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Biologie · Terminale SE Prépare le BAC

Leçon 28 sur 49

Anatomie des appareils génitaux

Je sais décrire l'organisation générale des appareils génitaux de l'homme et de la femme, comparer leurs organes et expliquer leur origine embryonnaire commune.

  • 1 h
  • 5 exercices corrigés
  • 2 schémas
  • QCM de 5 questions

À la fin de la leçon, tu sauras :

  • Identifier les quatre ensembles d'organes d'un appareil génital (gonades, voies génitales, glandes annexes, organes externes)
  • Comparer les appareils génitaux masculin et féminin et leurs rôles
  • Expliquer comment un embryon indifférencié devient masculin ou féminin (gène SRY, testostérone, hormone antimüllérienne)
  • Exploiter une expérience de castration embryonnaire

Avant de commencer : Notions de caryotype et de chromosomes sexuels (XX, XY) ; la génétique et le gène (leçons 1 à 18) ; notions d'hormone.

1Je découvre

Dans une salle de classe de Terminale SE à Labé, le professeur affiche au tableau deux grands schémas en coupe : un appareil génital masculin et un appareil génital féminin. Hawa remarque : « Ils n'ont rien à voir ! D'un côté des testicules à l'extérieur du corps, de l'autre des ovaires cachés dans le bassin. »

Le professeur sourit et montre une troisième image : l'appareil génital d'un embryon humain de six semaines. On y voit deux gonades encore sans nom et deux paires de petits canaux. « À ce stade, dit-il, personne ne peut dire en regardant ces organes si ce sera un garçon ou une fille. Pourtant, quelques semaines plus tard, tout sera différent. »

Ibrahima s'interroge : si l'homme et la femme partent du même plan d'organisation, quels organes se correspondent ? Et qu'est-ce qui décide de la direction prise par l'embryon ?

Comment sont organisés les appareils génitaux de l'homme et de la femme, et comment se mettent-ils en place à partir d'une ébauche commune ?

2Je comprends

1. Un plan d'organisation en quatre parties

Tout appareil génital humain, qu'il soit masculin ou féminin, comprend quatre ensembles d'organes :

  • les gonades (ou glandes génitales) : elles produisent les gamètes (cellules reproductrices) et les hormones sexuelles. Ce sont les testicules chez l'homme et les ovaires chez la femme ;
  • les voies génitales : des conduits qui transportent les gamètes et, chez la femme, accueillent l'embryon ;
  • les glandes annexes : elles déversent des sécrétions qui nourrissent, protègent ou transportent les gamètes ;
  • les organes génitaux externes : ils permettent l'accouplement (la copulation).

On distingue donc toujours une fonction exocrine des gonades (fabrication des gamètes, libérés vers l'extérieur) et une fonction endocrine (fabrication d'hormones, libérées dans le sang).

2. L'appareil génital masculin

  • Gonades : deux testicules, logés hors de la cavité abdominale dans un sac de peau, le scrotum (ou bourses). Ils produisent les spermatozoïdes et la testostérone.
  • Voies génitales (voies spermatiques) : l'épididyme, coiffant chaque testicule ; le canal déférent, qui remonte dans l'abdomen ; le canal éjaculateur, qui traverse la prostate ; l'urètre, conduit commun aux voies urinaires et génitales, qui parcourt le pénis.
  • Glandes annexes : deux vésicules séminales, la prostate et deux glandes de Cowper (glandes bulbo-urétrales). Leurs sécrétions forment, avec les spermatozoïdes, le sperme.
  • Organe externe : le pénis (ou verge), formé de tissus érectiles.

3. L'appareil génital féminin

  • Gonades : deux ovaires, situés dans la cavité pelvienne (le petit bassin), de part et d'autre de l'utérus. Ils produisent les ovocytes et les hormones œstrogènes et progestérone.
  • Voies génitales : deux trompes (trompes de Fallope ou oviductes), qui recueillent l'ovocyte ; l'utérus, organe creux et musclé où se développe l'embryon ; le vagin, conduit qui s'ouvre à l'extérieur.
  • Glandes annexes : les glandes de Bartholin (glandes vestibulaires) et les glandes du col de l'utérus qui produisent la glaire cervicale.
  • Organes externes : la vulve (grandes lèvres, petites lèvres, clitoris, vestibule).

Chez la femme, contrairement à l'homme, les voies urinaires et génitales sont séparées : l'urètre et le vagin s'ouvrent par deux orifices distincts.

Appareil génital masculin
  • Testicules (dans le scrotum)
  • Épididymes et canaux déférents
  • Canal éjaculateur et urètre
  • Vésicules séminales, prostate, glandes de Cowper
  • Pénis
  • Urètre commun (urine et sperme)
Appareil génital féminin
  • Ovaires (dans le petit bassin)
  • Trompes
  • Utérus et vagin
  • Glandes de Bartholin, glandes du col
  • Vulve (lèvres, clitoris, vestibule)
  • Orifices urinaire et vaginal séparés
Les deux appareils sont construits sur le même plan : gonades, voies, glandes annexes, organes externes.

4. Des fonctionnements différents

CaractèreHommeFemme
Début de l'activitépubertépuberté
Production des gamètescontinue, des millions par jourcyclique, en général un ovocyte par cycle d'environ 28 jours
Fin de l'activitépas d'arrêt brutal, baisse progressive avec l'âgearrêt à la ménopause
Hormones principalestestostéroneœstrogènes et progestérone
Rôle dans la grossesseaucun après la fécondationaccueil et nutrition de l'embryon (utérus)

Ces différences de fonctionnement seront détaillées dans les leçons consacrées à chaque organe, à la production des gamètes et aux cycles sexuels.

5. L'origine embryonnaire commune

Jusqu'à environ la septième semaine de développement, l'embryon humain possède un appareil génital indifférencié (ou bipotentiel) :

  • deux gonades indifférenciées, qui peuvent devenir testicules ou ovaires ;
  • deux paires de canaux : les canaux de Wolff et les canaux de Müller ;
  • des organes externes encore identiques : le tubercule génital, les replis et les bourrelets génitaux.

La différenciation masculine. Si l'embryon possède un chromosome Y, un gène porté par ce chromosome, le gène SRY, oriente la gonade vers la formation d'un testicule. Ce testicule embryonnaire fabrique deux hormones :

  • la testostérone (cellules de Leydig), qui maintient et développe les canaux de Wolff (qui deviennent épididymes, canaux déférents, vésicules séminales) et masculinise les organes externes ;
  • l'hormone antimüllérienne (AMH, cellules de Sertoli), qui fait régresser les canaux de Müller.

La différenciation féminine. En l'absence de chromosome Y (caryotype XX), la gonade devient un ovaire. Sans testostérone, les canaux de Wolff régressent ; sans hormone antimüllérienne, les canaux de Müller se développent et forment les trompes, l'utérus et la partie haute du vagin.

  1. 1Fécondation : le spermatozoïde apporte un chromosome X ou Y, le sexe génétique est fixé (XX ou XY)
  2. 2Embryon indifférencié : gonades bipotentielles, canaux de Wolff et de Müller présents
  3. 3Avec Y : le gène SRY fait former un testicule ; sans Y : la gonade devient un ovaire
  4. 4Testicule : testostérone (maintien des canaux de Wolff) et AMH (régression des canaux de Müller)
  5. 5Ovaire : les canaux de Müller forment trompes, utérus, haut du vagin ; les canaux de Wolff régressent
  6. 6Organes externes : masculinisés par la testostérone, féminins en son absence
Du sexe génétique au sexe anatomique : la mise en place des appareils génitaux.

6. Les organes homologues

Puisque les deux appareils dérivent des mêmes ébauches, certains organes se correspondent : on les dit homologues.

Ébauche embryonnaireChez l'hommeChez la femme
Gonade indifférenciéetesticuleovaire
Tubercule génitalgland du pénisclitoris
Bourrelets génitauxscrotumgrandes lèvres
Replis génitauxpartie inférieure du pénis entourant l'urètrepetites lèvres
Glandes du sinus urogénitalglandes de Cowperglandes de Bartholin

Méthode

Pour interpréter une expérience de castration embryonnaire :

  1. Je précise le sexe génétique de l'embryon et ce que l'on a retiré (gonade) ou ajouté (hormone, greffe).
  2. Je décris le devenir des canaux de Wolff, des canaux de Müller et des organes externes.
  3. Je compare avec un témoin non opéré du même sexe génétique.
  4. J'en déduis quelle substance est nécessaire pour chaque transformation.
  5. Je conclus : le développement féminin se fait « par défaut », le développement masculin exige les hormones du testicule.

Exemple

On retire les gonades d'un embryon de lapin mâle (XY) avant leur différenciation. À la naissance, l'animal possède des trompes, un utérus et un vagin, et ses canaux de Wolff ont disparu. Interpréter.

Sans testicule, il n'y a ni testostérone ni hormone antimüllérienne.

Sans testostérone, les canaux de Wolff ne sont pas maintenus : ils régressent.

Sans hormone antimüllérienne, les canaux de Müller persistent et forment trompes, utérus et vagin.

Conclusion : c'est la présence des hormones testiculaires, et non le caryotype directement, qui masculinise les voies génitales ; en leur absence, le développement est féminin.

Exemple

On greffe un fragment de testicule embryonnaire à côté de l'ovaire d'un embryon femelle (XX), d'un seul côté. Du côté de la greffe, le canal de Müller régresse et le canal de Wolff se maintient ; de l'autre côté, le développement est féminin. Interpréter.

Le fragment de testicule sécrète de la testostérone et de l'hormone antimüllérienne.

Ces hormones agissent localement : seuls les canaux proches de la greffe sont modifiés.

Conclusion : les hormones testiculaires suffisent à masculiniser les voies génitales, même chez un embryon XX, et leur action est locale.

3Je retiens

Je retiens

Un appareil génital comprend : gonades, voies génitales, glandes annexes, organes génitaux externes.

Homme : testicules (spermatozoïdes, testostérone), épididymes, canaux déférents, urètre ; vésicules séminales, prostate, glandes de Cowper ; pénis.

Femme : ovaires (ovocytes, œstrogènes, progestérone), trompes, utérus, vagin ; glandes de Bartholin ; vulve.

Les gonades ont une double fonction : exocrine (gamètes) et endocrine (hormones).

L'embryon est d'abord indifférencié : gonades bipotentielles, canaux de Wolff et canaux de Müller.

Avec Y, le gène SRY forme un testicule : la testostérone maintient les canaux de Wolff, l'hormone antimüllérienne fait régresser les canaux de Müller.

Sans Y, la gonade devient ovaire et les canaux de Müller forment trompes, utérus et haut du vagin.

4Erreurs fréquentes

  • Confondre gonades et organes génitaux externes : les gonades sont les testicules et les ovaires, pas le pénis ni la vulve.
  • Croire que les canaux de Müller deviennent les voies masculines : ce sont les canaux de Wolff qui donnent épididyme et canal déférent ; les canaux de Müller donnent les voies féminines.
  • Penser que c'est le chromosome X qui rend l'embryon féminin : c'est l'absence du gène SRY (donc du chromosome Y) et des hormones testiculaires qui conduit au développement féminin.
  • Oublier que chez l'homme l'urètre est commun aux voies urinaires et génitales, alors que chez la femme les orifices sont séparés.

5Je m’exerce

1Exercice 1

(Questions de cours)

a) Cite les quatre ensembles d'organes d'un appareil génital.

b) Pourquoi dit-on que les gonades ont une double fonction ?

c) Donne l'organe homologue du clitoris et celui des grandes lèvres chez l'homme.

Voir le corrigéCacher le corrigé

a) Les gonades, les voies génitales, les glandes annexes et les organes génitaux externes.

b) Parce qu'elles produisent à la fois des gamètes, libérés dans les voies génitales (fonction exocrine), et des hormones sexuelles, libérées dans le sang (fonction endocrine).

c) Le clitoris est homologue du gland du pénis ; les grandes lèvres sont homologues du scrotum.

2Exercice 2

Classe les organes suivants dans un tableau à quatre colonnes (gonade, voie génitale, glande annexe, organe externe) : prostate, trompe, testicule, vulve, canal déférent, glande de Bartholin, ovaire, utérus, pénis, vésicule séminale, vagin, épididyme.

Voir le corrigéCacher le corrigé
GonadeVoie génitaleGlande annexeOrgane externe
testicule, ovairetrompe, canal déférent, utérus, vagin, épididymeprostate, glande de Bartholin, vésicule séminalevulve, pénis

3Exercice 3

Recopie et complète : « Chez un embryon de caryotype XY, le gène ........ porté par le chromosome ........ entraîne la formation d'un ........ . Celui-ci sécrète la ........ , qui maintient les canaux de ........ , et l'hormone ........ , qui fait régresser les canaux de ........ . »

Voir le corrigéCacher le corrigé

« Chez un embryon de caryotype XY, le gène SRY porté par le chromosome Y entraîne la formation d'un testicule. Celui-ci sécrète la testostérone, qui maintient les canaux de Wolff, et l'hormone antimüllérienne, qui fait régresser les canaux de Müller. »

4Exercice 4

Aïssatou lit dans un livre que « le développement féminin se fait par défaut ». Explique cette phrase en t'appuyant sur le devenir des canaux embryonnaires.

Voir le corrigéCacher le corrigé

Chez un embryon qui ne possède pas de testicule (absence de chromosome Y ou castration), aucune hormone testiculaire n'est produite. Sans testostérone, les canaux de Wolff régressent ; sans hormone antimüllérienne, les canaux de Müller persistent et deviennent trompes, utérus et haut du vagin ; les organes externes prennent la forme féminine. Aucun signal particulier n'est donc nécessaire pour obtenir des voies génitales féminines : c'est le développement qui se produit « par défaut ». Le développement masculin, lui, exige la présence des hormones testiculaires.

5Exercice 5

(Type BAC) On réalise trois expériences sur des embryons de lapin avant la différenciation sexuelle.

  • A : embryon XY castré (gonades retirées) : à la naissance, trompes, utérus et vagin présents ; canaux de Wolff absents ; organes externes féminins.
  • B : embryon XY castré, puis traité par de la testostérone : canaux de Wolff maintenus ; canaux de Müller également présents ; organes externes masculins.
  • C : embryon XX non opéré, recevant de l'hormone antimüllérienne : canaux de Müller absents ; canaux de Wolff absents.

a) Quelle est l'action de la testostérone ? Justifie avec les expériences A et B.

b) Pourquoi les canaux de Müller sont-ils présents dans l'expérience B ?

c) Quelle est l'action de l'hormone antimüllérienne (expérience C) ?

d) Déduis-en les conditions nécessaires à la formation d'un appareil génital masculin complet.

Voir le corrigéCacher le corrigé

a) Dans A, sans gonade, les canaux de Wolff disparaissent et les organes externes sont féminins. Dans B, l'apport de testostérone suffit à maintenir les canaux de Wolff et à masculiniser les organes externes. La testostérone assure donc le maintien des canaux de Wolff et la masculinisation des organes externes.

b) Parce que l'embryon castré ne produit pas d'hormone antimüllérienne et que la testostérone ne fait pas régresser les canaux de Müller : ceux-ci persistent.

c) Dans C, l'hormone antimüllérienne fait disparaître les canaux de Müller. Les canaux de Wolff sont absents car cet embryon XX ne produit pas de testostérone.

d) Un appareil génital masculin complet exige deux hormones produites par le testicule embryonnaire : la testostérone (maintien des canaux de Wolff, organes externes masculins) et l'hormone antimüllérienne (régression des canaux de Müller). La formation du testicule dépend elle-même du gène SRY du chromosome Y.

Cherche d’abord seul, sur ton cahier, puis ouvre le corrigé pour comparer.

6Je vérifie

Choisis une réponse pour chaque question : la correction s’affiche aussitôt.

1Lequel de ces organes est une gonade ?
Voir la réponse

Réponse B : l'ovaire. Les gonades sont les organes qui produisent les gamètes : testicules et ovaires.

2Que deviennent les canaux de Müller chez un embryon féminin ?
Voir la réponse

Réponse B : les trompes, l'utérus et le haut du vagin. En l'absence d'hormone antimüllérienne, les canaux de Müller persistent et forment les voies génitales féminines.

3Quel gène déclenche la formation du testicule ?
Voir la réponse

Réponse A : SRY, porté par le chromosome Y. Le gène SRY du chromosome Y oriente la gonade indifférenciée vers le testicule ; la testostérone est produite ensuite par ce testicule.

4Quel organe féminin est homologue du scrotum ?
Voir la réponse

Réponse C : les grandes lèvres. Scrotum et grandes lèvres dérivent tous deux des bourrelets génitaux de l'embryon.

5Laquelle de ces glandes annexes appartient à l'appareil génital masculin ?
Voir la réponse

Réponse B : la vésicule séminale. Les vésicules séminales, la prostate et les glandes de Cowper sont les glandes annexes masculines.

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