sans effet. La progestérone exerce sur l'antéhypophyse une action négative permanente, qui annihile celle de l'cestradiol. Le système endocrine hypophysaire stimule les sécrétions hormonales ovariennes. En retour, les hormones sexuelles contrôlent les sécrétions hypophysaires : elles exercent une rétroaction ou rétrocontrôle. Nous sommes en présence d'une boucle de régulation entre deux systèmes endocrines : le système hypothalamo-hypophysaire et le système ovarien. Exercice 5 1) a. : Vrai b. : Faux c. : Vrai d. : Faux(1) (1) Le lévonorgestrel ne «mime» pas les effets de la progestérone, il en bloque les récepteurs aussi bien hypophysaires qu'utérins. 2) a. : Vrai Exercice 6 QCM 1) A, B, C 2) B 3) B, C, D, E 4) A, B, C 5) B, C, D 6) B, C 7) C 8) A, C 9) A, B, D 10) C, D 11) B 12) B 13) E 14) C 5