Nouvelle Calédonie. Le complexe hypothalamo-hypophysaire est impliqué dans un grand nombre de régulations dans l'organisme.

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1 PROCREATION Leçon 2 : REGULATION DE L'AXE PHYSIOLOGIQUE GONADOTROPE CHEZ L HOMME ROC Nouvelle Calédonie Le complexe hypothalamo-hypophysaire est impliqué dans un grand nombre de régulations dans l'organisme. Montrez le rôle central du complexe hypothalamo-hypophysaire dans la régulation du taux de l'hormone sexuelle mâle chez l'homme. Votre exposé structuré, avec introduction, une conclusion, développement et conclusion, comprendra obligatoirement un schéma fonctionnel Martinique Chez l'homme, la testostérone est produite de manière continue à partir de la puberté. Présentez les mécanismes hormonaux qui permettent le maintien de la concentration de testostérone autour d'une valeur constante chez l'homme adulte. Votre réponse sera structurée par une introduction un développement et une conclusion. Un schéma fonctionnel du système de régulation de la testostéronémie est attendu Emirats L'homme adulte produit des spermatozoïdes de façon continue. Présentez les mécanismes hormonaux et les structures responsables de cette production. Votre réponse sera organisée selon un plan apparent et accompagnée d'un schéma fonctionnel. 1

2 EXERCICE 1 Le fonctionnement de l'appareil reproducteur mâle est sous contrôle hormonal. Des observations suggèrent l'existence d'interactions entre les testicules producteurs de testostérone et l'hypophyse antérieure sécrétrice de LH. Extraire de l'étude de ces graphes l'ensemble des informations qui montrent les interactions entre l'hypophyse et les testicules. Document : Les graphes ci-dessous montrent les résultats de dosages sanguins réguliers, durant 24 heures, de LH et de testostérone chez des béliers. 2

3 EXERCICE 2 Monsieur A présente un retard de puberté. Ses testicules sont de petite taille et sa concentration plasmatique de testostérone est très basse. À partir des informations extraites des documents 1, 2 et 3, mises en relation avec vos connaissances, proposez une explication à la faible concentration plasmatique de testostérone chez cet individu. Document 1 : Concentrations plasmatiques de LH et FSH (en UI.L-1 : unité internationale par litre) Concentration plasmatique des hormones chez un individu témoin Concentration plasmatique des hormones chez Monsieur A. LH (UI.L -1 ) FSH (UI.L -1 ) 2 à 10 1 à 12 < 0.9 < 0.4 Document 2 : Certains patients présentent les mêmes symptômes que Monsieur A. Ces patients reçoivent un traitement par injection de GnRH toutes les deux heures. On mesure chez ces patients la concentration de LH et de testostérone avant et pendant le traitement. On fait suivre à Monsieur A le même traitement. Concentration plasmatique de LH Concentration plasmatique de testostérone (ng/dl) Avant injection de GnRH 63 Après injection pulsatile de GnRH 500 Traitement identique chez Monsieur A. La concentration plasmatique de LH reste anormalement basse La concentration plasmatique de testostérone reste anormalement basse 3

4 Document 3 : Document 3a Le récepteur de la GnRH est une protéine de la membrane des cellules de l'hypophyse antérieure. Le document ci-dessous représente un extrait de la séquence d'acides amines de cette protéine. Les autres acides aminés sont identiques. Récepteurs de la GnRH chez un individu témoin (acides aminés 166 à 171) Récepteurs de la GnRH chez Monsieur A. (acides aminés 166 à 171)...Leu-Ser-Ser-Val-Phe-Ala......Leu-Ser-Arg-Val-Phe-Ala... D'après Document 3b La fixation de la GnRH sur son récepteur provoque normalement une augmentation de la production d'inositol phosphate (IP) dans la cellule hypophysaire. L'IP est nécessaire a la production de LH et de FSH par la cellule. En mesurant la quantité d'ip dans les cellules, on évalue indirectement l'activité du récepteur et la production de LH et FSH. Le document ci-dessous représente la quantité d'ip produit par des cellules hypophysaires d'un témoin et des cellules hypophysaires de Monsieur A, en présence de concentrations croissantes de GnRH 4

5 EXERCICE 3 A la puberté l'appareil reproducteur devient fonctionnel. Par l'analyse des documents et à l'aide de vos connaissances, présentez les mécanismes hormonaux de mise en place du phénotype sexuel masculin mature et proposez une hypothèse expliquant son déclenchement. Document 1 : Evolution de la concentration plasmatique de testostérone avec l'âge chez l'homme Document 2 : Résultat d'expérience Des tubes séminifères issus de testicules de porcs adultes sont mis en culture dans un milieu nutritif contenant ou non de la LH. Après 20 jours on évalue le nombre de cellules de Leydig et la concentration de testostérone dans le milieu de culture. Milieu de culture Evolution du nombre de cellules de Leydig au cours des 20 jours de culture Concentration de testostérone dans le milieu de culture Sans LH En forte diminution Faible Avec LH Inchangé Elevée 5

6 Document 3 : Evolution journalière des concentrations plasmatiques de GnRH (neurohormone hypothalamique), LH (hormone hypophysaire) et testostérone chez le bélier adulte. D'après SVT Terminale 6

7 EXERCICE 4 La différenciation sexuelle débute au cours de la vie embryonnaire et se termine à la puberté. Elle est sous contrôle génétique et hormonal. Pour des causes diverses, certaines anomalies peuvent être observées. Chez un garçon de dix ans, une ouverture chirurgicale de la paroi abdominale a révélé une organisation normale de l'appareil génital mâle mais également la présence d'un utérus dans la partie médiane de l'abdomen. À partir de l'exploitation des informations fournies par le document, proposez une hypothèse sur l'origine de l'anomalie observée. Document : Différents examens biologiques ont été réalisés pour déterminer l'origine de l'anomalie : une étude du caryotype de ce garçon avec utérus a révélé la présence de 46 chromosomes dont les deux chromosomes sexuels X et Y ; des dosages hormonaux ont été effectués : Valeurs chez le garçon avec Hormones dosées Valeurs normales utérus Testostérone en nanomol.l à 38 Hormone anti-müllérienne (AMH) en picomol.l à 400 jusqu'à la puberté pour tester la possibilité de liaison de l'hormone AMH avec son récepteur membranaire de nature protéique, on réalise l'expérience suivante : - on introduit le gène humain du récepteur à l'amh dans des cellules animales ; - on réalise des cultures in vitro de ces cellules ; - ces cellules sont ensuite mises en présence d'amh radioactive ; - après rinçage, on pratique une autoradiographie pour révéler la présence éventuelle de l'amh sur les cellules en culture ; l'expérience a été réalisée avec le gène du garçon avec utérus et avec le gène d'un sujet témoin ; - les résultats proposés ci-dessous sont des autoradiographies des cellules en culture. (d'après travaux de l'unité de recherche sur l'endocrinologie du développement, INSERM) 7

8 On rappelle que chez la femme, l'utérus résulte de la différenciation de canaux de Müller et que chez l'homme, ces canaux de Müller régressent sous l'action de l'amh. 8