Exetat · Biologie

Fécondation

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La fécondation, c'est l'union d'un spermatozoïde (n) et d'un ovocyte (n) qui donne une cellule-œuf, le zygote (2n). L'Exetat interroge surtout l'ordre des étapes, leur nom exact (chimiotactisme, réaction corticale, caryogamie…) et les lieux : trompe pour la fécondation, utérus pour la nidation.

L'essentiel

  • Avant la rencontre. Capacitation : dans les voies génitales de la femme, le spermatozoïde devient apte à féconder. Chimiotactisme : l'ovule libère des substances chimiques qui attirent et orientent les spermatozoïdes.
  • La rencontre. Réaction acrosomique : l'acrosome du spermatozoïde libère ses enzymes, qui creusent un passage dans les enveloppes de l'ovocyte. Cône d'attraction (ou de fécondation) : au point de contact, le cytoplasme de l'ovocyte forme une petite saillie qui « happe » la tête du spermatozoïde. Puis les membranes fusionnent et le noyau du spermatozoïde entre.
  • Activation de l'ovule, juste après l'entrée : la réaction corticale soulève tout autour de l'œuf la membrane de fécondation, qui empêche l'entrée d'autres spermatozoïdes (elle bloque la polyspermie). Chez les mammifères, l'ovocyte II était bloqué en métaphase II : l'entrée du spermatozoïde lui fait achever la méiose et expulser le deuxième globule polaire.
  • Caryogamie (ou amphimixie) : les deux noyaux, appelés pronucléus mâle et femelle, se rapprochent puis fusionnent. La fécondation n'est achevée qu'à ce moment : on obtient la cellule-œuf ou zygote, diploïde (2n = 46 chez l'humain).
  • Après la fécondation, la segmentation : le zygote se divise par mitoses successives en cellules de plus en plus petites (les blastomères), sans grossir. Toutes les cellules se divisent à chaque fois, donc leur nombre double : 2, 4, 8, 16…
  • Les stades qui suivent : morula (3 à 4 jours, boule pleine de 16 à 32 cellules, comme une mûre) ; blastocyste (boule creuse, avec une cavité remplie de liquide) ; nidation dans la muqueuse utérine (endomètre) vers le 6e ou 7e jour ; puis gastrula, où se forment les trois feuillets.
  • Lieux chez la femme : la fécondation a lieu dans le tiers externe de la trompe de Fallope, côté ovaire ; l'embryon descend ensuite pendant quelques jours vers l'utérus, où il s'implante.

Les formules

Nombre de blastomères
2ᵏ
après k divisions de segmentation synchrones
Garniture du zygote
n + n = 2n
pronucléus mâle + pronucléus femelle

La méthode

  1. 1Remets les étapes dans l'ordre : capacitation, chimiotactisme, réaction acrosomique, cône d'attraction, entrée du spermatozoïde, réaction corticale et membrane de fécondation, expulsion du deuxième globule polaire, caryogamie, première mitose, morula, blastocyste, nidation, gastrula.
  2. 2Repère le mot clé : « attire » = chimiotactisme ; « saillie au point de contact » = cône d'attraction ; « enveloppe tout autour, empêche d'autres spermatozoïdes » = membrane de fécondation ; « fusion des noyaux » = caryogamie.
  3. 3Pour un stade embryonnaire : pleine = morula ; creuse = blastocyste ; trois feuillets = gastrula.
  4. 4Pour un nombre de blastomères, double à chaque division (2ᵏ) ; chaque blastomère garde 2n chromosomes, car ce sont des mitoses.

Un exemple résolu

Un zygote humain subit 4 divisions de segmentation synchrones. Combien de blastomères obtient-on, combien de chromosomes contient chacun, et quel est le nom de ce stade ?

  1. 1.À chaque division, toutes les cellules se divisent : 1 → 2 → 4 → 8 → 16.
  2. 2.Calcul direct : 2⁴ = 16 blastomères.
  3. 3.La segmentation se fait par mitoses : chaque blastomère garde 2n = 46 chromosomes.
  4. 4.Une boule pleine de 16 cellules, vers le 3e ou 4e jour : c'est la morula.

Réponse : 16 blastomères de 46 chromosomes chacun ; stade morula.

Les pièges à éviter

  • Placer la fécondation dans l'utérus : elle a lieu dans la trompe ; l'utérus est le lieu de la nidation et de la grossesse.
  • Confondre cône d'attraction (en un point, avant l'entrée) et membrane de fécondation (tout autour, après l'entrée).
  • Croire que l'entrée du spermatozoïde suffit : la fécondation n'est achevée qu'avec la caryogamie, la fusion des noyaux.
  • Inverser morula (pleine) et blastocyste (creux), ou croire que l'embryon qui s'implante est déjà une gastrula.
  • Compter « une cellule de plus » à chaque division : le nombre double (après 2 divisions, 4 blastomères, pas 3).

À retenir

Spermatozoïde n + ovocyte n, fusion des noyaux (caryogamie) = zygote 2n ; fécondation dans la trompe, morula pleine, blastocyste creux, nidation vers le 7e jour.