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Termes de développement d'embryons

Termes de développement d'embryons


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J'essaie de coupler les termes suivants : déterminants cytoplasmiques, induction, information de position, gènes hox, information de motif, morphogénèse, détermination et différenciation.

J'espère que quelqu'un pourra m'expliquer le lien entre ces termes,

Merci,


En cas de doute, revenez aux définitions que je dis (comme je le suis maintenant).

déterminants cytoplasmiques: molécules régulatrices localisées dans des distributions spécifiques autour du cytoplasme de l'œuf

Induction: processus par lequel la présence d'un tissu influence le développement des autres

informations de position, signale aux cellules sa position relative par rapport aux autres cellules. gènes hox

Différenciation: processus par lequel une cellule devient un type de cellule spécialisé grâce à l'expression génique régulée

Détermination: processus par lequel des portions du génome sont sélectionnées pour être exprimées dans différentes cellules embryonnaires

Formation de motifs (alias morphogenèse) → événements qui déterminent l'organisation spatiale d'un embryon

Gènes Hox établir l'axe postérieur antérieur et réguler l'expression des gènes.

Je changerais, les déterminants cytoplasmiques → la différenciation via la détermination → la formation de motifs (plutôt que l'information) un morphogène mènerait à des informations de motif (puisque ce sont les signaux) gènes hox → morphogènes → informations de motif → formation de motif


Embryologie : définition et mécanisme | La biologie

La science de l'embryologie est généralement définie comme le processus de développement d'un individu du zygote à un stade ressemblant à la forme adulte. Mais ces dernières années, la science de l'embryologie a pris un nouveau sens.

Cela implique non seulement les changements par lesquels les jeunes passent, mais aussi des événements tels que la croissance, la réparation, le maintien du modèle, le vieillissement et la mort. Ainsi, la science du développement comprend tous les événements qui commencent depuis l'initiation des cellules germinales jusqu'à la mort de l'individu. L'ancien terme “Embryologie” a donc un nouveau nom, “Biologie du développement”.

L'origine de l'organisme adulte complexe à partir d'un zygote a attiré l'attention la plus vive des exposants des sciences naturelles depuis les temps les plus reculés. Les premiers philosophes ont essayé de raisonner la dynamique du développement sans faire aucune expérience. La science du développement est aussi vieille que la biologie elle-même.

L'interprétation correcte de la dynamique du développement repose sur la théorie cellulaire préconisée par M.J. Schleiden (1804-1881) et T. Schwann (1810-1882) en 1839. La plupart des observations embryologiques antérieures à 1839 étaient erronées et grotesques.

Deux écoles distinctes de biologistes du développement se sont approchées pour résoudre les problèmes de développement avec empressement.

Ils ont établi :

(i) La théorie de la préforma­tion et

(ii) La théorie de l'épioenèse.

Théorie de la préformation :

Cette théorie postule que le gamète (ovule) contient une miniature plus ou moins parfaite d'un animal adulte dans sa substance et que le développement implique simplement la croissance et le déploiement d'un modèle prédéterminé, c'est-à-dire la croissance et le déploiement de la forme miniature en un stade adulte. La forme humaine miniature a été désignée comme homoncule (petit homme).

Chaque ovule dans l'ovaire était supposé contenir un tel homoncule. Les revendeurs de ce concept (les Préformationnistes) ont émis l'hypothèse qu'un ovule dans l'ovaire d'une femelle doit contenir un homoncule, l'homoncule lui-même doit contenir un homoncule secondaire dans l'ovule de l'homoncule et ce encore un homoncule tertiaire, et ainsi de suite jusqu'à ce que les homoncules deviennent trop petit pour exister.

Les préformationnistes ont estimé que la mère Eve portait environ deux cents millions de générations d'ho­munculi. On croyait aussi que lorsque les homoncules étaient épuisés, plus aucun être humain ne pouvait naître.

Avec la découverte du spermatozoïde humain par Antonj van Leeuwenhoek (1632-1723), une complication supplémentaire s'est ajoutée au concept de préformation. Leeuwenhoek a nommé le spermatozoïde animalcule. Avec l'établissement de l'importance de la fécondation, la question s'est posée de savoir si l'ovule ou l'animal contenait l'homoncule.

Un microscopiste, Hartsoeker a décrit le spermatozoïde humain par un microscope nouvellement inventé et a montré l'existence d'homuna dans le spermatozoïde humain. (Fig. 5.1). Depuis lors, les préformationnistes se sont divisés en deux groupes rivaux : les Animalcultistes (Spermistes) et les Ovulistes. August Weismann (1834-1914), le découvreur de la continuité du germoplasme, était le champion parmi les ovulistes.

La théorie de l'épigenèse rapporte que le développement implique une différenciation qui prend naissance dans une masse homogène de matière vivante. Il n'y a pas de tissu ou d'organe préformé au départ. Les changements développementaux sont épigénétiques, ce qui signifie que la détermination est établie par la suite. Cela a d'abord été avancé par Aristote qui était au courant de la transformation de l'embryon de poulet.

William Harvey était un ardent partisan du concept épigénétique le long des lignes aristotéliciennes. Harvey et Kaspar F. Wolff (1733-1794) ont ajouté des concepts supplémentaires à cette théorie. Outre ses contributions physiologiques, Harvey a travaillé sur le développement d'embryons de mammifères et d'oiseaux. C'est à Harvey que l'on doit le célèbre aphorisme révolutionnaire de l'embryologie, “Omne vivum ex ovo”.

Bien que la théorie épigénétique ait été initiée par Aristote, K.F. Wolff (1733-1794) et Johann Friedrich Meckel (1781-1833) ont placé le concept épigénétique sur une plate-forme logique. Nous acceptons comme vraie la théorie de l'épigénésie, mais nous ne l'acceptons pas sous la forme avancée par Wolff.

Avec les progrès de la science biologique, la théorie épigénétique a également subi des modifications. Avec l'avènement du vingtième siècle, de nombreuses méthodes expérimentales ont été appliquées pour trouver le mécanisme causal du développement. Wilhelm Roux (1850-1924), l'un des étudiants de Haeckel, a interprété le développement à travers des méthodes expérimentales.

Ses expérimentations et les expériences et travaux d'Endres (1895), Spemann (1901-12) ont prouvé qu'il n'y a pas de préformation en développement, au contraire, les changements développementaux sont épigénétiques, ce qui signifie qu'au départ, les cellules sont de nature indéterminée. et la détermination est établie par la suite.

La découverte par Spemann de l'organisateur et de son rôle dans le développement embryonnaire a ajouté une nouvelle dimension à ce domaine. Spemann a reçu le prix Nobel en 1935 pour sa découverte.

Depuis lors, tous les regards se sont concentrés sur la recherche de la réponse à une question simple, comment se produit la détermination. Mais malheureusement, malgré de nombreuses expérimentations menées par des hommes de différentes disciplines, aucune réponse claire n'était disponible.

Mais cette recherche a placé l'embryologie à la position la plus importante en biologie, où nombre de disciplines se sont réconciliées pour réaliser la question du développement. La réponse à cette question ne résoudra pas seulement le mystère de la détermination, mais aidera également à comprendre divers autres problèmes liés à la vie elle-même.

Mécanisme de l'embryologie:

La condition préalable du développement est la reproduction. Reproduction asexuée ou sexuée, quelle qu'elle soit, elle dénote le début du développement. Ceci est suivi de trois étapes distinctes, la croissance, l'interaction et la différenciation.

Une réalisation importante de la biologie du développement est que toutes les étapes du développement sont essentiellement des processus cellulaires qui incluent : La croissance, implique la synthèse cellulaire et la division cellulaire. L'interaction comprend le mouvement cellulaire, le contact cellulaire et l'induction cellulaire. La différenciation, provoque la transformation des cellules en un état hétérogène à partir d'un état homogène.

Toutes ces étapes mènent à la réalisation d'un modèle spécifique. C'est ce qu'on appelle la morphogenèse. La réalisation du modèle et la naissance des jeunes étaient autrefois considérées comme la fin du développement, mais la réalisation de la biologie moderne est que, c'est à mi-chemin, les activités de développement fonctionnent même après la naissance, lorsque le maintien du modèle morphogénétique atteint a lieu.

Cette maintenance implique de nombreux événements complexes comme la synthèse, la croissance, la réparation et la mort, qui sont tous essentiellement des processus cellulaires.


Stades de développement prénatal

Le développement prénatal humain est divisé en trois trimestres, comme le montre le graphique ci-dessous.

Premier trimestre

Les grossesses sont mesurées à partir de la dernière menstruation d'une femme. La menstruation signale la libération de l'ancienne muqueuse utérine et le début d'un nouveau cycle de reproduction. Ce cycle commence par la libération d'un œuf, ou ovocyte, des ovaires dans la trompe de Fallope. Pour tomber enceinte, une femme doit avoir des relations sexuelles 5 jours avant cet événement, car c'est aussi longtemps que les spermatozoïdes peuvent survivre dans l'appareil reproducteur féminin. De plus, l'œuf ne peut survivre que 2-3 jours une fois en dehors de l'ovaire. Par conséquent, il existe une fenêtre très étroite dans laquelle la fécondation peut se produire.

Parce que le développement prénatal est suivi à partir de la dernière menstruation, la fécondation se produit à 1-2 semaines. Cet événement se produit généralement dans la trompe de Fallope. Le spermatozoïde rencontre les ovules et les deux fusionnent pour former le zygote. Au fur et à mesure que le zygote se dirige vers l'utérus, il commence à se développer et à se diviser. Après environ une semaine de descente lente dans la trompe de Fallope, la cellule unique est devenue une boule de cellules creuse, appelée la gastrula. Cette boule doit s'implanter sur la paroi de l'utérus pour survivre. Ces étapes initiales, appelées collectivement embryogenèse, transporter le nouvel organisme d'une seule cellule jusqu'au fœtus. Le processus est illustré dans l'image ci-dessous.

Au cours de ce trimestre de développement prénatal, l'embryon est particulièrement sensible aux toxines environnementales ou aux produits chimiques avec lesquels la mère entre en contact. Cela est particulièrement vrai après l'implantation, lorsque le petit embryon commence à recevoir des nutriments de la mère.

Aux semaines 5 et 6, l'embryon commence à développer les systèmes organiques avancés dont le fœtus a besoin. Un cœur primitif commence à faire circuler des fluides autour de l'embryon. D'autres systèmes d'organes, comme le système nerveux et le système digestif, se forment également à mesure que les cellules continuent de se diviser et de se replier dans des formes spéciales.

Au cours du deuxième trimestre du développement prénatal, le fœtus commence à terminer la construction des systèmes organiques. Pendant ce temps, tous les systèmes organiques progressent. Le foie, le pancréas, la rate et d'autres organes sécrétoires commencent à produire des fluides. Les globules rouges commencent à être produits et les muscles et les os se renforcent. À mesure que ces systèmes organiques se forment, le fœtus devient moins sensible aux dommages causés par les toxines et les agents cancérigènes. En effet, la majorité des cellules du corps se sont déjà différenciées et les précurseurs des organes sont déjà formés. Par conséquent, la toxine peut causer des dommages mineurs à l'un de ces systèmes, mais elle ne perturbera pas l'ensemble du développement prénatal aussi facilement qu'elle le pourrait au stade embryonnaire.

À la fin de ce trimestre, le bébé est considéré comme presque entièrement développé. En fait, les bébés nés à la semaine 24 seulement ont encore 50 % de chances de survivre s'ils reçoivent le traitement approprié pour un bébé prématuré. Ce traitement comprend le confinement du nouveau-né dans une unité de soins intensifs pour qu'il soit soigneusement surveillé au fur et à mesure de son développement. À ce stade, le fœtus a pris le contrôle de son corps grâce au développement du système nerveux. À la semaine 26, le fœtus entre dans le troisième trimestre, qui consiste à prendre du poids et à se préparer à entrer dans le monde.

Troisième trimestre

Le troisième trimestre du développement prénatal est presque entièrement consacré à la croissance. Le fœtus commence à stocker de grandes quantités de graisse dans tout le corps. Une partie de cette graisse est spécialisée tissu adipeux brun, ce qui aidera le bébé à rester au chaud après sa naissance. D'autres dépôts de graisse seront utilisés comme énergie pour continuer à croître. Le cerveau et les neurones continuent de se développer pendant cette période, et le bébé peut même utiliser ses sens du toucher et de l'ouïe pour commencer à comprendre le monde extérieur.

Les bébés nés au cours de ce trimestre ont de plus en plus de chances de survie à mesure qu'ils approchent du «terme complet» ou de 36 semaines. N'importe quand après ça, et le bébé devrait survivre. Du début du troisième trimestre jusqu'à 36 semaines, le bébé a une chance de survivre s'il est né tôt. En plus de la graisse, les nouveau-nés ont tendance à accumuler des cheveux au cours de cette étape du développement prénatal, ce qui leur servira également à les garder au chaud.

La fin du développement prénatal vient avec la naissance. En moyenne pour les humains, cela se produit environ 40 à 41 semaines après la dernière menstruation de la femme. À la fin de la semaine 42, le bébé est considéré comme post-mature. Lorsque cela se produit, les médecins peuvent choisir de déclencher le travail ou de retirer chirurgicalement le bébé pour protéger la mère et le bébé.

1. Lequel des éléments suivants n'est PAS un stade de développement prénatal ?
UNE. Premier trimestre
B. Embryogenèse
C. Gamétogenèse

2. Lequel des organismes suivants ne subit pas de développement prénatal ?
UNE. Baleine
B. Poisson
C. Une levure unicellulaire

3. Un éléphant a une chronologie légèrement différente pour le développement prénatal. Au lieu de 9 mois, elles portent leurs fœtus pendant près de 22 mois, soit près de 2 ans. Pourquoi est-ce?
UNE. Les bébés éléphants sont beaucoup plus gros que les humains
B. Le cerveau de l'éléphant doit être plus développé
C. Les éléphants ont un développement prénatal plus lent


Embryon : sens, développement et modes (avec schémas) | Botanique

Faisons une étude approfondie de l'embryon. Après avoir lu cet article, vous apprendrez : 1. Signification de l'embryon 2. Développement de l'embryon chez les dicotylédones 3. Développement de l'embryon chez les monocotylédones 4. Incompatibilité 5. Modes spéciaux de reproduction.

Signification de l'embryon:

Après la fécondation, l'œuf fécondé est appelé zygote ou oospore qui se développe en embryon. L'oospore avant d'entrer réellement dans le processus subit une période de repos qui peut varier de quelques heures à quelques mois. Généralement, le zygote (oospore) se divise immédiatement après la première division du noyau primaire de l'endosperme.

Contrairement aux gymnospermes où les premiers stades du développement montrent des divisions nucléaires libres, la première division du zygote est toujours suivie d'une formation de paroi résultant en un pro-embryon à deux cellules. Pratiquement, il n'y a pas de différences fondamentales dans les premiers stades du développement des embryons de monocotylédones et de dicotylédones.

Mais à des stades avancés, il existe une différence marquée entre les embryons de plantes dicotylédones et monocotylédones, c'est pourquoi leur embryogenèse a été considérée ici séparément.

Développement de l'embryon chez les dicotylédones :

Selon Soueges, le mode d'origine du pro-embryon à quatre cellules et la contribution apportée par chacune de ces cellules constituent la base de la classification du type embryonnaire. Cependant, Schnarf (1929), Johansen (1945) et Maheshwari (1950) ont reconnu cinq principaux types d'embryons chez les dicotylédones.

JE. La cellule terminale du pro-embryon à deux cellules se divise par une paroi longitudinale.

La cellule basale joue peu ou pas de rôle dans le développement de l'embryon.

Les cellules basales et terminales jouent un rôle important dans le développement de l'embryon.

II. La cellule terminale du proembryon à deux cellules se divise par une paroi transversale, la cellule basale joue peu ou pas de rôle dans le développement de l'embryon.

La cellule basale forme généralement un suspenseur de deux ou plusieurs cellules.

IV. Type de caryophyllode :

La cellule basale se divise davantage.

V. Type de chénopode :

Les cellules basales et terminales participent au développement de l'embryon.

Citant ici l'exemple de Capsella bursa-pastoris (bourse à berger), l'étude détaillée du type Crucifère du développement de l'embryon a été donnée.

Développement d'embryon de dicotylédone chez Capsella bursa-pastoris (type Crucifère) :

Pour la première fois, Hanstein (1870) élabora les détails du développement de l'embryon chez Capsella bursapatoris, membre des Crucifeae.

L'oospore se divise transversalement en deux cellules, une cellule terminale et une cellule basale. La cellule située vers l'extrémité micropylaire du sac embryonnaire est la cellule suspenseuse (c'est-à-dire la cellule basale) et l'autre constitue la cellule embryonnaire (c'est-à-dire la cellule terminale). La cellule terminale par divisions ultérieures donne naissance à l'embryon tandis que la cellule basale contribue à la formation de suspenseur.

La cellule terminale se divise par une division verticale formant un embryon en forme de 1 à 4 cellules. Chez certaines plantes, la cellule basale forme également l'hypocotyle (c'est-à-dire la racine de l'embryon) en plus du suspenseur. Les cellules terminales du pro-embryon à quatre cellules se divisent verticalement à angle droit avec la première paroi verticale formant quatre cellules. Maintenant, chacune des quatre cellules se divise transversalement, formant le stade octant (8-cellulaires) de l'embryon.

Les quatre cellules à côté du suspenseur sont appelées octants hypobasaux ou postérieurs, tandis que les quatre autres cellules forment les octants épibasaux ou antérieurs. Les octants épibasaux donnent naissance à la plumule et aux cotylédons, tandis que les octants hybobasaux donnent naissance à l'hypocotyle à l'exception de son extrémité. Maintenant, les huit cellules de l'octant se divisent de manière périclinale, formant des cellules externes et internes.

Les cellules externes se divisent davantage par division anticlinale formant une couche périphérique de cellules épidermiques, le dermatogène. Les cellules internes se divisent par des divisions longitudinales et transversales formant periblem sous le dermatogène et le plérome dans la région centrale. Les cellules du periblem donnent naissance au cortex tandis que celles du plérome forment la stèle.

Au moment du développement du stade octant de l'embryon, les deux cellules basales se divisent transversalement pour former un filament de 6 à 10 cellules, le suspenseur qui atteint son développement maximal au moment où l'embryon atteint le stade globulaire. Le suspenseur pousse les cellules embryonnaires vers le bas dans l'endosperme.

La cellule distale du suspenseur est beaucoup plus grande que les autres cellules et fait office d'haustorium. La cellule la plus basse du suspenseur est appelée hypophyse. Par d'autres divisions, l'hypophyse donne naissance à la racine embryonnaire et à la coiffe radiculaire.

Avec la croissance continue, l'embryon prend la forme d'un cœur composé de deux primordiums de cotylédons. L'embryon mature se compose d'un axe court et de deux cotylédons. Chaque cotylédon apparaît de part et d'autre de l'hypocotyle. Dans la plupart des dicotylédones, le cours général de l'embryogenèse est suivi comme on le voit chez Capsella bursa-pastoris.

Développement de l'embryon chez les monocotylédones :

Il n'y a pas de différence essentielle entre les monocotylédones et les dicotylédones en ce qui concerne les divisions cellulaires précoces du proembryon, mais les embryons matures sont assez différents dans deux groupes. Ici, l'embryogenèse de Sagittaria sagittifolia a été donnée comme l'un des exemples.

Le zygote se divise transversalement en formant la cellule terminale et la cellule basale. La cellule basale, la plus volumineuse et située vers l'extrémité micropylaire, ne se divise pas à nouveau mais se transforme directement en une grande cellule vésiculaire. La cellule terminale se divise transversalement formant les deux cellules.parmi celles-ci, la cellule inférieure se divise verticalement en formant une paire de cellules juxtaposées, et la cellule médiane se divise transversalement en deux cellules.

Dans l'étape suivante, les deux cellules se divisent à nouveau verticalement en formant des quadrants. La cellule à côté des quadrants se divise également verticalement et la cellule à côté de la vésicule supérieure se divise plusieurs fois transversalement. Les quadrants se divisent maintenant transversalement formant les octants, les huit cellules étant disposées en deux niveaux de quatre cellules chacun. Avec le résultat de la division périclinale, le dermatogène est formé.

Plus tard, le périblème et le plérome sont également différenciés. Toutes ces régions, formées à partir des octants, se développent ensuite en un seul cotylédon terminal. La cellule L la plus basse du suspenseur à trois cellules se divise verticalement pour former la plumule ou l'extrémité de la tige. Les cellules R forment la radicule. Les 3 à 6 cellules supérieures contribuent à la formation du suspenseur.

Incompatibilité de l'embryon :

Dans la nature, le stigmate reçoit une variété de pollen aéroporté ou transporté par des insectes, mais tous les pollens qui atteignent le stigmate ne réussissent pas à effectuer la fécondation. Le pistil permet uniquement au pollen du bon type d'accouplement de fonctionner normalement, les autres sont rejetés.

Ainsi, l'incompatibilité est l'incapacité de certains gamètes, même d'espèces végétales génétiquement similaires, à fusionner les uns avec les autres. Si un pistil portant un gamète femelle fonctionnel ne parvient pas à produire des graines après pollinisation avec du pollen viable et fertile, capable de provoquer la fécondation dans un autre pistil, les deux sont dits incompatibles.

L'incompatibilité est également appelée incompatibilité intraspécifique, autostérilité ou auto-incompatibilité. Le phénomène d'auto-incompatibilité est généralement dû à la prévention de certains mécanismes physiologiques ou morphologiques. Cela implique de nombreux mécanismes complexes associés aux interactions du pollen et des tissus stigmatiques.

Auto-incompatibilité :

Un grand nombre de plantes à fleurs ne sont fécondées avec succès que par le pollen d'autres plantes et non par le leur. De telles plantes à fleurs sont appelées hors sélection.

Dans la nature, différentes adaptations florales, telles que la dichogamie, l'herkogamie et l'unisexualité ont évolué pour empêcher l'autopollinisation, mais le dispositif naturel le plus répandu et le plus efficace chez ces plantes est l'auto-incompatibilité, qui fait référence à l'incapacité d'une plante à produire des gamètes mâles et femelles fonctionnels. pour produire des graines lorsqu'elles sont autogames.

Selon l'origine des facteurs déterminant les types d'accouplement côté pollen, deux catégories d'auto-incompatibilité ont été reconnues :

(je) Incompatibilité sporophytique :

Lorsque l'incompatibilité est due au génotype des tissus stigmatiques sporophytiques, par exemple chez les Astéracées, les Brassicacées, etc.

(ii) Incompatibilité gamétophytique :

Lorsque l'incompatibilité est due au génotype du pollen, p. Il est contrôlé par des gènes à allèles multiples (allèle S). Habituellement, il se développe avec la maturation de la stigmatisation.

Importance biologique de l'incompatibilité :

Dans la nature, un élevage équilibré des plantes est régulé par l'incompatibilité. L'autofécondation extensive des plantes conduit à des individus hautement homozygotes qui ont une valeur de survie très faible. Pour surmonter cela, la nature a imposé l'auto-incompatibilité.

Malgré la valeur naturelle, l'incompatibilité peut s'avérer être un obstacle sérieux dans un programme d'amélioration des plantes. Par exemple, avant l'introduction d'une autre technique de culture, l'autofécondation était l'une des principales méthodes pour obtenir des individus homozygotes.

Pour plusieurs plantes où la culture d'anthères n'a pas réussi à produire des haploïdes, l'autopollinisation continue d'être une approche importante pour y parvenir. Dans ce contexte, l'auto-incompatibilité est un problème sérieux.

Modes spéciaux de reproduction :

Les modes de reproduction végétative et sexuée sont généralement normaux et se produisent dans la nature. Il existe des cas de modes particuliers de reproduction où la multiplication s'effectue sans acte de fécondation.

Certains nœuds spéciaux sont mentionnés ici :

Apomixie :

Selon Winkler (1908, 1934), la substitution à la reproduction sexuée d'un processus asexué n'impliquant aucune fusion nucléaire. Le terme d'apomixie (apo = sans mixis = mélange) est général et recouvre tous les types de reproduction asexuée qui tendent à se substituer ou à se substituer à la méthode sexuée.

Ce phénomène recouvre tous les modes de reproduction non sexués dans lesquels les spores reproductrices se développent sans fusion, alors que le cycle sexuel normal (amphimixie) implique deux processus importants : (a) la méiose, qui transforme une cellule sporophytique diploïde (2n) en quatre cellules gamétophytiques haploïdes (n) et (b) fécondation, où deux gamètes haploïdes de sexe opposé fusionnent et rétablissent la génération sporophytique diploïde.

Ainsi, dans un cycle sexuel, une génération diploïde (2n) ou sporophytique alterne avec la génération haploïde (n) ou gamétophytique. Chez les angiospermes, les générations gamétophytiques sont très courtes et sont représentées par un sac embryonnaire du côté femelle et des microspores ou des grains de pollen du côté mâle. La partie restante du cycle de vie représente la génération sporophytique.

Les plantes où la reproduction sexuée habituelle a été complètement remplacée par un type de reproduction asexuée sont appelées apomictiques, et le phénomène, l'apomixie.

Il existe deux grandes catégories d'apomixie, à savoir :

2. Reproduction végétative.

Agamospermie :

Dans cette catégorie d'apomixie, les plantes ont conservé la graine comme agent de propagation, mais l'embryon est formé par un processus au cours duquel la méiose et la syngamie normales ont été éliminées. Ce phénomène est connu sous le nom d'agamospermie.

Il existe trois types différents d'agamospermie :

1. Embryon adventif :

Dans ce type d'agamospermie, les embryons proviennent directement des cellules sporophytiques diploïdes du nucelle ou des téguments. Le sac embryonnaire sexuel se développe normalement et l'embryon zygotique dégénère ou entre en compétition avec les embryons apomictiques.

Dans ce type d'agamospermie, un sac embryonnaire diploïde est formé à partir d'une cellule mère mégaspore, sans division méiotique régulière (par exemple, chez Aerva tomentosa). Dans ce type, un archésporium se différencie, mais la cellule mère de la mégaspore se développe en un sac embryonnaire non réduit. L'embryon est formé par l'œuf non fécondé, c'est-à-dire la parthénogenèse ou une autre cellule du sac embryonnaire, c'est-à-dire l'apogamie.

Ce phénomène a été rapporté chez les angiospermes pour la première fois par Rosenberg (1907). Ici, une cellule somatique du nucelle forme directement un sac embryonnaire non réduit et l'œuf diploïde se développe parthénogénétiquement en embryon. Ici, les mégaspores dégénèrent progressivement et le sac embryonnaire aposporique peut se développer à partir d'une cellule mère fonctionnelle de mégaspores.

Cependant, pour des raisons de commodité, le Dr P. Maheshwari (1950) a subdivisé l'apomixie en trois types, à savoir,

(ii) l'apomixie récurrente, et

je. Apomix non récurrents :

Dans ce type, la cellule mère mégaspore subit les divisions méiotiques habituelles et un sac embryonnaire haploïde est formé. Ici, l'embryon provient soit de l'œuf (c'est-à-dire de la parthénogenèse haploïde) soit d'une autre cellule du gamétophyte (c'est-à-dire de l'apogamie haploïde).

Les plantes produites par cette méthode sont, haploïdes et généralement stériles et ne se reproduisent plus sexuellement. Ce type d'apomixie a été observé chez plusieurs espèces telles que Solarium nigrum, Lilium, Bergenia, Erythraea centaurium. Orchis maculata, Nicotiana tabacum, etc.

ii. Apomix récurrents :

Dans ce type, le sac embryonnaire provient généralement soit d'une cellule archésporienne (c'est-à-dire aposporie générative) soit d'une autre partie du nucelle (c'est-à-dire aposporie somatique). Ici, tous les noyaux du sac embryonnaire sont diploïdes et il n'y a pas de division méiotique.

L'embryon naît soit de l'œuf (parthénogenèse diploïde) soit d'une autre cellule du gamétophyte (apogamie diploïde). Une aposporie générative a été observée chez Eupatorium glandulosum, Parthenium argentatum, etc. Une aposporie somatique a été rapportée chez Hieracium excelens, H. flagellare et H. aurantiacum.

iii. Embryon adventif :

Ce type d'apomixie est également connu sous le nom de bourgeonnement sporophytique. Ici, les sacs embryonnaires développés peuvent être haploïdes ou diploïdes, mais les embryons ne proviennent pas des cellules du nucelle ou du tégument. Il n'y a pas d'alternance de générations, car les tissus diploïdes du sporophyte actuel donnent directement naissance au nouvel embryon.

L'embryonnaire adventif a été fréquemment rapportée chez Citrus, Euphorbia dulcis, Capparis frondosa, Mangifera indica et Hiptage madablota.

Signification des apomixes :

Les plantes cultivées apomictiques les plus importantes sont les agrumes, les mangues, les mangues et les baies noires. En tant que système reproducteur, il offre la possibilité de la propagation indéfinie de biotypes particulièrement favorables, qui peuvent être hautement hétérozygotes ou sexuellement stériles.

Dans l'apomixie obligatoire, cet avantage est servi au détriment de la flexibilité évolutive à long terme qui est le don de la sexualité. Cependant, dans l'apomixie facultative, où coexistent des membres sexuels et apomictiques, le phénomène est d'une importance particulière.

Reproduction végétative:

Dans ce type d'apomixie, le nouvel individu naît d'un groupe de cellules indifférenciées ou différenciées, où ni embryon ni graine ne sont produits. Ce type de reproduction a lieu au moyen de bulbes, bulbilles, tubercules, stolons, drageons, etc. De telles propagules sont formées uniquement par le sporophyte.

Gustafsson (1946) a distingué trois types de reproduction végétative chez les angiospermes :

1. Dans ce type, les propagules sont formées en dehors des régions florales bien que les organes sexuels soient formés, mais aucune fécondation ou formation de graines n'a lieu, par exemple chez Agave americana et Elodea canadensis.

2. Dans ce type, les propagules se forment en dehors des régions florales et les plantes sont sexuellement stériles, comme chez Fritillaria imperialis et Lilium bulbiferum.

3. Dans ce type, les propagules se forment sur les rameaux floraux soit en plus des fleurs, soit à leur place. Ce phénomène est communément appelé vivipare.

Ce terme est également utilisé pour les plantes (par exemple, la végétation de mangrove), dans lesquelles les graines sexuées germent sur la plante mère. Ici, le terme vivipaire sera utilisé comme vivipaire végétatif. Le vivipaire végétatif se trouve couramment dans les graminées, par exemple Festuca, Poa et Allium.

Le vivipaire végétatif est en fait une adaptation pour la multiplication d'un génotype dans un ensemble de conditions environnementales qui empêchent ou limitent dans une certaine mesure la possibilité d'une pollinisation normale.

Cependant, la plupart des races vivipares végétatives n'ont pas perdu la capacité de floraison et de formation normale des graines, par exemple, une graminée, Deschampsia caespitosa se reproduit sexuellement en Suède, tout en poussant par vivipare végétative en Californie.

Aposporie :

L'aposporie (apo = sans) est le développement du gamétophyte à partir d'une cellule du sporophyte sans l'intervention d'une spore. Chez les angiospermes, ce phénomène a été signalé pour la première fois par Rosenberg (1907) chez Hieracium spp.

Ici, la cellule mère mégaspore subit les divisions méiotiques habituelles et forme une tétrade. Chez les angiospermes, on voit parfois qu'un embryon peut se former à partir des cellules diploïdes du nucelle, comme chez Citrus, Mangifera, Opuntia, etc., ou même à partir de celles du tégument, comme chez Allium cepa.

L'embryon ainsi formé est poussé dans le sac embryonnaire au cours de son développement. Le nucelle ou le tégument appartenant au sporophyte, la production de l'embryon à partir du tissu du sporophyte sans l'intervention de la spore est un cas d'aposporie.

Chez les membres aposporiques des Astéracées, une seule cellule nucellaire agit comme la cellule mère et donne naissance à un sac embryonnaire normal à 8 noyaux, tandis que chez les graminées, plus d'un sac embryonnaire aposporique peut se développer dans le même nucelle, et l'organisation du sac embryonnaire mature est 4-nucléé.

Parthénogenèse:

Le développement du zygote à partir de l'ovule sans acte de fécondation, ou en d'autres termes, la formation d'embryons à partir d'un ovule non fécondé est appelé parthénogenèse. Chez certaines espèces d'angiospermes, l'embryon se développe par parthénogénétique.

Dans de tels cas, l'embryon peut se développer à partir d'un ovule haploïde ou d'un ovule diploïde. Dans les apomictes des Astéracées et des Rubiacées, le développement de l'embryon est indépendant du stimulus de pollinisation.

Cependant, dans de nombreux autres apomictes, l'embryon ne se développe qu'après la pollinisation, et le phénomène est connu sous le nom de pseudogamie, par exemple, de nombreuses graminées apomictiques.

Selon Heslop-Harrison (1972), il y a trois rôles de pollinisation dans la pseudogamie :

(i) Pour activer la croissance de l'ovaire et de l'ovule,

(ii) Fournir le noyau mâle pour le développement de l'albumen, et

(iii) Stimuler la parthénogenèse.

Dans la plupart des apomictes de graminées, l'œuf peut se diviser de manière parthénogénétique, mais le pro-embryon cesse de croître jusqu'à ce que l'endosperme se développe. Ici, le développement de l'endosperme ne se produit qu'après la fusion du noyau mâle avec les polaires et, par conséquent, un embryon apomictique mature dans ces plantes ne se forme qu'après la pollinisation.

Signification de la parthénogenèse :

Le rôle de la parthénogenèse dans la nature est sévèrement limité, la zygogenèse et d'autres méthodes de reproduction sont prédominantes. On pense que la raison en est que les espèces parthénogénétiques ne sont pas assez adaptables. Dans la parthénogenèse amiotique, la variabilité génétique est pratiquement nulle. Dans la parthénogenèse méiotique, les individus ont tendance à devenir homozygotes et entraînent l'inconvénient associé à cette condition.

Les avantages de ce phénomène sont multiples. Dans la parthénogenèse méiotique qui s'applique aux génotypes homozygotes, des combinaisons avantageuses de gènes sont maintenues au lieu d'être dispersées par la méiose comme dans les espèces zygogénétiques.

Des formes bien adaptées se propagent ainsi rapidement, tant que les conditions environnementales restent inchangées. Comme le rapporte Peacock (1961), l'existence d'organismes à peine triploïdes devient possible dans la parthénogenèse améiotique.

Parthénocarpie :

Dans certains cas d'angiospermes, l'ovaire se développe normalement en un fruit sans pollinisation ni fécondation. Ce type de développement libre du fruit est connu sous le nom de parthénocarpie. De tels fruits (fruits parthénocarpiques) sont toujours sans pépins. Parfois, la formation des fruits peut être induite par pollinisation artificielle par du pollen étranger d'une autre espèce, mais sans fécondation ultérieure.

La parthénocarpie peut également être induite par la pulvérisation de substances favorisant la croissance, telles que l'acide naphtalène acétique NAA. C'est ce qu'on appelle la parthénocarpie induite. Les exemples de parthénocarpie se trouvent couramment dans la banane, la papaye, l'ananas, la goyave, le raisin, la pomme, le Thalictrum, l'Alchemilla, etc.

De nos jours, beaucoup de travail a été fait pour produire des fruits sans pépins sur des variétés ensemencées en contrôlant la pollinisation et en appliquant certaines substances chimiques sur le pistil. Thimann (1934) a suggéré que de nombreux grains de pollen possèdent des quantités considérables de substances de croissance.

Gustaffson (1938) a utilisé plusieurs substances de croissance, telles que l'IAA, l'IBA, le -NAA et l'acide phénylacétique mélangés dans la pâte de lanoline à une concentration d'environ 0,5 à 1 pour cent et appliqués sur le stigmate pour produire des fruits parthénocarpiques. Parmi les espèces où les fruits peuvent être fixés par les auxines figurent la tomate, le tabac, le poivre, les figues et la mûre.

Ici, les fruits qui ont été mis en traitant des fleurs non pollinisées sont sans pépins. Nitsch et d'autres, les travailleurs ont utilisé le α-NAA sous forme aqueuse pour induire la parthénocarpie par atomiseur. Crane (1964) a induit la parthénocarpie chez les tomates, les pommes et les poires par les gibbérellines. Les cytokinines ont également été utilisées dans l'induction de la parthénocarpie dans certains fruits.

En plus de la parthénocarpie induite, la parthénocarpie naturelle peut survenir chez certaines espèces. Il existe de nombreuses variétés horticoles de bananes, d'ananas, de concombres, de tomates et de figues, où les fruits sans pépins sont normalement produits sans avoir besoin d'aucune hormone exogène.

Chez certaines espèces, les fruits se forment sans pollinisation tandis que chez d'autres, la pollinisation est nécessaire mais la fécondation ne se produit pas dans d'autres encore, la fécondation se produit mais les embryons avortent avant que les fruits ne mûrissent.

On ne comprend pas clairement comment la croissance de ces fruits parthénocarpiques est contrôlée, mais on pense que, dans certains cas, les tissus maternels, tels que le placenta, peuvent produire de l'auxine en l'absence d'embryons normaux. On a remarqué que les ovaires des fleurs non ouvertes des variétés parthénocarpiques d'oranger et de Vitis vinifera (raisin) possèdent une teneur en auxine plus élevée que ceux des variétés à graines normales.

Polyembryonie :

La présence de plus d'un embryon dans la graine est appelée polyembryonie. La polyembryonie est assez courante chez les conifères (gymnospermes), mais de nombreuses espèces de dicotylédones et de monocotylédones (angiospermes) présentent ce phénomène.

Il existe généralement deux principaux types de polyembryonie, à savoir :

1. Véritable polyembryonie :

La vraie polyembryonie peut être subdivisée en deux types :

(i) Polyembryonie de clivage, où les embryons apparaissent dans un sac embryonnaire, soit par clivage de l'œuf, soit à partir des synergides, des antipodes ou de l'endosperme

(ii) La polyembryonie adventive, où les embryons proviennent des tissus vivant à l'extérieur du sac embryonnaire, c'est-à-dire les cellules du nucelle ou des téguments, mais généralement ils se trouvent à l'intérieur du sac embryonnaire.

2. Fausse polyembryonie :

Parfois, la polyembryonie se produit en raison de la présence de plusieurs sacs embryonnaires dans l'ovule.

(a) Les dérivés de la même cellule mère mégaspore

(b) À partir de deux ou plusieurs cellules mères mégaspores, ou

(c) À partir de cellules de nucelle (c'est-à-dire d'aposporie).

Importance de la polyembryonie :

Ce phénomène joue un rôle important dans l'amélioration des plantes et l'horticulture. La polyembryonie adventive nucellaire est d'une grande valeur en horticulture, où il a été prouvé que les plantules nucellaires d'agrumes sont de meilleurs clones de plants de verger que les boutures.

D'autre part, les embryons nucellaires sont censés être indemnes de maladie et les plantules nucellaires rajeunissent la vigueur qui est généralement perdue après une propagation continue par bouturage. La polyembryonie adventive est très utile dans la propagation des arbres fruitiers, tels que les agrumes et les mangues. L'application d'embryons adventifs est également importante pour fournir des semis génétiquement uniformes dans les arbres fruitiers.

Les haploïdes peuvent être utilisés pour le développement de diploïdes homozygotes, qui sont d'une grande valeur. En raison de la valeur pratique des haploïdes dans la sélection végétale, les méthodes ont été reconnues pour la production artificielle de ces embryons à partir d'œufs ou de synergides.


Induction

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Induction, en embryologie, processus par lequel la présence d'un tissu influence le développement des autres. Certains tissus, en particulier chez les très jeunes embryons, ont apparemment le potentiel de diriger la différenciation des cellules adjacentes. L'absence du tissu inducteur entraîne une absence ou un développement incorrect du tissu induit. L'inverse est souvent vrai aussi c'est à dire., l'ajout de tissu inducteur supplémentaire dans une position anormale dans un embryon entraîne souvent un tissu induit situé de manière aberrante.

Un exemple d'induction est le développement du cristallin à partir de l'épiderme sous l'influence de l'œilleton, qui se développe vers la peau à partir du cerveau. Lorsque l'œilleton entre en contact avec tout épiderme voisin, il transforme cette région particulière en un cristallin. La nature exacte du stimulus pour l'induction du cristallin n'est pas connue, bien que l'acide ribonucléique (ARN) ait été impliqué comme messager.

La portée de l'effet inductif n'est pas illimitée, car seuls certains tissus sont susceptibles d'être induits par une structure donnée et alors seulement à certains moments.


28.2 Développement embryonnaire

Tout au long de ce chapitre, nous exprimerons les âges embryonnaire et fœtal en termes de semaines à partir de la fécondation, communément appelée conception. La période de temps nécessaire au développement complet d'un fœtus in utero est appelée gestation (gestare = « porter » ou « porter »). Elle peut être subdivisée en périodes de gestation distinctes. Les 2 premières semaines du développement prénatal sont appelées stade pré-embryonnaire. Un humain en développement est appelé embryon pendant les semaines 3 à 8 et fœtus de la neuvième semaine de gestation jusqu'à la naissance. Dans cette section, nous couvrirons les stades de développement pré-embryonnaire et embryonnaire, qui sont caractérisés par la division cellulaire, la migration et la différenciation. À la fin de la période embryonnaire, tous les systèmes organiques sont structurés sous une forme rudimentaire, bien que les organes eux-mêmes soient soit non fonctionnels, soit seulement semi-fonctionnels.

Développement embryonnaire préimplantatoire

Après la fécondation, le zygote et ses membranes associées, appelés ensemble le conceptus, continuent d'être projetés vers l'utérus par le péristaltisme et les cils battants des cellules épithéliales de la trompe de Fallope. Au cours de son voyage vers l'utérus, le zygote subit cinq ou six divisions cellulaires mitotiques rapides. Bien que chaque clivage entraîne plus de cellules, il n'augmente pas le volume total du conceptus (Figure 28.4). Chaque cellule fille produite par clivage est appelée blastomère (blastos = « germe », au sens de graine ou de germe).

Environ 3 jours après la fécondation, un conceptus de 16 cellules atteint l'utérus. Les cellules qui avaient été groupées de manière lâche sont maintenant compactées et ressemblent davantage à une masse solide. Le nom donné à cette structure est la morula (morula = « petit mûrier »). Une fois à l'intérieur de l'utérus, le conceptus flotte librement pendant plusieurs jours. Il continue de se diviser, créant une boule d'environ 100 cellules et consommant des sécrétions endométriales nutritives appelées lait utérin pendant que la muqueuse utérine s'épaissit. La boule de cellules maintenant étroitement liées commence à sécréter du liquide et s'organise autour d'une cavité remplie de liquide, le blastocèle. À ce stade de développement, le conceptus est appelé blastocyste. Au sein de cette structure, un groupe de cellules forme une masse cellulaire interne, qui est destinée à devenir l'embryon. Les cellules qui forment l'enveloppe externe sont appelées trophoblastes (trophe = « nourrir » ou « nourrir »). Ces cellules se développeront dans le sac chorionique et la partie fœtale du placenta (l'organe des échanges de nutriments, de déchets et de gaz entre la mère et la progéniture en développement).

La masse interne des cellules embryonnaires est totipotente au cours de cette étape, ce qui signifie que chaque cellule a le potentiel de se différencier en n'importe quel type de cellule dans le corps humain. La totipotence ne dure que quelques jours avant que le destin des cellules ne soit défini comme étant les précurseurs d'une lignée spécifique de cellules.

Au fur et à mesure que le blastocyste se forme, le trophoblaste excrète des enzymes qui commencent à dégrader la zone pellucide. Dans un processus appelé « éclosion », le conceptus se libère de la zone pellucide en vue de l'implantation.

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Regardez ce film en accéléré d'un conceptus à partir du jour 3. Quelle est la première structure que vous voyez ? A quel moment du film le blastocèle apparaît-il pour la première fois ? Quel événement se produit à la fin du film ?

Implantation

A la fin de la première semaine, le blastocyste entre en contact avec la paroi utérine et y adhère, s'encastrant dans la muqueuse utérine via les cellules trophoblastiques. Ainsi commence le processus d'implantation, qui signale la fin du stade de développement pré-embryonnaire (Figure 28.5). L'implantation peut s'accompagner de saignements mineurs. Le blastocyste s'implante généralement dans le fond de l'utérus ou sur la paroi postérieure. Cependant, si l'endomètre n'est pas complètement développé et prêt à recevoir le blastocyste, le blastocyste se détachera et trouvera un meilleur endroit. Un pourcentage important (50 à 75 pour cent) des blastocystes ne s'implantent pas lorsque cela se produit, le blastocyste est éliminé avec l'endomètre pendant les règles. Le taux élevé d'échec d'implantation est l'une des raisons pour lesquelles la grossesse nécessite généralement plusieurs cycles d'ovulation.

Lorsque l'implantation réussit et que le blastocyste adhère à l'endomètre, les cellules superficielles du trophoblaste fusionnent les unes avec les autres, formant le syncytiotrophoblaste, un corps multinucléé qui digère les cellules de l'endomètre pour fixer fermement le blastocyste à la paroi utérine. En réponse, la muqueuse utérine se reconstruit et enveloppe le blastocyste (Figure 28.6). Le trophoblaste sécrète la gonadotrophine chorionique humaine (hCG) , une hormone qui dirige le corps jaune pour survivre, agrandir et continuer à produire de la progestérone et des œstrogènes pour supprimer les menstruations. Ces fonctions de l'hCG sont nécessaires pour créer un environnement adapté au développement de l'embryon. En raison de cette production accrue, l'hCG s'accumule dans le sang maternel et est excrétée dans l'urine. L'implantation est terminée au milieu de la deuxième semaine. Quelques jours seulement après l'implantation, le trophoblaste a sécrété suffisamment d'hCG pour qu'un test de grossesse urinaire à domicile donne un résultat positif.

La plupart du temps, un embryon s'implante dans le corps de l'utérus à un endroit qui peut favoriser la croissance et le développement. Cependant, dans un à deux pour cent des cas, l'embryon s'implante soit à l'extérieur de l'utérus (grossesse extra-utérine) soit dans une région de l'utérus qui peut créer des complications pour la grossesse. Si l'embryon s'implante dans la partie inférieure de l'utérus, le placenta peut potentiellement se développer au-dessus de l'ouverture du col de l'utérus, une condition appelée placenta praevia.

Troubles de la.

Développement de l'embryon

Dans la grande majorité des grossesses extra-utérines, l'embryon ne termine pas son voyage jusqu'à l'utérus et s'implante dans la trompe utérine, ce qu'on appelle une grossesse tubaire. Cependant, il existe également des grossesses extra-utérines ovariennes (dans lesquelles l'ovule n'a jamais quitté l'ovaire) et des grossesses ectopiques abdominales (dans lesquelles un ovule a été « perdu » dans la cavité abdominale lors du transfert de l'ovaire à la trompe utérine, ou dans lesquelles un embryon de une grossesse tubaire réimplantée dans l'abdomen). Une fois dans la cavité abdominale, un embryon peut s'implanter dans n'importe quelle structure bien vascularisée : la cavité recto-utérine (poche de Douglas), le mésentère des intestins et le grand épiploon sont des sites courants.

Les grossesses tubaires peuvent être causées par du tissu cicatriciel dans le tube à la suite d'une infection bactérienne sexuellement transmissible. Le tissu cicatriciel entrave la progression de l'embryon dans l'utérus - dans certains cas, "l'accrochage" de l'embryon et, dans d'autres cas, le blocage complet de la trompe. Environ la moitié des grossesses tubaires se résolvent spontanément. L'implantation dans une trompe utérine provoque des saignements, qui semblent stimuler les contractions des muscles lisses et l'expulsion de l'embryon. Dans les autres cas, une intervention médicale ou chirurgicale est nécessaire. Si une grossesse extra-utérine est détectée tôt, le développement de l'embryon peut être arrêté par l'administration du médicament cytotoxique méthotrexate, qui inhibe le métabolisme de l'acide folique. Si le diagnostic est tardif et que la trompe utérine est déjà rompue, une réparation chirurgicale est indispensable.

Même si l'embryon a réussi à trouver son chemin vers l'utérus, il ne s'implante pas toujours dans un endroit optimal (le fond ou la paroi postérieure de l'utérus). Le placenta praevia peut se produire si un embryon s'implante près de l'orifice interne de l'utérus (l'ouverture interne du col de l'utérus). À mesure que le fœtus grandit, le placenta peut recouvrir partiellement ou complètement l'ouverture du col de l'utérus (Figure 28.7). Bien qu'il ne survienne que dans 0,5 % des grossesses, le placenta praevia est la principale cause d'hémorragie antepartum (saignements vaginaux abondants après la 24e semaine de grossesse mais avant l'accouchement).

Membranes embryonnaires

Au cours de la deuxième semaine de développement, avec l'embryon implanté dans l'utérus, les cellules du blastocyste commencent à s'organiser en couches. Certains se développent pour former les membranes extra-embryonnaires nécessaires pour soutenir et protéger l'embryon en croissance : l'amnios, le sac vitellin, l'allantoïde et le chorion.

Au début de la deuxième semaine, les cellules de la masse cellulaire interne forment un disque à deux couches de cellules embryonnaires, et un espace, la cavité amniotique, s'ouvre entre elle et le trophoblaste (Figure 28.8). Les cellules de la couche supérieure du disque (l'épiblaste) s'étendent autour de la cavité amniotique, créant un sac membraneux qui se forme dans l'amnios à la fin de la deuxième semaine. L'amnios se remplit de liquide amniotique et finit par se développer pour entourer l'embryon. Au début du développement, le liquide amniotique se compose presque entièrement d'un filtrat de plasma maternel, mais lorsque les reins du fœtus commencent à fonctionner vers la huitième semaine environ, ils ajoutent de l'urine au volume de liquide amniotique. Flottant dans le liquide amniotique, l'embryon - et plus tard, le fœtus - est protégé des traumatismes et des changements rapides de température. Il peut se déplacer librement dans le liquide et peut se préparer à avaler et à expirer de l'utérus.

Sur la face ventrale du disque embryonnaire, à l'opposé de l'amnios, les cellules de la couche inférieure du disque embryonnaire (l'hypoblaste) s'étendent dans la cavité du blastocyste et forment un sac vitellin. Le sac vitellin fournit certains nutriments absorbés par le trophoblaste et fournit également une circulation sanguine primitive à l'embryon en développement pendant la deuxième et la troisième semaine de développement. Lorsque le placenta prend le relais pour nourrir l'embryon vers la semaine 4, le sac vitellin a été considérablement réduit et sa fonction principale est de servir de source de cellules sanguines et de cellules germinales (cellules qui donneront naissance aux gamètes). Au cours de la semaine 3, une poche en forme de doigt du sac vitellin se développe dans l'allantoïde, un canal excréteur primitif de l'embryon qui fera partie de la vessie. Ensemble, les tiges du sac vitellin et de l'allantoïde constituent la structure externe du cordon ombilical.

La dernière des membranes extra-embryonnaires est le chorion, qui est la membrane qui entoure toutes les autres. Le développement du chorion sera discuté plus en détail sous peu, en ce qui concerne la croissance et le développement du placenta.

Embryogenèse

Au début de la troisième semaine de développement, le disque de cellules à deux couches devient un disque à trois couches grâce au processus de gastrulation, au cours duquel les cellules passent de la totipotence à la multipotence. L'embryon, qui prend la forme d'un disque de forme ovale, forme une indentation appelée strie primitive le long de la surface dorsale de l'épiblaste. Un nœud à l'extrémité caudale ou «queue» de la ligne primitive émet des facteurs de croissance qui orientent les cellules vers la multiplication et la migration. Les cellules migrent vers et à travers la ligne primitive, puis se déplacent latéralement pour créer deux nouvelles couches de cellules. La première couche est l'endoderme, une feuille de cellules qui déplace l'hypoblaste et se trouve à côté du sac vitellin. La deuxième couche de cellules se remplit en tant que couche intermédiaire, ou mésoderme. Les cellules de l'épiblaste qui restent (n'ayant pas migré à travers la ligne primitive) deviennent l'ectoderme (Figure 28.9).

Chacune de ces couches germinales se développera en structures spécifiques dans l'embryon. Alors que l'ectoderme et l'endoderme forment des feuilles épithéliales étroitement connectées, les cellules mésodermiques sont moins organisées et existent en tant que communauté cellulaire faiblement connectée. L'ectoderme donne naissance à des lignées cellulaires qui se différencient pour devenir les systèmes nerveux central et périphérique, les organes sensoriels, l'épiderme, les cheveux et les ongles. Les cellules mésodermiques deviennent finalement le squelette, les muscles, le tissu conjonctif, le cœur, les vaisseaux sanguins et les reins. L'endoderme forme ensuite la paroi épithéliale du tractus gastro-intestinal, du foie et du pancréas, ainsi que des poumons (Figure 28.10).

Développement du placenta

Au cours des premières semaines de développement, les cellules de l'endomètre, appelées cellules déciduales, nourrissent l'embryon naissant. Au cours des semaines prénatales 4 à 12, le placenta en développement prend progressivement le relais pour nourrir l'embryon et les cellules déciduales ne sont plus nécessaires. Le placenta mature est composé de tissus dérivés de l'embryon, ainsi que de tissus maternels de l'endomètre. Le placenta se connecte au conceptus via le cordon ombilical, qui transporte le sang désoxygéné et les déchets du fœtus à travers deux artères ombilicales, les nutriments et l'oxygène sont transportés de la mère au fœtus par la seule veine ombilicale. Le cordon ombilical est entouré par l'amnios, et les espaces dans le cordon autour des vaisseaux sanguins sont remplis de gelée de Wharton, un tissu conjonctif muqueux.

La partie maternelle du placenta se développe à partir de la couche la plus profonde de l'endomètre, la caduque basale. Pour former la partie embryonnaire du placenta, le syncytiotrophoblaste et les cellules sous-jacentes du trophoblaste (cellules cytotrophoblastes) commencent à proliférer avec une couche de cellules mésodermiques extra-embryonnaires. Ceux-ci forment la membrane chorionique, qui enveloppe l'ensemble du conceptus en tant que chorion. La membrane choriale forme des structures en forme de doigt appelées villosités choriales qui s'enfouissent dans l'endomètre comme des racines d'arbres, constituant la partie fœtale du placenta. Les cellules cytotrophoblastiques perforent les villosités choriales, s'enfoncent plus profondément dans l'endomètre et remodèlent les vaisseaux sanguins maternels pour augmenter le flux sanguin maternel entourant les villosités. Pendant ce temps, les cellules mésenchymateuses fœtales dérivées du mésoderme remplissent les villosités et se différencient en vaisseaux sanguins, y compris les trois vaisseaux sanguins ombilicaux qui relient l'embryon au placenta en développement (Figure 28.11).

Le placenta se développe tout au long de la période embryonnaire et au cours des premières semaines de la période fœtale, la placenta est complète vers les semaines 14-16. En tant qu'organe pleinement développé, le placenta assure la nutrition et l'excrétion, la respiration et la fonction endocrinienne (tableau 28.1 et figure 28.12). Il reçoit le sang du fœtus par les artères ombilicales. Les capillaires des villosités choriales filtrent les déchets fœtaux du sang et renvoient du sang propre et oxygéné au fœtus par la veine ombilicale. Les nutriments et l'oxygène sont transférés du sang maternel entourant les villosités à travers les capillaires et dans la circulation sanguine fœtale. Certaines substances traversent le placenta par simple diffusion. L'oxygène, le dioxyde de carbone et toute autre substance liposoluble empruntent cette voie. D'autres substances se déplacent par diffusion facilitée. Cela inclut le glucose soluble dans l'eau. Le fœtus a une forte demande en acides aminés et en fer, et ces substances sont déplacées à travers le placenta par transport actif.

Le sang maternel et fœtal ne se mélange pas car les cellules sanguines ne peuvent pas traverser le placenta. Cette séparation empêche les cellules T cytotoxiques de la mère d'atteindre et de détruire par la suite le fœtus, qui porte des antigènes « non-soi ». De plus, cela garantit que les globules rouges fœtaux n'entrent pas dans la circulation de la mère et ne déclenchent pas le développement d'anticorps (s'ils portent des antigènes « non-soi »), au moins jusqu'aux derniers stades de la grossesse ou de la naissance. C'est la raison pour laquelle, même en l'absence de traitement préventif, une mère Rh − ne développe pas d'anticorps pouvant provoquer une maladie hémolytique chez son premier fœtus Rh +.

Bien que les cellules sanguines ne soient pas échangées, les villosités choriales offrent une surface suffisante pour l'échange bidirectionnel de substances entre le sang maternel et fœtal. Le taux d'échange augmente tout au long de la gestation à mesure que les villosités deviennent plus minces et de plus en plus ramifiées. Le placenta est perméable aux substances fœtotoxiques liposolubles : alcool, nicotine, barbituriques, antibiotiques, certains agents pathogènes et de nombreuses autres substances qui peuvent être dangereuses ou mortelles pour l'embryon ou le fœtus en développement. Pour ces raisons, les femmes enceintes doivent éviter les substances fœtotoxiques. La consommation d'alcool par les femmes enceintes, par exemple, peut entraîner une série d'anomalies appelées troubles du spectre de l'alcoolisation fœtale (ETCAF). Ceux-ci comprennent des malformations des organes et du visage, ainsi que des troubles cognitifs et comportementaux.

  • Médiation de la diffusion du glucose maternel, des acides aminés, des acides gras, des vitamines et des minéraux
  • Stocke les nutriments au début de la grossesse pour répondre à la demande fœtale accrue plus tard dans la grossesse
  • Excrète et filtre les déchets azotés fœtaux dans le sang maternel
  • Médiation du transport de l'oxygène de la mère au fœtus et du transport du dioxyde de carbone du fœtus à la mère
  • Sécrète plusieurs hormones, dont l'hCG, les œstrogènes et la progestérone, pour maintenir la grossesse et stimuler le développement maternel et fœtal
  • Médiation de la transmission des hormones maternelles dans le sang fœtal et vice versa

Organogenèse

Après la gastrulation, des rudiments du système nerveux central se développent à partir de l'ectoderme en cours de neurulation (Figure 28.13). Les tissus neuroectodermiques spécialisés le long de l'embryon s'épaississent dans la plaque neurale. Au cours de la quatrième semaine, les tissus de chaque côté de la plaque se replient vers le haut en un pli neural. Les deux plis convergent pour former le tube neural. Le tube repose sur une notocorde en forme de bâtonnet dérivée du mésoderme, qui finit par devenir le noyau pulpeux des disques intervertébraux. Des structures en forme de blocs appelées somites se forment de chaque côté du tube, se différenciant finalement en squelette axial, muscle squelettique et derme. Au cours des quatrième et cinquième semaines, le tube neural antérieur se dilate et se subdivise pour former des vésicules qui deviendront les structures cérébrales.

Le folate, l'une des vitamines B, est important pour le développement sain du tube neural. Une carence en folate maternel au cours des premières semaines de grossesse peut entraîner des anomalies du tube neural, notamment le spina bifida, une anomalie congénitale dans laquelle le tissu rachidien fait saillie à travers la colonne vertébrale du nouveau-né, qui n'a pas réussi à se fermer complètement. Une anomalie plus grave du tube neural est l'anencéphalie, une absence partielle ou totale de tissu cérébral.

L'embryon, qui commence sous la forme d'une feuille plate de cellules, commence à acquérir une forme cylindrique grâce au processus de repliement embryonnaire (figure 28.14). L'embryon se replie latéralement et à nouveau à chaque extrémité, formant une forme de C avec des extrémités distinctes de la tête et de la queue. L'embryon enveloppe une partie du sac vitellin, qui dépasse avec le cordon ombilical de ce qui deviendra l'abdomen. Le pliage crée essentiellement un tube, appelé intestin primitif, qui est tapissé par l'endoderme. Le sac amniotique, qui se trouvait au-dessus de l'embryon plat, enveloppe l'embryon lorsqu'il se replie.

Au cours des 8 premières semaines de gestation, un embryon en développement établit les structures rudimentaires de tous ses organes et tissus à partir de l'ectoderme, du mésoderme et de l'endoderme. Ce processus est appelé organogenèse.

Comme le système nerveux central, le cœur commence également son développement dans l'embryon sous la forme d'une structure tubulaire, reliée par des capillaires aux villosités choriales. Les cellules du cœur tubulaire primitif sont capables de conduction et de contraction électriques. Le cœur commence à battre au début de la quatrième semaine, bien qu'il ne pompe le sang embryonnaire qu'une semaine plus tard, lorsque le foie surdimensionné a commencé à produire des globules rouges. (Il s'agit d'une responsabilité temporaire du foie embryonnaire que la moelle osseuse assumera pendant le développement fœtal.) Au cours des semaines 4 à 5, les fosses oculaires se forment, les bourgeons des membres deviennent apparents et les rudiments du système pulmonaire se forment.

Au cours de la sixième semaine, des mouvements incontrôlés des membres fœtaux commencent à se produire. Le système gastro-intestinal se développe trop rapidement pour que l'abdomen embryonnaire puisse l'accueillir, et les intestins s'enroulent temporairement dans le cordon ombilical. Les mains et les pieds en forme de pagaie développent les doigts et les orteils par le processus d'apoptose (mort cellulaire programmée), qui provoque la désintégration des tissus entre les doigts. À la semaine 7, la structure faciale est plus complexe et comprend les narines, les oreilles externes et les lentilles (Figure 28.15). À la huitième semaine, la tête est presque aussi grosse que le reste du corps de l'embryon et toutes les principales structures cérébrales sont en place. Les organes génitaux externes sont apparents, mais à ce stade, les embryons mâles et femelles sont indiscernables. L'os commence à remplacer le cartilage dans le squelette embryonnaire par le processus d'ossification. À la fin de la période embryonnaire, l'embryon mesure environ 3 cm (1,2 po) de la couronne au croupion et pèse environ 8 g (0,25 oz).

Lien interactif

Utilisez cet outil interactif pour visualiser le processus de l'embryogenèse, de la fécondation à la naissance en passant par la grossesse. Pouvez-vous identifier quand la neurulation se produit dans l'embryon ?


Imagerie de la jonction cranio-vertébrale

Hon-Man Liu MD , Ya-Fang Chen MD , dans l'imagerie de la base du crâne , 2018

Embryologie et anomalies congénitales

Le développement embryonnaire de la CVJ a été discuté en détail dans de nombreux rapports précédents. En bref, un total de 42 somites se forment au cours de la quatrième semaine de gestation. Chaque somite se différencie en trois parties (le dermatome externe, le myotome interne et le sclérotome médial). Les sclérotomes médians forment les corps vertébraux. Généralement, la moitié supérieure d'un sclérotome s'unit à la moitié inférieure de son voisin pour former le corps vertébral. Pourtant, les quatre premiers sclérotomes (premier occipital, deuxième occipital, troisième occipital et quatrième proatlas) suivent un cours différent, se terminant par la formation du basiocciput, des centres exoccipitaux (c'est-à-dire les marges latérales du foramen magnum, des condyles occipitaux et canal hypoglosse), les tubercules jugulaires, les portions postérieures du foramen magnum, la plupart des C1 et l'apex des tanières C2. Le premier sclérotome spinal forme l'arc postérieur C1 et le corps des tanières C2, tandis que le deuxième sclérotome spinal forme le corps, les facettes et l'arc postérieur du C2. 1 Les patients sont susceptibles de développer de multiples anomalies congénitales de la CVJ en raison de la complexité du développement embryonnaire.


43.6 Fécondation et développement embryonnaire précoce

À la fin de cette section, vous serez en mesure d'effectuer les opérations suivantes :

  • Discuter de la façon dont la fécondation se produit
  • Expliquer comment l'embryon se forme à partir du zygote
  • Discuter du rôle du clivage et de la gastrulation dans le développement animal

Le processus par lequel un organisme se développe d'un zygote unicellulaire à un organisme multicellulaire est complexe et bien régulé. Les premiers stades du développement embryonnaire sont également cruciaux pour assurer la forme physique de l'organisme.

Fertilisation

La fécondation, illustrée à la figure 43.23a, est le processus au cours duquel les gamètes (un ovule et un spermatozoïde) fusionnent pour former un zygote. L'ovule et le spermatozoïde contiennent chacun un jeu de chromosomes. Pour s'assurer que la progéniture n'a qu'un seul ensemble complet de chromosomes diploïdes, un seul spermatozoïde doit fusionner avec un ovule. Chez les mammifères, l'œuf est protégé par une couche de matrice extracellulaire constituée principalement de glycoprotéines appelée zone pellucide. Lorsqu'un spermatozoïde se lie à la zone pellucide, une série d'événements biochimiques, appelés réactions acrosomiques, se produisent. Chez les mammifères placentaires, l'acrosome contient des enzymes digestives qui initient la dégradation de la matrice glycoprotéique protégeant l'ovule et permettant à la membrane plasmique du sperme de fusionner avec la membrane plasmique de l'ovule, comme illustré à la figure 43.23b. La fusion de ces deux membranes crée une ouverture à travers laquelle le noyau du sperme est transféré dans l'ovule. Les membranes nucléaires de l'ovule et du sperme se brisent et les deux génomes haploïdes se condensent pour former un génome diploïde.

Pour garantir qu'un seul spermatozoïde féconde l'ovule, une fois que les réactions acrosomiques ont lieu à un endroit de la membrane de l'ovule, l'ovule libère des protéines à d'autres endroits pour empêcher d'autres spermatozoïdes de fusionner avec l'ovule. Si ce mécanisme échoue, plusieurs spermatozoïdes peuvent fusionner avec l'ovule, entraînant une polyspermie. L'embryon qui en résulte n'est pas génétiquement viable et meurt en quelques jours.

Clivage et stade Blastula

Le développement des organismes multicellulaires commence à partir d'un zygote unicellulaire, qui subit une division cellulaire rapide pour former la blastula. Les cycles rapides et multiples de division cellulaire sont appelés clivage. Le clivage est illustré dans (Figure 43.24a). Une fois que le clivage a produit plus de 100 cellules, l'embryon est appelé blastula. La blastula est généralement une couche sphérique de cellules (le blastoderme) entourant une cavité remplie de liquide ou de jaune (le blastocèle). Les mammifères à ce stade forment une structure appelée blastocyste, caractérisée par une masse cellulaire interne distincte de la blastula environnante, illustrée à la figure 43.24b. Au cours du clivage, les cellules se divisent sans augmentation de masse, c'est-à-dire qu'un grand zygote unicellulaire se divise en plusieurs cellules plus petites. Chaque cellule de la blastula est appelée blastomère.

Le clivage peut avoir lieu de deux manières : clivage holoblastique (total) ou clivage méroblastique (partiel). Le type de clivage dépend de la quantité de jaune dans les œufs. Chez les mammifères placentaires (y compris les humains) où la nourriture est fournie par le corps de la mère, les œufs ont une très petite quantité de jaune et subissent un clivage holoblastique. D'autres espèces, comme les oiseaux, avec beaucoup de jaune dans l'œuf pour nourrir l'embryon pendant le développement, subissent un clivage méroblastique.

Chez les mammifères, la blastula forme le blastocyste au stade suivant de développement. Ici, les cellules de la blastula s'organisent en deux couches : la masse cellulaire interne et une couche externe appelée trophoblaste. La masse cellulaire interne est également connue sous le nom d'embryoblaste et cette masse de cellules formera l'embryon. À ce stade de développement, illustré à la figure 43.25, la masse cellulaire interne est constituée de cellules souches embryonnaires qui se différencieront en différents types de cellules nécessaires à l'organisme. Le trophoblaste contribuera au placenta et nourrira l'embryon.

Lien vers l'apprentissage

Visitez le projet Virtual Human Embryo sur le site de la Fondation pour le développement humain pour parcourir une interface interactive qui montre les étapes du développement de l'embryon, y compris des micrographies et des images 3D rotatives.

Gastrulation

La blastula typique est une boule de cellules. La prochaine étape du développement embryonnaire est la formation du plan corporel. Les cellules de la blastula se réorganisent spatialement pour former trois couches de cellules. Ce processus est appelé gastrulation. Pendant la gastrulation, la blastula se replie sur elle-même pour former les trois couches de cellules. Chacune de ces couches est appelée couche germinale et chaque couche germinale se différencie en différents systèmes d'organes.

Les trois couches germinales, illustrées à la figure 43.26, sont l'endoderme, l'ectoderme et le mésoderme. L'ectoderme donne naissance au système nerveux et à l'épiderme. Le mésoderme donne naissance aux cellules musculaires et au tissu conjonctif du corps. L'endoderme donne naissance à des cellules cylindriques présentes dans le système digestif et de nombreux organes internes.

Connexion quotidienne

Les bébés créateurs sont-ils dans notre avenir ?

Si vous pouviez empêcher votre enfant de contracter une maladie génétique dévastatrice, le feriez-vous ? Choisiriez-vous le sexe de votre enfant ou le sélectionneriez-vous pour son attrait, sa force ou son intelligence ? Jusqu'où iriez-vous pour maximiser la possibilité de résistance à la maladie ? Le génie génétique d'un enfant humain, la production de « bébés sur mesure » ​​dotés de caractéristiques phénotypiques souhaitables, était autrefois un sujet réservé à la science-fiction. Ce n'est plus le cas : la science-fiction se superpose désormais aux faits scientifiques. De nombreux choix phénotypiques pour la progéniture sont déjà disponibles, et de nombreux autres seront probablement possibles dans un avenir pas trop lointain. Quels traits doivent être sélectionnés et comment ils doivent être sélectionnés sont des sujets de nombreux débats au sein de la communauté médicale mondiale. La ligne éthique et morale n'est pas toujours claire ou convenue, et certains craignent que les technologies de reproduction modernes ne conduisent à une nouvelle forme d'eugénisme.

L'eugénisme est l'utilisation de l'information et de la technologie provenant de diverses sources pour améliorer la constitution génétique de la race humaine. L'objectif de créer des humains génétiquement supérieurs était assez répandu (bien que controversé) dans plusieurs pays au début du 20e siècle, mais est tombé en discrédit lorsque l'Allemagne nazie a développé un vaste programme eugéniste dans les années 30 et 40. Dans le cadre de leur programme, les nazis ont stérilisé de force des centaines de milliers de soi-disant « inaptes » et tué des dizaines de milliers de personnes handicapées institutionnellement dans le cadre d'un programme systématique visant à développer une race d'Allemands génétiquement supérieure connue sous le nom d'Aryens. Depuis, les idées eugénistes n'ont pas été aussi exprimées publiquement, mais il y a encore ceux qui les promeuvent.

Des efforts ont été faits dans le passé pour contrôler les traits chez les enfants humains à l'aide de dons de sperme provenant d'hommes présentant les traits souhaités. En fait, l'eugéniste Robert Klark Graham a créé une banque de sperme en 1980 qui comprenait des échantillons exclusivement de donneurs avec un QI élevé. La banque de sperme "génie" n'a pas réussi à captiver l'imagination du public et l'opération a été fermée en 1999.

Plus récemment, la procédure connue sous le nom de diagnostic génétique prénatal (DPI) a été développée. Le DPI implique le dépistage d'embryons humains dans le cadre du processus de in vitro la fécondation, au cours de laquelle les embryons sont conçus et cultivés en dehors du corps de la mère pendant un certain temps avant d'être implantés. Le terme DPI fait généralement référence à la fois au diagnostic, à la sélection et à l'implantation des embryons sélectionnés.

Dans l'utilisation la moins controversée du DPI, les embryons sont testés pour la présence d'allèles qui causent des maladies génétiques telles que la drépanocytose, la dystrophie musculaire et l'hémophilie, dans lesquelles un seul allèle ou paire d'allèles causant la maladie a été identifié. En excluant les embryons contenant ces allèles de l'implantation dans la mère, la maladie est évitée et les embryons inutilisés sont soit donnés à la science, soit jetés. Il y en a relativement peu dans la communauté médicale mondiale qui remettent en question l'éthique de ce type de procédure, qui permet aux individus qui ont peur d'avoir des enfants à cause des allèles qu'ils portent de le faire avec succès. La principale limitation de cette procédure est son coût. N'étant généralement pas couvert par une assurance médicale et donc hors de portée financière pour la plupart des couples, seul un très petit pourcentage de toutes les naissances vivantes utilise des méthodologies aussi compliquées. Pourtant, même dans des cas comme ceux-ci où les enjeux éthiques peuvent sembler évidents, tout le monde n'est pas d'accord avec la moralité de ces types de procédures. Par exemple, pour ceux qui soutiennent que la vie humaine commence à la conception, le rejet des embryons inutilisés, un résultat nécessaire du DPI, est inacceptable en toutes circonstances.

Une situation éthique plus trouble se trouve dans la sélection du sexe d'un enfant, qui est facilement réalisée par le DPI. Actuellement, des pays comme la Grande-Bretagne ont interdit le choix du sexe d'un enfant pour des raisons autres que la prévention des maladies liées au sexe. D'autres pays autorisent la procédure de « conciliation familiale », fondée sur le désir de certains parents d'avoir au moins un enfant de chaque sexe. D'autres encore, dont les États-Unis, ont adopté une approche dispersée pour réglementer ces pratiques, laissant essentiellement au médecin praticien le soin de décider quelles pratiques sont acceptables et lesquelles ne le sont pas.

Encore plus obscurs sont les rares cas de parents handicapés, tels que ceux atteints de surdité ou de nanisme, qui sélectionnent des embryons via le DPI pour s'assurer qu'ils partagent leur handicap. Ces parents citent généralement de nombreux aspects positifs de leur handicap et de la culture associée comme raisons de leur choix, qu'ils considèrent comme leur droit moral. Pour d'autres, provoquer intentionnellement un handicap chez un enfant viole le principe médical de base de Primum non nocere, "Premierement ne faites pas de mal." Cette procédure, bien que non illégale dans la plupart des pays, démontre la complexité des questions éthiques liées au choix des traits génétiques chez les descendants.

Où ce processus pourrait-il mener ? Cette technologie deviendra-t-elle plus abordable et comment devrait-elle être utilisée ? Avec la capacité de la technologie à progresser rapidement et de manière imprévisible, l'absence de directives définitives pour l'utilisation des technologies de reproduction avant qu'elles n'apparaissent pourrait rendre difficile pour les législateurs de suivre le rythme une fois qu'elles sont effectivement réalisées, en supposant que le processus nécessite une réglementation gouvernementale du tout. . D'autres bioéthiciens soutiennent que nous ne devrions traiter que des technologies qui existent maintenant, et non dans un avenir incertain. Ils soutiennent que ces types de procédures seront toujours coûteux et rares, de sorte que les craintes de l'eugénisme et des races "maîtresses" sont infondées et exagérées. Le débat continue.


Placentation chez les mammifères : définition, développement et types | La biologie

Chez tous les animaux vivipares, le développement embryonnaire a lieu à l'intérieur de l'utérus de la mère, car les œufs sont microlécithaux et la quantité de jaune stocké n'est pas suffisante pour répondre aux besoins de l'embryon en développement. De tels embryons s'attachent à la paroi utérine pour puiser les substances essentielles de la circulation maternelle à travers le placenta.

Image courtoisie : upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/37/Killerwhales_jumping.jpg

Définition du placenta :

Un placenta est un organe constitué conjointement de tissus maternels et fœtaux. Il sert au transport des nutriments des tissus de la mère avec ceux de l'embryon ainsi qu'à l'échange de gaz entre les tissus des deux. Ainsi, un placenta peut être défini comme une connexion temporaire entre les tissus maternels et fœtaux à des fins d'abri, de nutrition, de respiration, d'excrétion et de défense.

Développement du placenta :

Lorsque l'embryon de mammifère pénètre dans l'utérus, il reste baigné dans le liquide utérin contenant des substances organiques produites par les glandes tubulaires de la paroi utérine. L'embryon précoce peut absorber certaines de ces substances à travers le revêtement épithélial jusqu'à la formation du placenta. Pour son développement ultérieur, l'embryon dépend entièrement des substances qui lui sont fournies par le tissu maternel.

Un placenta de mammifère est une structure composite basée sur une double origine. Il est produit par le développement et l'apposition de membranes extra-embryonnaires (chorion, allantoïde ou sac vitellin) avec l'endomètre de la paroi utérine (decidua basalis) qui comprend à la fois les couches compactes et spongieuses dans le but d'échanges physiologiques. Entre ces deux plaques parallèles (la membrane choriale et l'endomètre) un énorme sinus sanguin, l'espace intervilleux, contient un nombre énorme de villosités choriales.

Dans le placenta des mammifères, il existe deux sources possibles de vascularisation chorionique : la circulation vitelline fournie par l'allantoïde.

Les types:

Sur cette base, il existe deux principaux types de placenta de mammifère :

Placenta chorio-vitellin :

Certains marsupiaux (Didelphis, Macropus), l'allantoïde reste relativement petit et n'entre jamais en contact avec le chorion, alors que le sac vitellin avec son réseau de vaisseaux sanguins vitellins devient très gros et fusionne largement avec le chorion pour compléter un placenta transitoire de sac vitellin. ou placenta chorio-vitelline.

De plus, le chorion n'avance jamais au-delà d'une membrane lisse en apposition étroite avec l'endomètre utérin vasculaire. La paroi utérine sécrète un fluide visqueux, le lait utérin. Il est absorbé par les villosités du placenta vitellin et par la circulation vitelline est transporté jusqu'à l'embryon.

Placenta chorio-allantoïque :

Chez certains autres marsupiaux (Parameles, Dasyuris) et tous les mammifères eutheriens, le sac vitellin reste rudimentaire mais les vaisseaux allantoïdiens sont bien développés. L'allantoïde fusionne avec le chorion pour former une membrane composite. Cette membrane fait partie intégrante du placenta dit chorio-allantoïque.

Le chorion se développe en racines comme des processus vasculaires, les villosités choriales qui engagent la muqueuse utérine dans une relation fonctionnelle plus ou moins intime persistant tout au long de la grossesse. Des restes du placenta chorio-vitellin peuvent être trouvés de façon temporaire ou même permanente chez les mammifères supérieurs jouant un rôle subsidiaire dans leur placentation (Fig. 1). Lorsque l'allantoïde est insignifiant ou absent, le placenta est appelé placenta chorionique.

Les villosités allanto-chorioniques :

Les villosités choriales sont des excroissances en forme de doigt qui pénètrent dans des dépressions de la paroi de l'utérus à travers lesquelles s'effectuent toutes sortes d'échanges entre la mère et le fœtus. Les premières villosités sont des touffes compactes ressemblant à des buissons avec quelques petites branches. Leurs tiges principales proviennent des membranes chorioniques et de presque toutes les surfaces érodées de l'endomètre compact (decidua basalis).

Les branches latérales commencent à se développer au début de la grossesse et produisent également de nombreuses villosités. Au milieu et à la fin de la grossesse, les villosités deviennent beaucoup plus ramifiées, ressemblant à des arbres avec des troncs permanents et des branches longues et minces portant d'innombrables petites brindilles.

De nombreuses branches terminales fusionnent avec la caduque basale de l'endomètre à une certaine distance de leurs extrémités, puis se recourbent dans l'espace intervilleux de manière profilée (Fig. 2). Toutes les parties de l'arbre villeux ont le même plan structurel. Au centre se trouve un noyau de tissu conjonctif, dans lequel sont incrustés les vaisseaux sanguins allantoïdiens (en cas de placenta chorio-allantoïque) ou les vaisseaux sanguins vitellins (en cas de placenta chorio-vitellin).

Celles-ci apparaissent comme des artérioles et des veinules mais se rétrécissent en capillaires proéminents, qui continuent jusqu'aux pointes villeuses où elles complètent un système continu de vaisseaux fermés. Le noyau du tissu conjonctif est recouvert d'une double couche de trophoblaste.

À l'intérieur, à côté du tissu conjonctif, se trouve un cyto-trophoblaste ou un trophoblaste cellulaire avec ses cellules cubiques séparées, il est également connu sous le nom de couche de Langhans. La couche cellulaire donne naissance au syncytium, le syntrophoblaste, qui recouvre les villosités extérieurement.

En fin de grossesse, le cytotrophoblaste des villosités devient progressivement plus interrompu et donc plus rare. C'est à cause de son épuisement complet et le syncytium forme le seul revêtement des villosités. Par la suite, il devient imprégné d'un système de cavités, les lacunes trophoblastiques.


QUIZZ SUR LE SYSTÈME REPRODUCTEUR ET LE DÉVELOPPEMENT EMBRYONNAIRE

Instructions: Chacune des questions ou des énoncés incomplets ci-dessous est suivi de cinq suggestions de réponses ou de compléments. Sélectionnez celui qui convient le mieux dans chaque cas. Les réponses peuvent être trouvées ici.

1. Lequel des processus suivants produit des couches germinales embryonnaires ?

2. Chez les mammifères, tous les éléments suivants sont associés au développement embryonnaire SAUF

(A) repliement et regroupement de cellules conduisant à la formation de la notocorde

(B) l'influence des cellules embryonnaires dans la différenciation des cellules voisines

(C) une série de divisions méiotiques rapides au cours de chaque cycle cellulaire

(D) le mouvement des cellules embryonnaires de la surface de l'embryon vers un emplacement intérieur

(E) le développement de membranes extra-embryonnaires

3. Lequel des éléments suivants est dérivé de l'endoderme embryonnaire ?

4. La réduction de la taille des cellules de zygote à blastula chez les mammifères est très probablement due à :

(A) la perte d'ADN dans l'embryon

(B) diminue la quantité de cytoplasme par cellule

(D) les noyaux haploïdes de l'embryon

(E) la formation du blastocyste

Instructions: Chaque groupe de questions se compose de cinq titres en lettres suivis d'une liste d'expressions ou de phrases numérotées. Pour chaque expression ou phrase numérotée, sélectionnez le titre qui lui est le plus étroitement lié et remplissez l'ovale correspondant sur la feuille de réponses. Chaque titre peut être utilisé une fois, plusieurs fois ou pas du tout dans chaque groupe.

Questions 5 à 7 se référer aux organes reproducteurs mâles suivants

5. Tube très enroulé dans lequel les spermatozoïdes sont produits

6. Sécréter un fluide riche en fructose qui sert de source d'énergie pour le sperme

7. Sécrète les hormones sexuelles masculines

8. Laquelle des membranes extra-embryonnaires suivantes stocke les déchets ?

Instructions: Chaque groupe de questions se compose de cinq titres en lettres suivis d'une liste d'expressions ou de phrases numérotées. Pour chaque phrase ou phrase numérotée, sélectionnez le titre qui lui est le plus étroitement lié et remplissez l'ovale correspondant sur la feuille de réponses. Chaque titre peut être utilisé une fois, plusieurs fois ou pas du tout dans chaque groupe.

Questions 9 à 12

9. Une cellule de lignée germinale chez un mâle ou une femelle

10. Une cavité remplie de liquide qui se forme après plusieurs cycles de division cellulaire

11. Résultats immédiatement après la fécondation de l'ovule par un spermatozoïde

12. Une masse solide de cellules produites par clivage du zygote

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Voir la vidéo: Images spectaculaires du développement de lembryon humain (Juillet 2022).


Commentaires:

  1. Guillaume

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