La gamétogenèse est la fabrication des gamètes : les spermatozoïdes dans les testicules (spermatogenèse), les ovules dans les ovaires (ovogenèse). À l'Exetat, on te demande le nom d'une phase ou d'une cellule, l'origine d'une partie du spermatozoïde, ou un calcul du nombre de gamètes formés.
L'essentiel
- Quatre phases chez le mâle. Multiplication : les spermatogonies (2n) se multiplient par mitoses. Accroissement : elles grossissent et deviennent des spermatocytes I (2n). Maturation : c'est la méiose ; le spermatocyte I donne 2 spermatocytes II (n), puis 4 spermatides (n). Différenciation (ou spermiogenèse) : chaque spermatide se transforme en spermatozoïde, sans division.
- Chez la femelle, mêmes trois premières phases (ovogonie → ovocyte I → ovocyte II → ovule) mais pas de phase de différenciation. Les divisions de la méiose sont inégales : l'ovocyte I donne un gros ovocyte II et un petit premier globule polaire ; l'ovocyte II donne l'ovule (ou ovotide) et un deuxième globule polaire. Bilan : 1 ovocyte I → 1 seul ovule (et 3 globules polaires si le premier se divise aussi). Les globules polaires ne sont pas des gamètes.
- Bilan chez le mâle : 1 spermatocyte I → 4 spermatozoïdes, tous fonctionnels.
- Spermiogenèse, d'où vient chaque partie du spermatozoïde : l'appareil de Golgi forme l'acrosome (sac d'enzymes à l'avant de la tête, qui permet de traverser les enveloppes de l'ovocyte) ; le noyau se condense pour former la tête ; un centriole forme le flagelle (la queue, qui assure le déplacement) ; les mitochondries s'enroulent en spirale à la base du flagelle et forment la pièce intermédiaire (qui fournit l'énergie). Les cellules de Sertoli nourrissent les cellules en formation.
- Calendrier chez l'humain : la spermatogenèse commence à la puberté et continue toute la vie. L'ovogenèse commence pendant la vie fœtale : la méiose démarre avant la naissance, s'arrête, et ne reprend qu'à partir de la puberté, un ovocyte à la fois.
- La capacitation n'est pas une phase de la gamétogenèse : c'est la maturation finale du spermatozoïde dans les voies génitales de la femme.
Les formules
- Cellules après la multiplication
- c × 2ᵐ
- c = cellules de départ, m = nombre de mitoses successives
- Spermatozoïdes formés
- c × 2ᵐ × 4
- chaque spermatocyte I donne 4 spermatozoïdes
- Ovules formés
- c × 2ᵐ × 1
- chaque ovocyte I donne 1 seul ovule
- Globules polaires
- c × 2ᵐ × 3
- si le premier globule polaire se divise ; sinon × 2
La méthode
- 1Compte les cellules après les mitoses : multiplie le nombre de cellules de départ par 2 autant de fois qu'il y a de mitoses (× 2ᵐ).
- 2Toutes ces cellules deviennent des spermatocytes I ou des ovocytes I, sans changer de nombre (phase d'accroissement).
- 3Applique la méiose : × 4 chez le mâle (spermatozoïdes) ; × 1 chez la femelle pour les ovules, × 3 (ou × 2) pour les globules polaires.
- 4Relis ce qu'on demande : gamètes, globules polaires, ou toutes les cellules.
- 5Pour une question de vocabulaire, place la cellule dans sa phase : gonie (multiplication), cyte I (accroissement), cyte II et tide (maturation), spermatozoïde (différenciation).
Un exemple résolu
Cinq ovogonies subissent chacune deux mitoses, puis toutes les cellules obtenues deviennent des ovocytes I et achèvent leur méiose. En admettant que le premier globule polaire se divise lui aussi, combien de globules polaires sont formés ?
- 1.Après les mitoses : 5 × 2² = 5 × 4 = 20 cellules, qui deviennent 20 ovocytes I.
- 2.Chaque ovocyte I donne 1 ovule et 3 globules polaires (le premier s'est divisé en deux, plus le second).
- 3.Globules polaires : 20 × 3 = 60.
- 4.Contrôle : 20 ovules + 60 globules = 80 cellules en tout, soit 20 × 4.
Réponse : 60 globules polaires.
Les pièges à éviter
- Oublier la méiose dans un calcul de spermatozoïdes : 3 spermatogonies et 4 mitoses donnent 3 × 16 = 48 spermatocytes I, mais 48 × 4 = 192 spermatozoïdes.
- Multiplier par 4 chez la femelle : un ovocyte I ne donne qu'un seul ovule.
- Placer la méiose dans la phase de multiplication : la multiplication, ce sont des mitoses ; la méiose, c'est la maturation.
- Dire que l'acrosome vient des mitochondries : acrosome = appareil de Golgi ; mitochondries = pièce intermédiaire ; centriole = flagelle.
- Croire que l'ovogenèse commence à la puberté : elle commence avant la naissance.
À retenir
Multiplication (mitoses), accroissement, maturation (méiose), différenciation ; 1 spermatocyte I donne 4 spermatozoïdes, 1 ovocyte I donne 1 ovule.