Fertilisation: Notes sur la fertilisation chez l'homme
Lisez cet article pour en savoir plus sur la fertilisation chez l'homme!
La fusion d'un gamète mâle haploïde (spermatozoïde) et d'un gamète femelle haploïde (ovule) pour former un zygote diploïde s'appelle fécondation.
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L'idée de fécondation était connue de Leeuwenhoek en 1683.
Site de fertilisation:
Chez l'homme, la fécondation a lieu principalement dans la jonction ampullarythistique de l'oviducte (trompe de Fallope).
Arrivée des spermatozoïdes:
Le mâle décharge le sperme dans le vagin de la femme près du col lors du coït (accouplement). Ceci s'appelle l'insémination. Une seule éjaculation de sperme peut contenir 300 millions de spermatozoïdes.
Mouvement des spermatozoïdes:
Du sperme, les spermatozoïdes remontent l'utérus, mais seuls quelques milliers se retrouvent dans les ouvertures des trompes de Fallope.
Principalement, les contractions de l'utérus et des trompes de Fallope facilitent le mouvement des spermatozoïdes, mais elles se déplacent ensuite par leur propre motilité. Les spermatozoïdes nagent dans le milieu fluide à une vitesse de 1, 5 à 3 mm par minute pour atteindre le site. Les leucocytes de l'épithélium vaginal engloutissent des millions de spermatozoïdes.
Arrivée de l'ovocyte secondaire:
Chez l’homme, l’ovocyte secondaire est libéré par le follicule graafien mature de l’ovaire (ovulation). L'ovocyte est reçu par l'entonnoir de Fallope situé à proximité et envoyé dans la trompe de Fallope par des mouvements de fimbriae et de leurs cils. L'ovocyte secondaire ne peut être fécondé que dans les 24 heures suivant sa libération par l'ovaire.
L'ovocyte secondaire est entouré de nombreux spermatozoïdes, mais un seul réussit à féconder l'ovocyte. Comme la deuxième division méiotique est en cours, le sperme entre dans l'ovocyte secondaire. La deuxième division méiotique est complétée par l'entrée du sperme dans l'ovocyte secondaire. Après cet ovocyte secondaire est appelé ovule (oeuf).
Capacité des spermatozoïdes:
Les spermatozoïdes du tractus génital féminin sont rendus capables de féconder l'ovule par les sécrétions du tractus génital féminin. Ces sécrétions du tractus génital féminin éliminent les substances de revêtement déposées à la surface des spermatozoïdes, en particulier celles de l'acrosome.
Ainsi, les sites récepteurs de l'acrosome sont exposés et le sperme devient actif pour pénétrer dans l'ovule. Ce phénomène d'activation du sperme chez les mammifères est connu sous le nom de capacitation. Cela prend environ 5 à 6 heures pour la capacitation.
Les sécrétions des vésicules séminales, de la prostate et des glandes boulbourétrales (glandes de Cowper) dans le sperme contiennent des nutriments qui activent les spermatozoïdes. Les sécrétions de ces glandes neutralisent également l'acidité dans le vagin. Le milieu alcalin rend les spermatozoïdes plus actifs.
Événements physiques et chimiques de la fertilisation:
Ces événements incluent les processus suivants.
(i) réaction acrosomique:
Après l'ovulation, l'ovocyte secondaire atteint la trompe de Fallope (oviducte). Les spermatozoïdes capacités subissent une réaction acrosomale et libèrent divers produits chimiques contenus dans l’acrosome. Ces produits chimiques sont collectivement appelés lysines de sperme. Les lysines importantes du spermatozoïde sont (i) l’hyaluronidase qui agit sur les substances souterraines des cellules folliculaires, (ii) l’enzyme pénétrante corona qui dissout la corona radiata et (iii) la zona lysine ou acrosine qui aide à digérer la zona pellucida.
Un pH optimal, une concentration en ions Ca ++, Mg ++ et une température sont essentiels pour la réaction acrosomique. Ca ++ joue un rôle majeur dans la réaction acrosomique. En l'absence de Ca ++, la fécondation n'a pas lieu.
En raison d'une réaction acrosomique, la membrane plasmique du sperme fusionne avec la membrane plasmique de l'ovocyte secondaire, de sorte que le contenu du sperme pénètre dans l'ovocyte. La liaison du sperme à l'ovocyte secondaire induit une dépolarisation de la membrane plasmique de l'ovocyte. La dépolarisation empêche la polyspermie (entrée de plus d'un spermatozoïde dans l'ovocyte). Il assure la monospermie (entrée d'un spermatozoïde dans l'ovocyte).
(ii) réaction corticale:
Juste après la fusion des spermatozoïdes et des membranes plasmiques de l'ovocyte, l'ovocyte secondaire présente une réaction corticale. Les granules corticaux sont présents sous la membrane plasmique de l'ovocyte secondaire.
Ces granules fusionnent avec la membrane plasmique de l'ovocyte et libèrent leur contenu, y compris des enzymes corticales, entre la membrane plasmique et la zone pellucide. Ces enzymes durcissent la zone pellucide, ce qui empêche également la pénétration de spermatozoïdes supplémentaires (polyspermie).
(iii) Entrée de sperme:
Au point de contact avec les spermatozoïdes, l'ovocyte secondaire forme une projection appelée cône de réception ou cône de fécondation qui reçoit le sperme. Le centriole distal du sperme se divise et forme deux centrioles pour générer la formation d'un fuseau mitotique pour la division cellulaire. L'ovocyte secondaire (œuf) de mammifère n'a pas de centriole en soi.
(iv) Karyogamie (Amphimixis):
L'entrée des spermatozoïdes stimule l'ovocyte secondaire pour compléter la seconde division méiotique en suspension. Cela produit un ovule mature haploïde et un second corps polaire. La tête du sperme qui contient le noyau se sépare de la pièce centrale et de la queue et devient le pronucleus masculin.
Le deuxième corps polaire et la queue du sperme dégénèrent. Le noyau de l'ovule s'appelle maintenant, le pronucleus femelle. Les pronuclei mâles et femelles se rapprochent l'un de l'autre. Leurs membranes nucléaires se désintègrent.
Le mélange des chromosomes d'un spermatozoïde et d'un ovule est appelé caryogamie ou amphimixis. L'ovule fécondé s'appelle maintenant zygote. Le zygote est une cellule unicellulaire diploïde qui possède 46 chromosomes chez l'homme. On dit maintenant que la mère est enceinte.
v) Activation de l'oeuf:
L'entrée des spermatozoïdes stimule le métabolisme chez le zygote. En conséquence, les taux de respiration cellulaire et de synthèse des protéines augmentent considérablement. En plus de l'activation de l'ovule, le sperme doit également transporter l'ADN dans l'ovule.
Importance de la fertilisation:
La fertilisation a les significations suivantes: (i) elle restaure le nombre diploïde de chromosomes, caractéristique de l'espèce à savoir 46 chez l'homme, (ii) la fécondation déclenche le clivage, (iii) elle introduit les centrioles qui manquent dans l'œuf mature . (iv) La fécondation permet de déterminer le sexe de l'embryon, (v) Elle combine les caractères de deux parents. Cela introduit des variations. (vi) La membrane de fertilisation développée après l'entrée du sperme empêche l'entrée d'autres spermatozoïdes dans l'ovule.
Interaction Fertilizine-Antifertilizine:
FR Lillie a proposé la théorie de la fécondation en 1914 qui est basée sur l'oursin (un échinoderme). Selon cette théorie, l'œuf (l'ovule) sécrète une substance chimique appelée fertizine (composée de glycoprotéines = monosaccharides + acides aminés) et le sperme présente à sa surface une substance protéique appelée anti-fertilisante (composée d'acides aminés acides).
La fertilizine d'un ovule interagit avec l'anti-fertilisation d'un spermatozoïde de la même espèce. Cette interaction fait que les spermatozoïdes collent à la surface de l'œuf. L'adhésion de spermatozoïdes à l'ovule de la même espèce grâce à la reconnaissance chimique est connue sous le nom d'agglutination.
