En quelques semaines, une seule cellule devient un embryon avec des organes. Il passe par des stades aux noms précis (morula, blastula, gastrula, neurula) et forme trois feuillets d'où viennent tous les organes. À l'Exetat, la question la plus fréquente est : « de quel feuillet vient tel organe ? ».
L'essentiel
- Les stades dans l'ordre. Segmentation : divisions de l'œuf en blastomères. Morula : boule PLEINE, comme une mûre. Blastula : boule CREUSE, avec une cavité remplie de liquide, le blastocèle (chez les mammifères, on l'appelle blastocyste). Gastrula : mise en place des trois feuillets (une nouvelle cavité, l'archentéron, futur intestin, apparaît). Neurula : formation de la plaque puis du tube nerveux. Puis organogenèse : formation des organes.
- Chez la femme : morula vers le 4e jour, quand l'embryon arrive dans l'utérus ; blastocyste, qui s'implante dans l'endomètre (nidation) vers le 6e ou 7e jour ; gastrulation vers la troisième semaine. Le blastocyste comprend une couche externe, le trophoblaste (qui participera au placenta), et un amas interne, le bouton embryonnaire (qui donnera l'embryon).
- Ectoderme (feuillet externe), en deux parts. Ectoderme cutané ou épiderme : épiderme de la peau, poils, ongles. Neuroderme : encéphale, moelle épinière, rétine. Le système nerveux vient donc de la surface de l'embryon, qui s'est repliée en tube.
- Mésoderme (feuillet du milieu) : muscles, squelette, cœur, vaisseaux sanguins, sang, reins, derme (couche profonde de la peau). Le cordoderme (ou chordo-mésoderme) forme la corde dorsale, axe de soutien placé sous le tube nerveux.
- Endoderme (feuillet interne) : revêtement intérieur du tube digestif et des voies respiratoires (trachée, bronches, alvéoles), foie et pancréas. Retiens : ce qui touche les aliments ou l'air de l'intérieur.
- Les annexes embryonnaires. Amnios : poche remplie de liquide qui protège l'embryon des chocs et du dessèchement. Chorion : enveloppe la plus externe, dont les villosités s'enfoncent dans l'endomètre et forment le placenta. Placenta : échanges entre la mère et le fœtus (dioxygène, nutriments, déchets, anticorps) sans mélange des deux sangs, et sécrétion d'hormones. Vésicule vitelline (ou ombilicale) : premier lieu de formation des cellules sanguines. Cordon ombilical : relie le fœtus au placenta.
- Les anticorps de la mère traversent le placenta et donnent au fœtus une protection immunitaire temporaire.
- Jumeaux : les vrais jumeaux (monozygotes) viennent d'un seul œuf qui se sépare en deux embryons, ils sont génétiquement identiques ; les faux jumeaux viennent de deux ovules fécondés par deux spermatozoïdes.
Les formules
- Cellules après k cycles de division
- N = 2ᵏ
- toutes les cellules se divisent à chaque cycle
- Nombre total de mitoses
- N − 1 = 2ᵏ − 1
- chaque mitose ajoute une cellule
La méthode
- 1Pour un organe, demande-toi : est-ce la peau et ses annexes (ectoderme cutané), le système nerveux ou la rétine (neuroderme, donc ectoderme), le revêtement intérieur du tube digestif ou respiratoire, foie, pancréas (endoderme), ou tout le reste : muscles, os, cœur, sang, reins (mésoderme) ?
- 2Pour un stade : pleine = morula ; creuse = blastula ou blastocyste ; trois feuillets = gastrula ; tube nerveux = neurula.
- 3Pour une annexe, associe un rôle : protéger dans un liquide (amnios), échanger (placenta), fabriquer les premières cellules du sang (vésicule vitelline), s'enfoncer dans l'utérus (chorion).
- 4Pour un calcul, distingue cycles (k, avec N = 2ᵏ) et nombre total de mitoses (N − 1).
Un exemple résolu
Au cours de la segmentation, toutes les cellules d'un embryon se divisent en même temps. Un embryon compte 64 cellules. Combien de cycles de division ont eu lieu depuis le zygote, et combien de mitoses au total ?
- 1.On cherche k tel que 2ᵏ = 64 : 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 64, donc k = 6 cycles.
- 2.Chaque mitose transforme 1 cellule en 2, donc ajoute 1 cellule. Pour passer de 1 à 64 cellules, il faut 64 − 1 = 63 mitoses.
- 3.Vérification par cycles : 1 + 2 + 4 + 8 + 16 + 32 = 63 mitoses.
Réponse : 6 cycles de division, 63 mitoses au total.
Les pièges à éviter
- Attribuer le cerveau au mésoderme parce qu'il est à l'intérieur du corps : il vient de l'ectoderme (neuroderme).
- Attribuer le revêtement du tube digestif ou des bronches au mésoderme : seuls les muscles et vaisseaux autour sont mésodermiques ; le revêtement intérieur est endodermique.
- Confondre amnios (liquide protecteur) et placenta (échanges), ou chorion (externe, touche l'utérus) et amnios (interne).
- Inverser morula (pleine) et blastula (creuse), ou gastrula (feuillets) et neurula (tube nerveux).
- Croire que le sang de la mère passe dans le fœtus : les deux sangs ne se mélangent pas, seules des substances traversent.
À retenir
Ectoderme : peau et système nerveux ; mésoderme : muscles, os, cœur, sang, reins ; endoderme : revêtement du tube digestif et des poumons, foie, pancréas.