BPH en Tale ST2S – Page 2 – La bio dans tous ses états

BioBio en 1ère STL, BPH en Tale ST2S, Reproduction, Reproduction

Gametogenèse

Publié 20 Mai 202024 octobre 2020 par biobenhamza

**Article produit selon les règles de Creative Commons**
BY = Mme BENHAMZA

I – Méïose

La gamétogenèse est un processus qui a lieu au niveau d’une gonade (ovaire chez les femmes ou testicules chez les hommes) afin de produire des gamètes (spermatozoïdes, ovocytes II). Ces derniers sont des cellules haploïdes qui sont formées à partir de cellules souches diploïdes appelés cellules germinales.

La gamétogenèse est spécifique à chaque sexe. En effet, chez l’homme, ce processus s’appelle la spermatogenèse. Ce dernier permet de produire les spermatozoïdes à partir des spermatogonies. Chez les femmes, l’ovogenèse produit des ovocytes II à partir des ovogonies. Dans chaque processus, deux types de divisions cellulaires sont mises en jeu. Il s’agit dans un premier temps de la mitose puis de la méiose.

La mitose permet à partir d’une cellule-mère d’obtenir deux cellules-filles identiques entre elles mais aussi à la cellule-mère.

Vidéo explicative de la mitose (Source : classe inversée T STL – Urfé – 11min29)

Alors que la méiose permet en deux étapes successives – la première division de méiose appelée division réductionnelle et la deuxième division méiotique nommée division équationnelle – de produire des cellules sexuelles. De plus, la méiose est un processus qui permet d’éviter le doublement de la quantité d’ADN à chaque génération. Elle permet donc de passer d’une cellule diploïde à 4 cellules haploïdes avec un chromosome de chaque type soit 23 au final.

Schéma de l’évolution de la quantité d’ADN au cours d’un cycle cellulaire comprenant la méïose (Source : UniSciel)

Définitions :

Cellule diploïde : cellule dont les chromosomes sont présents en deux exemplaires (2n), dits homologues.
Cellule haploïde : cellule dont les chromosomes sont présents en un seul exemplaire (n).

Animation :

http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0051-2

Vidéo explicative de la division réductionnelle de la méïose (Source : classe inversée T STL – Urfé – 10min08)

Vidéo explicative de la division équationnelle de la méïose (Source : classe inversée T STL – Urfé – 08min01)

II – Brassage génétique et diversité génétique

Le brassage génétique est le mélange des gènes à chaque génération. Il s’agit donc d’un processus qui permet l’apparition de nouvelles associations géniques se réalisant grâce au brassage interchromosomique.

Le brassage interchromosomique est dû à la répartition aléatoire des chromosomes d’origine maternelle et paternelle. Ce processus a lieu durant la première division de méiose. Et, il permet d’avoir des gamètes avec des chromosomes d’origine maternelle et des chromosomes d’origine paternelle. Les conséquences de la méiose sont donc d’avoir des gamètes avec une combinaison originale des allèles paternels et maternels. Ainsi, on obtient donc des gamètes uniques qui lors de la fécondation donneront un individu unique. Ce mécanisme est à l’origine de la diversité de l’espèce humaine.

Lors de la méïose, des anomalies chromosomiques (ex: trisomie 21, syndrome de Klinefelter, monosomie X, etc) peuvent être créées par non séparation des chromosomes homologues ou chromatides soeurs.

Vidéo explicative de l’apparition des anomalies chromosomiques (Source : classe inversée T STL – Urfé – 05min07)

III – Spermatogenèse et ovogenèse

1- Spermatogenèse

La spermatogenèse est la formation de cellules reproductrices masculines, les spermatozoïdes, aux niveaux des testicules et, plus précisément, dans les tubes séminifères à partir des spermatogonies.

La spermatogonie est la cellule souche à l’origine des spermatozoïdes suite à la spermatogenèse.

Les tubes séminifères sont séparés les uns des autres par les cellules de Leydig qui sécrètent les hormones sexuelles masculines.

La spermatogenèse *(Source : De Boeck Université, 2007)*

Quand on s’intéresse à la qualité des spermatozoïdes à la fin de la spermatogenèse :

à la sortie des tubes séminifères : les spermatozoïdes ne sont pas fécondants ;
dans l’épididyme : il y a une maturation des spermatozoïdes grâce à l’acquisition de leur motilité.

Vidéo explicative de la spermatogenèse (Source : classe inversée T STL – Urfé – 04min42)

2- Ovogenèse

L’ovogénèse est la formation de cellules reproductrices féminines, les ovules, aux niveaux des ovaires à partir des ovogonies (6 millions) qui débute dès la vie embryonnaire.

Schéma de l’ovogenèse *(Source : Wikiwand)*

La folliculogenèse est le processus d’évolution du follicule ovarien au fur et à mesure que l’ovogenèse se déroule. Ainsi, l’ovogenèse et la folliculogenèse sont 2 processus qui ont lieu simultanément.

Le follicule ovarien est composé d’un ovule associé à différentes enveloppes. Les cellules granulaires constituent la granulosa qui sécrète un liquide s’accumulant dans des cavités : le follicule cavitaire se constitue. Le tissu conjonctif qui entoure le follicule se condense en une structure périphérique : les thèques folliculaires interne et externe. Les cellules de la thèque et de la granulosa synthétisent les œstrogènes. Les cavités folliculaires forment par la suite une cavité unique qui occupe une place très importante, l’antrum, rempli de liquide folliculaire. Le follicule mûr est nommé le follicule de De Graaf. Il fait saillie à la surface de l’ovaire. Au 14^ème jour du cycle mentruel, la paroi se rompt : l’ovocyte II est libéré dans le pavillon d’une trompe utérine. Les cellules de la thèque et de la granulosa évoluent pour donner le corps jaune, sécréteur de progestérone. En cas de fécondation, l’ovocyte II termine sa 2^ème division de méiose ; un second globule polaire et un ovule sont produits.

Etapes de la folliculogenèse (Source : Cours du Professeur PATRAT à la lIcence PACES à Bichat du 16/10/2017)

Vidéo explicative de la ovogenèse (Source : classe inversée T STL – Urfé – 09min42)

Bilan sur la gamétogenèse

Comparaison entre la spermatogenèse et l’ovogenèse (Source : UniSciel)

Nom du processus	Spermatogenèse	Ovogenèse	Folliculogenèse
Nom de la cellule souche	Spermatogonie	Ovogonie	Follicule primordiale
Mitose et accroissement de taille	Spermocyte I	Ovocyte I	Follicule primaire
Division réductionnelle	Spermatocyte II	Ovocyte I	Follicule secondaire
Division équationnelle	Spermatide	Ovocyte I	Follicule cavitaire
Spermiogenèse Ou Folliculogenèse	Spermatozoïde	Ovocyte I	Follicule mûr = follicule de De Graaf
Suite de la méïose si fécondation	–	Ovocyte II si fécondation	–

Tableau synthétique de la gamétogenèse

BPH en 1ère ST2S, BPH en Tale ST2S

Orientation après un bac ST2S

Publié 14 Mai 202014 Mai 2020 par biobenhamza

En tant que responsable de la mise en place du Continuum bac -3/+3 au sein de l’établissement pour les séries ST2S, STL Biotechnologies et SPCL, j’ai créé une application permettant aux élèves de ST2S de la région Ile-de-France d’avoir toutes les ressources relatives à l’orientation à leur portée de main !

Ce travail a vu le jour suite à une collaboration avec des collègues de la région Nouvelle-Aquitaine que je remercie grandement !

L’outil crée est un Glide. Il est très intuitif et très ergonomique lors d’un usage avec une interface de type smartphone.

Lien : https://orient-postst2s-idf.glideapp.io/

BioBio en 1ère STL, BPH en Tale ST2S, Reproduction, Reproduction

Régulation de l’appareil reproducteur féminin

Publié 28 avril 202024 octobre 2020 par biobenhamza

I. Les rôles des hormones féminines : oestrogène et progestérone

Les ovaires sont des organes contennant les follicules ovariens qui contiennent des ovules. Les follicules ovariens sécrètent des œstrogènes. Alors que le corps jaune sécrètent de la progestérone et des oestrogènes (doc 1).

Œstrogène
Produit par	Cellules folliculaires à partir de la puberté : durant la phase folliculaire, les cellules de la thèque interne et de la granulosa des follicules ;durant la phase lutéale, les cellules de la thèque interne.
Nature	Hormone stéroïdienne.
Action	– Permet l’apparition des caractères sexuels : primaires nécessaires à la reproduction car développement de l’appareil génital féminin ;secondaires non nécessaires à la reproduction (pilosité, développement des seins, élargissement du bassin, etc.) ; – Stimule la croissance des follicules ; – Rendre les glaires cervicales plus fluide et alcaline ; – Assure la fixation du calcium par les os.
Caractéristiques	– Présence d’un pic à 48 heures avant l’ovulation ; – Quantité diminue en période pré-ovulatoire ; – Quantité reste constante au milieu de la phase lutéale ; – Quantité diminue à la fin du cycle (fin de la phase lutéale).
Progestérone
Produit par	Cellules lutéales du corps jaune à partir de la puberté durant la phase lutéale.
Nature	Hormone stéroïdienne.
Action	Prépare l’endomètre à une éventuelle nidation de l’embryon et donc à une éventuelle grossesse par la mise en place d’une dentelle utérine.
Caractéristiques	– Quantité croissante jusqu’à la moitié de la phase lutéale ; – Quantité diminue à la fin du cycle (fin de la phase lutéale).

Tableau de synthèse des rôles de l’oestrogène et progestérone

**Document 1** : Formule de la progestérone (Schéma : Société chimique de France)

L’utérus (doc 2) est un organe permettant l’accueil d’un potentiel embryon. Il est composé de 2 types de couches :

l’endomètre se renouvelle chaque mois lors des menstruations ;
le myomètreest un muscle qui se contracte.

**Document 2** : Schéma et observation au microscope optique de l’utérus (Source : https://www.lelivrescolaire.fr/)

II. Régulation de l’appareil reproducteur féminin

A. Complexe hypothalamo-hypophysaire contrôle les ovaires

L’hypophyse contrôle l’activité des testicules par l’intermédiaire d’hormones, les gonadostimulines :

La FSH (Follicle Stimulating Hormone) stimule la croissance folliculaire en phase folliculaire, et combinée à la LH, elle stimule la sécrétion d’œstrogènes par les cellules des follicules en croissance
la LH (Luteinizing Hormone) à forte concentration, pic de LH, déclenche l’ovulation du follicule arrivé à maturité ; la LH est indispensable à la mise en place du corps jaune et stimule la sécrétion de progestérone et d’œstrogènes par les cellules lutéales du corps jaune en phase lutéale.

L’hypothalamus présente des neurones qui libèrent dans le sang la GnRH (Gonadrotropin Releasing Hormone = gonadolibérine) de façon pulsatile. Cette dernière est une neurohormone qui stimule la libération de LH et FSH par l’hypophyse.

Vidéo explicative sur le fonctionnement du complexe hypothalamo-hypophysaire (Source : classe inversée T STL – Urfé – 4min31)

B. Activité ovarienne contrôlant l’utérus

Il existe des cycles sexuels chez la femme : le cycle de l’utérus et celui des ovaires (doc 3).

Les ovaires contrôlent l’utérus (myomètre, endomètre et mucus cervical) grâce à la production d’hormones ovariennes (œstradiol et progestérone).

Le cycle ovarien est divisé en 2 phases séparées entre elles par l’ovulation au 14^ème jour : la phase folliculaire et la phase luthéale.

La phase folliculaire (de 0 au 14^ème jour):

débute par l’apparition des menstruations permettant le renouvellement de l’endomètre
est marquée par le développement des follicules secondaires en follicule de De Graaf (= follicule mûr) qui renferme l’ovocyte et sécrètent l’oestradiol dont on observe un pic
on observe un pic d’œstradiol vers le 12^ème jour du cycle qui conduit à :
- la production par l’épithélium du col utérin d’un mucus (ou glaire cervicale) abondant et à la trame peu dense, favorable au passage des spermatozoïdes
- l’augmentation de la contractilité du myomètre et contribue à l’ascension des spermatozoïdes vers les trompes utérines, la fécondation ayant lieu dans le 1er tiers des trompes de Fallope.

La phase lutéale (du 14^ème au 28^ème jour) :

est marquée par le développement du corps jaune qui sécrète l’oestrogène et progestérone
la progestérone :
- inhibe la contraction du myomètre
- agit sur la muqueuse utérine en la préparant à héberger un embryon à travers la dentelle utérine
- est donc indispensable à la mise en route de la gestation
en absence de fécondation et de gestation, l’arrêt des sécrétions hormonales, en particulier celle de la progestérone par le corps jaune a pour conséquence la désintégration d’une partie de l’endomètre et des capillaires sanguins qui l’irriguent ; ce processus est à l’origine des règles (= menstruations).

La synchronisation des cycles sexuels est nécessaire afin d’avoir les meilleures conditions pour une fécondation et de préparer l’organisme à une grossesse. Cette synchronisation est possible grâce à 2 hormones, LH et FSH, sécrétées par le complexe hypothalamo-hypophysaire.

Animation sur les cycles sexuels féminin: http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0013-3

**Document 3** : Synchronisation des cycles sexuels chez la femme (Source : https://www.soins-infirmiers.com/)

C. Rétrocontrôle des ovaires sur le complexe hypothalamo-hypophysaire

Le caractère cyclique de la sécrétion des gonadostimulines est lié à des rétroactions négatives et positives entre ovaires et complexe hypothalamo-hypophysaire (doc 4).

En fin de cycle menstruel :

la forte diminution des concentrations plasmatiques d’œstrogènes et de progestérone lève l’inhibition exercée sur le complexe hypothalamo-hypophysaire ;
l’augmentation de la concentration plasmatique de FSH qui en résulte entraîne la croissance d’une cohorte de follicules et donc le démarrage d’un nouveau cycle.
la sécrétion d’œstradiol par ces follicules est stimulée par la FSH et la LH ;
l’augmentation de la concentration plasmatique d’œstradiol entraîne vers le 6^ème ou 7^ème jour, par rétroaction négative, une diminution de la sécrétion de FSH.
en conséquence, tous les follicules sauf le follicule dominant, dégénèrent (atrésie folliculaire). Le follicule dominant arrivé à maturité sécrète beaucoup d’œstradiol ;

Ainsi, en fin de phase folliculaire, vers le 12^ème jour :

l’œstradiol est à concentration plasmatique élevée et maintenue pendant 24 heures ou plus,
ce pic de concentration exerce une rétroaction positive sur le complexe hypothalamo-hypophysaire, ce qui déclenche le pic de LH, vers le 13^ème jour,
ce pic de LH vers le 13^ème jour provoque ensuite l’ovulation vers le 14^ème jour ;

Pendant la phase lutéale :

la sécrétion basale de LH stimule la production de progestérone et d’œstradiol par le corps jaune.
le couple œstradiol/progestérone exerce une rétroaction négative sur le complexe hypothalamo-hypophysaire. Ainsi, la concentration plasmatique des hormones hypophysaires et notamment de la FSH est maintenue sous le seuil nécessaire à la croissance folliculaire.

Le rétrocontrôle négatif est assuré par les œstrogènes et la progestérone quand les concentrations en FSH et LH est inférieure à 200 ng/L.

Le rétrocontrôle positif existe uniquement quand les concentrations en FSH et LH sont supérieure à 200 ng/L.

**Document 4** : Régulation de l’appareil génital féminin (Source : Université de Lille)

Vidéo : La régulation du cycle ovarien (Source : Inserm – 3min02)

Vidéo explicative sur les cycles sexuels chez la femme (Source : classe inversée T STL – Urfé – 6min54)

Vidéo brève explicative sur la régulation du fonctionnement hormonal chez la femme (Source : Objectif BAC Hachette – 02 min 36)

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Régulation de l’appareil reproducteur masculin

Publié 27 avril 202024 octobre 2020 par biobenhamza

I. Rôles de la testostérone

Les testicules et plus précisément les cellules de Leydig produisent une hormone androgène (= mâle) stéroïde (= provient de la modification du cholestérol).

La testostérone (doc 1) contrôle :

la mise en place des caractères sexuels primaires (croissance du pénis et des testicules),
l’apparition des caractères sexuels secondaires et maintien de la taille mais aussi du fonctionnement des autres organes de l’appareil génital (pilosité, voix grave et corpulence musculaire),
le fonctionnement de l’appareil génital masculin avec la spermatogenèse.

**Document 1** : Structure chimique de la testostérone (Source : Wikipedia)

II. Régulation de l’appareil reproducteur masculin

A. Complexe hypothalamo-hypophysaire

Le complexe hypothalamo-hypophysaire (doc 2) est composé de l’hypothalamus et de l’hypophyse.

L’hypophyse contrôle l’activité des testicules par l’intermédiaire d’hormones, les gonadostimulines :

La FSH (Follicle Stimulating Hormone) stimule la spermatogénèse dans les tubes séminifères ;
La LH (Luteinizing Hormone) stimule la sécrétion de testostérone, par les cellules de Leydig, et indirectement la production de spermatozoïdes par l’intermédiaire de la testostérone.

**Document 2** : Schéma du complexe hypothalamo-hypophysaire (Source : https://www.lelivrescolaire.fr/)

B. Rétrocontrôle négatif des testicules

La testostérone exerce une action inhibitrice sur la sécrétion de LH (doc 3 et vidéo). Donc, si l’hypothalamus contrôle l’activité de l’hypophyse par l’intermédiaire de la GnRH, et l’hypophyse contrôle l’activité des testicules par l’intermédiaire de la FSH et de la LH, la testostérone exerce en retour une action inhibitrice sur le complexe hypothalamo-hypophysaire.

**Document 3** : Schéma de la régulation de l’appareil génital masculin (Source : http://univ.ency-education.com/)

Vidéo : Fonctionnement de l’appareil reproducteur masculin (Source : Canopé via
Caps SVT Descartes)

Vidéo : Fonctionnement de la régulation de l’appareil reproducteur masculin (Source : Inserm)

Vidéo explicative brève sur la régulation de la fonction testiculaire (Source : Objectif BAC Hachette – 01 min 45)

BPH en 1ère ST2S, BPH en Tale ST2S, Respiration

Asthme

Publié 19 avril 202024 octobre 2020 par biobenhamza

I- Présentation de l’asthme

L’asthme est une pathologie respiratoire chronique liée à une inflammation des bronches.

Cette inflammation conduit à une surproduction du mucus et à une contraction des fibres musculaires entourant les bronches. De ce fait, la lumière des bronches est rétrécit et l’air passe en très faible quantité. Cela provoque une gene respiratoire.

Document : Schéma sur les mécanismes de l’athme (Source : Amelie)

Vidéo « Asthme : adoptez les bons gestes » (Source : Allodocteur – 7min15) :

https://www.allodocteurs.fr/maladies/poumons/asthme/asthme-adoptez-les-bons-gestes_7246.html

Phase de sensibilisation

Chez la plupart des sujets, l’allergène ne provoque aucune réaction du système immunitaire.

Chez le futur asthmatique, le système immunitaire est anormalement activé, mais il ne provoque aucune manifestation visible.

Phases de crise

A chaque nouveau contact avec le même allergène, le système immunitaire réagit de manière excessive, en quelques minutes : des molécules (les histamines) sont libérées et provoquent un spasme du tissu musculaire lisse de la paroi bronchique.

Une inflammation de la muqueuse bronchique suit, associant un œdème et une hypersécrétion de mucus. Le passage de l’air de l’environnement aux alvéoles est moins facile. Les échanges au niveau de la barrière alvéolo-capillaire sont moins efficaces. L’organisme réagit en adaptant les rythmes respiratoire et cardiaque pour tenter de retrouver un nouvel équilibre.

Vidéo « Le traitement de l’asthme chez l’enfant : apprendre à vivre avec » (Source : Hopitaux Universitaires de Genève – 6min46)

II- Spirométrie

Un spiromètre mesure le volume et le débit d’air mobilisé pendant la respiration.

Le patient souffle par la bouche dans un embout relié à un capteur, un pince-nez est mis en place pour éviter les fuites. Les paramètres mesurés par le capteur sont convertis en signaux transmis à un système informatique. Ils sont représentés graphiquement sur un écran (ou enregistrés sur un papier) sous la forme d’un spirogramme. Après une inspiration forcée, le patient effectue une expiration forcée, le plus fort, le plus rapidement et le plus longtemps possible. Ce test permet la mesure de deux indicateurs : VEMS et CVF.

Pour plus d’informations détaillées :

https://www.ameli.fr/assure/sante/themes/asthme-comprendre/asthme-comprendre#?

IV- Terminologie médicale

Constriction : diminution de la lumière d’un organe creux

CVF (= la capacité vitale forcée) : le volume maximal d’air expiré après une inspiration maximale.

Dilatation : augmentation de la lumière d’un organe creux

Etiologie : désigne la cause et le facteur à l’origine d’un processus comme, par exemple, celui survenant lors d’une pathologie.

Indice de Tiffeneau est le rapport entre le VEMS et la CVF.

VEMS (= le volume expiratoire maximal en une seconde) : le volume d’air expiré à la première seconde après une inspiration maximale.

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Appareil reproducteur féminin

Publié 1 avril 202024 octobre 2020 par biobenhamza

1- Anatomie de l’appareil génital féminin

L’appareil génital féminin se compose d’organes externes et internes (docs 1 et 2).

Les organes génitaux externes portent également le nom de vulve. Celle-ci est formée par deux replis cutanés, les grandes lèvres, qui recouvrent deux replis de muqueuse, les petites lèvres, et protègent un vestibule dans lequel s’ouvrent l’urètre et le vagin dans la partie ventrale. À la jonction antérieure des petites lèvres se trouve un organe érectile, le clitoris, riche en terminaisons nerveuses qui lui confèrent sa sensibilité.

Les organes génitaux internes comprennent deux glandes sexuelles, les ovaires, et les voies génitales, formées des trompes utérines, de l’utérus et du vagin.

Les ovaires sont des glandes en forme d’amande situés de part et d’autre de l’utérus. Ils contiennent les follicules ovariens, qui produisent les ovules, cellules féminines de la reproduction. À la naissance, chaque ovaire contient environ 1 million de cellules germinales (gonocytes) dont quelques centaines seulement donneront un ovule au cours de la vie.

Les trompes utérines, ou trompes de Fallope, sont des conduits dont leur extrémité libre, en forme de pavillon et bordée de franges, s’ouvre en face d’un ovaire. Leur paroi contient une importante musculature lisse, et des cils tapissent leur face interne. L’autre extrémité des trompes débouche dans les coins supérieurs de l’utérus, les cornes utérines.

L’utérus est un organe creux en forme de poire renversée situé entre la vessie et le rectum. Son corps se rétrécit postérieurement, vers l’isthme, et se termine par le col de l’utérus, qui est directement en contact avec le vagin. Le vagin est un conduit dont la paroi est constituée de nombreux replis.

	Définition	Appareil génital féminin
2 gonades	Glandes fabriquant les cellules sexuelles (spermatozoïdes, ovules)	2 ovaires
Voies génitales	Voies qui permettent le cheminement des cellules sexuelles	– trompes utérines ou ovariennes ou de Fallope – utérus – vagin
Glandes annexes	Glandes nécessaires au fonctionnement de l’appareil génital	–
Organe copulateur	Organe qui permet l’accouplement	Vagin
Organe génital externe	–	– clitoris – orifice génital – petites lèvres – grandes lèvres

Tableau synthétique sur l’anatomie de l’appareil reproducteur féminin

Document 1 : Explications de l’anatomie de l’appareil génital féminin (Source :
classe inversée T STL – Urfé)

**Document 2** : Anatomie de l’appareil génital féminin (Source : https://www.lelivrescolaire.fr/)

2- Histologie de l’appareil génital féminin

Le fonctionnement de l’appareil génital féminin débute à la puberté et s’achève à la ménopause. Contrairement à l’homme, on observe chez la femme, une activité cyclique de certains organes tels que l’utérus et les ovaires.

L’utérus (doc 3) est un organe creux dont l’intérieur est appelé cavité utérine. La paroi de l’utérus est épaisse et contient 2 tuniques : une tunique externe, le myomètre, qui est une couche de musculature lisse et une tunique interne, l’endomètre, qui est une muqueuse riche en glandes et en vaisseaux sanguins. Les ovaires (doc 4) contiennent de nombreux follicules ovariens qui sont des ensembles de cellules renfermant l’ovule. Lorsqu’un follicule arrive à maturation, il libère l’ovule. Le follicule ovarien rompu devient par la suite un corps jaune.

**Document 3** : Structure de l’utérus (Source : https://www.fondation-arc.org/)

**Document** 4 : Structure de l’vaire (Source : https://www.futura-sciences.com/)

Exercice sur l’anatomie : http://musibiol.net/biologie/exercice/reprod/app_genit_fem.htm

Animation sur l’histologie : http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0055-3

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Appareil reproducteur masculin

Publié 1 avril 202024 octobre 2020 par biobenhamza

1- Anatomie de l’appareil reproducteur

L’appareil génital/reproducteur masculin est composé de plusieurs organes (docs 1 et 2) qui sont détaillés ci-dessous.

Document 1 : Vidéo explicatif de l’anatomie de l’appareil génital masculin (Source :
classe inversée T STL – Urfé)

**Document 2** : Anatomie de l’appareil reproducteur masculin (Source : https://www.lelivrescolaire.fr/)

Les testicules sont situés dans les bourses ou scrotum. De forme ovoïde, les testicules sécrètent des hormones mâles ou androgènes, notamment la testostérone qui agit sur le développement des organes génitaux et des caractères sexuels secondaires, et ils élaborent les spermatozoïdes.

L’épididyme est un conduit situé en arrière du testicule. Il reçoit les spermatozoïdes de celui-ci, qu’il dirige vers le canal déférent. L’épididyme déroulé mesurerait près de 6 mètres : il faut trois semaines aux spermatozoïdes pour le parcourir et y terminer leur maturation.

Le canal déférent est un fin conduit long d’environ 45 cm. Le canal déférent pénètre dans l’abdomen à travers l’orifice inguinal jusqu’au canal éjaculateur, à l’entrée de la prostate. Il y transporte les spermatozoïdes.

Le pénis, ou verge, est constitué de l’urètre, conduit véhiculant l’urine lors de la miction ( le fait d’uriner) et le sperme lors de l’éjaculation, de corps érectiles : d’un corps spongieux qui entoure l’urètre et de deux organes érectiles, les corps caverneux.

Les vésicules séminales sont deux poches situées en arrière de la prostate et de la vessie, qui mesurent 5 à 7 cm de long ; elles fabriquent un liquide séminal visqueux et alcalin, qui va constituer le sperme avec les sécrétions prostatiques et les spermatozoïdes.

Les canaux éjaculateurs, qui font suite aux vésicules séminales, expulsent le sperme dans l’urètre au moment de l’éjaculation jusqu’à l’orifice uro-génital. La prostate est une glande pesant de 15 à 20 grammes chez l’adulte qui entoure l’urètre. Elle sécrète le liquide séminal.

	Définition	Appareil génital masculin
2 gonades	Glandes fabriquant les cellules sexuelles (spermatozoïdes, ovules)	2 testicules
Voies génitales	Voies qui permettent le cheminement des cellules sexuelles	– épididymes (un par gonade) – canaux déférents – urètre
Glandes annexes	Glandes nécessaires au fonctionnement de l’appareil génital	– vésicules séminales (derrière la vessie) – prostate (sous la vessie)
Organe copulateur	Organe qui permet l’accouplement	Pénis
Organe génital externe	–	– corps érectiles – gland

Tableau synthétique sur l’anatomie de l’appareil reproducteur féminin

Exercice d’entrainement sur l’anatomie de l’appareil reproducteur masculin : http://musibiol.net/biologie/exercice/reprod/app_genit_hom.htm

Animation sur l’appareil reproducteur masculin :

http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0056-3

2- Tube séminifère et spermatozoïdes

Le tube séminifère (doc 3), présent dans les testicules, est un long conduit au niveau duquel la synthèse de spermatozoïdes (doc 4) a lieu.

La formation de spermatoizoïdes dans le tube séminifère a lieu selon une évolution centripète c’est-à-dire de la paroi vers la lumière du tube séminifère.

**Document 3** : Tube séminifère (Source : https://www.dictionnaire-medical.net/)

**Document 4 :** Schéma d’un spermatozoïde (Source : http://sites.crdp-aquitaine.fr/)

Exercice d’entraînement sur le tube séminifère :

http://musibiol.net/biologie/exercice/reprod/tube_sem.htm

BioBio en 1ère STL, BPH en Tale ST2S

Conséquences des mutations

Publié 24 mars 202014 Mai 2020 par biobenhamza

Les mécanismes de synthèse des protéines sont complexes. Toutefois, il existe de nombreux systèmes de contrôle au sein de la cellule très efficaces. Malgré cela, des erreurs apparaissent parfois d’une fréquence de l’ordre de 1 erreur par million de nucléotides.

Par définition, une mutation est une modification de la séquence nucléotidique. Il faut savoir qu’une mutation ponctuelle est une modification de la séquence nucléotidique qui touche un seul nucléotide.

Il existe différents types de mutations. Lorsqu’une mutation affecte la séquence nucléotidique, on distingue les 4 mutations suivantes :

la substitution est le remplacement d’un nucléotide par une autre dans la séquence nucléotidique ;
une insertion est une mutation par ajout d’un nucléotide provoquant le décalage du cadre de lecture et donc une éventuelle modification de la séquence d’acides aminés/protéine.
la délétion est une mutation par suppression d’un nucléotide provoquant un décalage du cadre de lecture ;
une inversion est une mutation où deux nucléotides juxtaposés sont interchangés.

Une mutation sur le brin transcrit d’ADN peut engendrer des conséquences sur la séquence peptidique. On distingue :

la mutation faux sens : s’il y a un changement d’un acide aminé dans la séquence peptidique mutée par rapport à celle non mutée, cela peut conduire à une modification de la conformation et à un dysfonctionnement de la protéine ;
la mutation non-sens : s’il y a l’apparition d’un codon stop, cela entraîne la fin de la synthèse protéique avec l’obtention d’une protéine tronquée ou allongée pouvant être non fonctionnelle ;
la mutation silencieuse : si la séquence peptidique mutée est la même que celle non mutée alors la mutation est sans effet.

Il existe quelques exemples d’agents mutagènes c’est-à-dire des molécules induisant des mutations. On distingue :

Les agents chimiques qui transforment des bases azotés ou s’intercalent entre les brins d’ADN ;
Les agents physiques comme les rayons X, UV, rayons gamma entraînent la cassure de l’ADN ou l’arrêt de la réplication.

La conséquence d’une exposition excessive à ces produits mutagène est le développement de cancers. Ainsi, si une mutation affecte :

une cellule somatique (= cellule du corps hormis les cellules reproductrices) et qu’elle n’est pas réparée, elle conduira au développement d’un cancer ;
une cellule germinale (= cellule reproductrice), cette mutation sera transmise aux descendants et deviendra héréditaire puisqu’il y a l’apparition d’un allèle au cours de l’évolution.

https://www.youtube.com/watch?v=EmfEMwdIEIc

Vidéo sur la présentation d’une mutation génétique (source : FUTUREMAG – ARTE)

Vidéo sur les conséquences des mutations (source : classe inversée T STL – Urfé)

BioBio en 1ère STL, BPH en Tale ST2S

Traduction

Publié 24 mars 202014 Mai 2020 par biobenhamza

La traduction est un mécanisme au cours duquel il y a synthèse de protéine à partir de l’ARNm. Pour cela, on utilise le code génétique qui est la correspondance entre l’enchaînement des nucléotides et les 20 acides aminés formant les protéines.

Le code génétique

Pour permettre de coder ces 20 acides aminés naturels avec seulement 4 bases azotées, il faut regrouper les nucléotides 3 par 3. De tels ensembles de 3 nucléotides sont des triplets de nucléotides présent sur l’ARNm sont appelés codons.

Le code génétique est, en résumé :

un code de correspondance entre un codon et l’acide aminé correspondant
universel (valable chez tous les être vivants)
dégénéré ou redondant puisque pour un même acide aminé peut être codé par plusieurs codons mais l’inverse est faux.

Les codons « stop » (UAA, UAG et UGA) indique la fin de la synthèse de la protéine.

Le codon initiateur (AUG) indique le début de la synthèse de la protéine mais code aussi pour la méthionine.

Il existe plusieurs présentations du code génétique (doc 1).

**Document 1** : Le code génétique (source : https://planet-vie.ens.fr/)

2. Les acteurs de la traduction

Nous l’avons vu précédemment, les différentes molécules intervenant dans la synthèse protéique sont :

ARNm
Ribosomes
ARNt dont la une structure particulière.

Un ribosome est une molécule composée de protéines et d’ARNr (= ARN ribosomal). Il est constitué de 2 sous-unités : une petite sous-unité et une grosse sous-unité. Cette dernière comporte 2 sites : un site P (pour peptide) et site A. (doc 2)

**Document 2** : Structure du ribosome (source : https://www.researchgate.net/)

L’ARNt comporte 2 régions particulières :

une région appelée anticodon qui est complémentaire d’un codon donné ;
une région qui peut fixer spécifiquement un acide aminé.

Il existe autant d’ARNt qu’il existe de codons.

**Document 3** : Structure de l’ARNt (source : http://www.lacim.uqam.ca/)

3. Mécanisme de la traduction

A partir du document 9, compléter le texte ci-dessous.

A- Etape d’initiation

L’initiation marque le début de la synthèse protéique. Ainsi, durant ce processus :

le début d’1 gène est signalé par un codon initiateur AUG présent sur l’ARNm ;
les 2 sous-unités du ribosome se fixe sur le codon initiateur ;
le site P recouvre le codon AUG et le site A le codon suivant de l’ARNm ;
les 2 sites (P et A) accueillent l’ARNt ayant le bon anticodon ;
la formation d’une liaison peptidique entre les 2 acides aminés portés par les ARNt.

B- Etape d’élongation

L’élongation marque l’allongement de la chaîne d’acides aminés. Ainsi, durant ce processus :

le ribosome se déplace sur l’ARNm ;
on a la libération de l’ARNt du 1^er acide aminé ;
le site P accueille le 2^nd acide aminé et le site A le suivant (le 3^ème) ;
et le même processus se poursuit.

C- Etape de terminaison

L’étape de terminaison marque la fin de l’élongation de la chaîne d’acides aminés (chaîne peptidique). Ainsi, durant ce processus :

le ribosome rencontre un des 3 codons stop (UAA, UAG ou UGA) ;
l’ARNt correspondant à un de ces codons ne porte pas d’acide aminé ;
il n’y a pas d’acide aminé sur le site A ;
la chaîne d’acides aminés est alors libérée par le ribosome ;
les 2 sous-unités du ribosome se séparent ;
des enzymes enlèvent le 1^er acide aminé (Methionine) qui correspond au codon initiateur ;
les protéines peuvent aller dans le RE et l’app de Golgi pour d’autres modifications.

Remarque : Un même ARNm peut être traduit plusieurs fois avant sa dégradation afin d’avoir une synthèse protéique plus importante.

Il faut savoir qu’un polysome est composé de plusieurs ribosomes réalisant la traduction d’un même ARNm en même temps, les uns à la suite des autres.

De nombreuses vidéos illustrent la traduction (docs 4 et 5) ainsi qu’une animation (doc 6).

Document 4 : Mécanisme de la traduction en vidéo de 3 min 15 (Source : WANIS BIROUK, en français)

Document 5 : Mécanisme de la traduction en vidéo de 2 min 41 (source : yourgenome, en anglais)

http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0025-2
Document 6 : Animation explicative de la traduction

BioBio en 1ère STL, BPH en Tale ST2S

Transcription

Publié 23 mars 202014 Mai 2020 par biobenhamza

Les gènes sont des séquences d’ADN qui portent une information précise. En effet, les gènes s’expriment en permettant la synthèse de protéines spécifiques. Ces dernières vont permettre à la cellule de réaliser certaines fonctions.

I – Synthèse protéique : localisation et molécules intermédiaires

Par définition, un gène est une séquence d’ADN portant une information précise. Cette dernière permet la synthèse de protéines spécifiques. Comme nous le savons, l’ADN est présent dans le noyau et la synthèse des protéines s’effectue dans le RER = REG (Réticulum Endoplasmique Rugueux/Granuleux).

Comment passe-t-on d’une information sous forme d’ADN dont l’élément de base est le désoxyribonucléotide (ou nucléotide) à une information sous forme de protéine dont l’élément de base est l’acide aminé ? Il existe un intermédiaire appelé ARN (Acide RiboNucléique ; documents 1 et 2).

L’ADN est une molécule bicaténaire en double hélice qui présente un brin transcrit (5′ -> 3′) et du brin non transcrit (3′ -> 5′). Par contre, l’ARN est une molécule monocaténaire.

**Document 1** : Comparaison des molécules d’ADN et ARN

**Document 2** : Structure de l’ARN (source : http://www.lacim.uqam.ca/)

Il existe une variétés d’ARN (document 3).

Caractéristiques	ARN messager (ou ARNm)	ARN ribosomal (ou ARNr)	ARN de transfert (ou ARNt)
*Formation*	Lors de la transcription à partir de l’ADN	S’associe à des protéines pour former des ribosomes	–
*Rôle*	Transport de l’information génétique du noyau vers le cytoplasme	Ribosomes sont le siège de la traduction	Apporter les aa présents dans le cytoplasme jusqu’aux ribosomes
*Etapes d’intervention*	Transcription Traduction	Traduction	Traduction

Document 3 : Tableau récapitulatif des différents ARN et de leurs rôles dans la cellule

La synthèse protéique se déroule en 2 étapes :

la transcription permet la synthèse d’ARNm (= ARN messager) à partir d’ADN ;
la traduction permet la formation des protéines à partir d’ARNm.

II – Mécanisme de la transcription

La transcription se déroule dans le noyau et nécessite :

le brin transcrit d’ADN
des nucléotides
ARN polymérase est une enzyme permettant la synthèse de l’ARN pré-messager à partir du brin transcrit d’ADN.

L’ARN polymérase reconnaît une séquence de l’ADN appelée promoteur et permet sa fixation. Ensuite, la polymérisation des nucléotides libres est réalisée grâce à l’ARN polymérase pour former l’ARN pré-messager à partir du brin transcrit qui sert de matrice (5′ -> 3′) par complémentarité des bases azotées (documents 5 et 6). Une fois, la synthèse de l’ARN pré-messager terminé, l’ARN polymérase se sépare localement les 2 brins d’ADN.

Nucléotide de l’ADN	G	C	A	T
Nucléotide ajouté sur l’ARN	C	G	U	A

Document 4 : Complémentarité entre les nucléotides de l’ADN et ceux ajoutés sur l’ARNm lors de la transcription

**Document** 5 : Schéma représentatif de la transcription (source : http://biochimej.univ-angers.fr/ )

Après le passage de l’ARN polymérase qui se déplace sur le brin transcrit, les 2 brins d’ADN se réassocient.

Lorsque l’ARN pré-messager a été synthétisé, il se détache de l’ADN. Par la suite, l’ARN pré-messager va subir l’épissage.

L’épissage est un mécanisme qui permet l’élimination des introns afin de synthétiser de l’ARNm à partir d’ARN pré-messager. Il a lieu uniquement chez les organismes eucaryotes. (programme de 1ère STL)

Les introns sont des séquences d’ADN non codantes. Et les séquences d’ADN codantes se nomment exons. Après la transcription, l’ARN pré-messager présentent les séquences complémentaires. Celles correspondant aux introns seront éliminées pour former l’ARNm. (programme de 1ère STL)

http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0025-2
Document 6 : Mécanisme de la transcription

L’ARNm formé après l’épissage sort du noyau par les pores nucléaires. Par la suite, un autre mécanisme nommé traduction a lieu dans le cytoplasme (document 7).

Document 7 : Mécanismes de la transcription et la traduction