Notes du cours Sarah Lacour

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Niveau: Supérieur, Licence, Bac+2
1 Ontogenèse Et Développement L2 Notes du cours Sarah Lacour Cours de B. Andrieu

  • embryon

  • sapiens sapiens

  • tube neural

  • cellule

  • pôle de la morula

  • extension du tube neural en direction des pôles du disque apparition des crêtes neurales

  • bouton embryonnaire

  • disque embryonnaire

  • apparition du mésoderme


Publié le : mardi 29 mai 2012
Lecture(s) : 61
Source : staps.uhp-nancy.fr
Nombre de pages : 13
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 Le développement
       Phylogenèse : Suite des événements évolutifs ayant mené à la diversification d’un groupe d’êtres vivants   Phylogénie : Représentation inférée de la phylogenèse   Dendrogramme (arbre évolutif): Diagramme arborescent qui montre pour chaque entité taxonomique quelle est l’autre entité avec laquelle elle partage l’ancêtre le plus récent.   Darwin, en 1858, dit que la phylogenèse correspond à l’évolution des espèces . Le fait de construire un dendrogramme montre qu’il y a une transformation de la race choisie . Nous par exemple on est issu d’espèces qui ont disparu; à savoir que les homo sapiens deviennent des sapiens sapiens à partir du 18 ème  19 ème siècle.        C’est une idée qui apparaît au 19 ème siècle . Le concept de fécondation pour mes êtres humains date de 150 ans. L’embryogenèse comprend plusieurs phases: 1.1 La fécondation 1.2 La segmentation : de l'œuf à la morula 1.3 La cavitation 1.4 La blastulation 1.5 La gastrulation: L'embryon didermique et les fonctions nourricières, Apparition du mésoderme et croissance de l'amnios, L'embryon tri dermique, La structuration du disque embryonnaire, La neurulation, La métamérisation. 1.6 La délimitation de l'embryon   1.1 Fécondation   Le zygote naît de l'union d'un gamète femelle, un ovule , et d'un gamète mâle, un spermatozoïde . Les gamètes sont produits par la méiose des cellules germinales. Les gamètes sont donc haploïdes : chacun ne contient qu'une chromatide de chaque chromosome de la cellule germinale qui l'a généré. Les chromatides homologues du mâle et de la femelle s'unissent dans le zygote. Celui-ci et sa descendance contiennent donc des chromosomes « mixtes ». En outre, les gènes de ceux-ci se croisent (ce que l'on appelle « cross-over ») en passant d'une chromatide à l'autre pour assurer une variation
 
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optimale de la génération suivante. Dès lors, le zygote contient toutes les informations nécessaires pour se transformer en organisme vivant, par un processus complexe de segmentation et de différentiation cellulaire .    1.2 Segmentation   L'œuf fécondé va subir une série de divisions cellulaires au cours de sa migration dans la trompe utérine Ce processus porte le nom de segmentation. Il divise le zygote d'abord en 2 cellules filles, puis 4, puis 8 et ainsi de suite pour rapidement aboutir à une masse cellulaire portant le nom de morula (eu égard à l'aspect microscopique). Le processus de segmentation porte aussi le nom de clivage. Ce terme est parfaitement évocateur puisque l'œuf fécondé n'augmente pas, ou peu, de volume au cours de ces premières divisions successives. Les premières divisions cellulaires, jusqu'au stade 4 à 8 cellules, n'objectivent pas de différences morphologiques importantes entre les cellules filles.  Morula A partir du stade 8 à 16 cellules, la compaction va initier les premiers évènements de la différenciation embryonnaire. La compaction génère une nouvelle répartition des cellules de la future morula : a) les cellules périphériques vont subir une polarisation et se répartissent en une couche qui entoure toute la surface de l'œuf fécondé. Ces cellules polarisées constituent le trophoblaste primitif b) les cellules plus internes et initialement non polarisées se regroupent pour constituer la masse de l'embryoblaste. A la fin du quatrième jour après la fécondation, la morula commence à se creuser d'une cavité à contenu liquidien (futur blastocoele).   1.3 Cavitation   Les cellules trophoblastiques sécrètent un fluide qui va pousser l'amas cellulaire dans un coin de la sphère . Le chorion, cellule trophoblastique externe provenant de la cavitation, permet de recevoir l'oxygène de la mère . Il sécrète des hormones qui ordonne à l'utérus d'accueillir le fœtus . Certaines substances contrôlent la réponse immunitaire maternelle pour qu'il n'y ait pas de rejet de l'embryon (comme c'est le cas d'un organe greffé).   1.4 Blastula   Au premier stade de la blastulation, le zygote se divise en blastomères par mitose . Comme pour tous les zygotes oligolécithes, le processus est de type holoblastique et radiaire . La première division se fait selon un plan méridional passant par les pôles du zygote. Au fur et à mesure des divisions successives les cellules, restant agglutinées, forment la morula . Les cellules externes de celle-ci forment le trophoblaste qui constituera la couche superficielle du placenta . Les cellules internes s'agglutinent à un pôle de la morula et forment la masse cellulaire interne ainsi qu'une cavité, le blastocèle .A ce stade, la morula est devenue blastocyte .  
 
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 1.5 Gastrulation   Le processus de gastrulation met en place les structures cellulaires qui génèrent l'embryon et en soutiennent le développement. A cette fin, les cellules du blastocyte se différencient , se déplacent et se réarrangent pour former :  les tissus embryonnaires (les feuillets germinaux) ; -- les tissus extra embryonnaires (les structures de soutien).   Au pôle animal du blastocyte un amas de cellules internes se forme, que l'on appelle l'embryoblaste ou bouton embryonnaire . C'est là que commence la genèse de l'embryon. La fonction nourricière des cellules périphériques du blastocyte se précise. Elles constituent le trophoblaste qui se scindera en cytoplasme multicellulaire à l'extérieur, et en cytotrophoblaste à l'intérieur. Entre l’embryoblaste et le cytotrophoblaste se creuse la cavité amniotique. L'épi blaste et l'hypo blaste forment ensemble le disque embryonnaire didermique.  1: embryoblaste ou bouton embryonnaire 2: trophoblaste 3: cavité amniotique                       Apparition du mésoderme  Le réticulum extra embryonnaire (un tissu acellulaire) apparaît entre la membrane de Heuser et le cytotrophoblaste. Il s'y ouvrent des vacuoles qui fusionnent en formant la cavité extra embryonnaire qui se remplit de liquide. On suppose que le réticulum est généré par la membrane. Des cellules mésodermiques, qui seraient des cellules épiblastiques différenciées en provenance de la partie caudale du disque embryonnaire, migrent au travers du réticulum et en se fixant recouvrent les parois de la cavité extra embryonnaire. Ce mésoderme extra embryonnaire s'appelle " somatopleure " au niveau du cytotrophoblaste, de la cavité amniotique et du pédicule embryonnaire et " splanchnopleure " au niveau de l'endoderme extra embryonnaire des sacs vitellins primaires et secondaires.    Apparition de l’embryon tri dermique  Les cellules épiblastiques connaissent un triple destin: - certaines vont s'insérer entre les cellules de l'hypo blaste en formant l'endoderme embryonnaire définitif  - certaines s'arrêtent entre l'épi blaste et l'hypo blaste et se différencient en mésoderme embryonnaire définitif - celles qui sont restées dans l'épi blaste deviennent l'ectoderme embryonnaire définitif .  A ce stade-ci, l'embryon est tri dermique. Il comprend un ectoderme, un endoderme et un mésoderme, tous ayant été formés à partir de l'épi blaste.   Apparition du disque embryonnaire
 
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 L'apparition de la ligne primitive définit non seulement la symétrie bilatérale du disque, mais également l'orientation caudale-crâniale de son axe. Le « nœud de Hensen », une dépression située vers le milieu de l'axe, termine la ligne primitive. A l'extrémité caudale du disque embryonnaire, une zone de l'ectoderme est restée collée à l'endoderme: c'est la membrane cloacale, l'homologue du blastopore des gastrulas invaginées. De la même façon, une membrane appelée pharyngienne (ou bucco-pharyngienne) se forme vers l'extrémité crâniale: sa rupture mettra la bouche primitive en contact avec le pharynx .   La neurulation Formation du prosencéphale, du mésencéphale et du rhombencéphale Invagination complète de la gouttière neurale et isolement du tube neural Extension du tube neural en direction des pôles du disque Apparition des crêtes neurales dont les cellules migratoires vont former de nombreux tissus de l'organisme  La métamérisation  Le mésoderme para-axial, situé de part et d'autre de la chorde, se compacte en formant 44 paires de somites , à commencer par le pôle crânial. Pendant le processus d'individualisation (la métamérisation), ceux-ci restent reliés au mésoderme par la lame intermédiaire . La lame latérale se sépare en deux feuillets: la somatopleure qui recouvre l'ectoderme et la splanchnopleure qui recouvre l'endoderme C'est à partir des somites que se constituent: - le sclérotome qui est à l'origine de la formation des vertèbres et le mésenchyme formateur des disques intervertébraux - les dermatomes qui, en diffusant, forment le derme du cou et du tronc - les myotomes qui produisent les muscles Le système artério-veineux se met en place, permettant les premiers échanges entre l'embryon et la mère   1.6 Embryon  La délimitation et la forme du corps de l'embryon est induite par une croissance différentielle entre l'amnios et le sac vitellin . Celui-ci ne se développant pratiquement plus, l'amnios le déborde de tous les côtés Latéralement , l'amnios recouvre le disque embryonnaire: le tube neural, la chorde, le mésoderme intra embryonnaire et une partie du vitellin qui deviendra l'intestin primitif . Les bords des différents feuillets se rejoignant à la base du disque, ceux-ci fusionnent et ferment le corps de l'embryon qui devient tridimensionnel. Toutefois, un canal subsiste provisoirement entre l'intestin et le sac vitellin. Longitudinalement, l'embryon adopte une forme convexe.      Elle décrit le développement progressif d’un être vivant, de sa conception à sa mort ; à la différence de la phylogenèse qui décrit le développement de l’espèce . Ce terme est plus souvent
 
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utilisé pour le monde animal, et dans ce cas dès la fécondation et pour la vie embryologique . L’embryogenèse fait partie de l’ontogenèse, mais se situe avant l’ontogenèse. La morphogenèse est le développement de la morphologie; elle est le processus par lequel les êtres vivants prennent forme elle est liée à des facteurs génétiques et à des facteurs environnementaux qui peuvent l’ontogenèse.  
 
     Elle correspond à l’interaction entre la culture et la nature. Il s’agit de montrer que l’être vivant se développe par des transformations successives et non par la simple croissance d’un être déjà complet au stade embryonnaire . Il faut savoir qu’aucun gène ne détermine un comportement.  Dans le dernier numéro de Philosophie Magazine, Nicolas Sarkozy avait déclaré "qu'on naît pédophile"; de ce fait si je naît pédophile j’ôte toute responsabilité de mon acte. Mais on ne naît pas pédophile.            Le déterminisme : le développement est déterminé par un programme inné qui se déroulerait mécaniquement sans aucune adaptation à l’environnement: l’instinct (je suis pédophile alors je deviens pédophile).   La liberté : la liberté des acquis est le produit de l’éducation qui développerait la personnalité de chacun selon l’ordre de ses désirs .  Il n’y a pas de programme inné comportemental, mais il y a des anomalies génétiques qui viennent limiter l’apprentissage . Il n’y a pas d’anomalies génétiques qui ont un programme
 
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comportemental.  La testostérone est génétique, mais la culture et l’environnement décident de la façon dont on s’en sert. On peut avoir des potentiels, mais c’est la culture et la spécialisation qui permettent de s’en servir et on ne peut se spécialiser que par l’exercice et l’apprentissage . La différence entre les gens, c’est la spécialisation de la nature par la culture . (si j’étais au japon je parlerais japonais). On parle alors de poly facteurs .         Il y a plusieurs poly facteurs pour développer un comportement: facteurs culturels, neurobiologiques, et psychologiques. Tout n’est pas culturel, et tout n’est pas biologique, il faut des interactions. C’est quand il y a une anomalie génétique qu’on va en chercher la cause et va gêner le développement d’un seul de ces facteurs. Dans une famille, tout le monde reçoit la même éducation, mais on ne l’incorpore pas tous de la même façon; ce qui compte alors pour le développement c’est le contexte socio psychologique .        - Différents rythmes d’actualisation des gènes. - Seuils de différenciations - Détermination/déterminisme  
  Ce qui est au dessus de la ligne rouge sont des gènes exprimés. Il y a des gènes actualisés, des gènes potentiels qui vont peut être s’actualiser et des gènes réprimés (ceux qui ne vont plus s’exprimer).
 
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Les gènes s’expriment avec des temporalités différentes et ne se développent pas tous.        Ce sont le gènes qui instruisent la production des protéines qui participent au travail cellulaire .  Il faut distinguer deux conceptions qu’on va combattre: le concept biologique et la métaphore. Le concept biologique: le programme du développement inductif réduisant la part de l’environnement. La métaphore: Mécanisme comparé à l’ordinateur, à une horloge ou à instinct. Mais le corps n’est pas une machine!  Le corps est une interaction entre les gènes et le développement; le corps n’est donc pas une horloge. Il faut s’opposer à la préformation où il n’y a pas de développement ni de changement d’état .  Chez Harvey, puis Descartes et dès 1650 : « La formation des organes commence par une partie qui est comme leur origine…une telle génération se fait par épigenèse ». HARVEY est le premier à avoir découvert la circulation du sang.   1. Les théories des évolutions.     C’est LAMARCK , en 1799 qui invente le biologie. Il a une théorie intéresse mais qui va se révéler fausse: il pense qu’il y a une transmission des acquis transformée par l’incorporation. Il pense donc qu’il y a une hérédité des acquis . exemple: pourquoi les girafes ont-elles le cou long? Lamarck: « c’est parce qu’elles ont tendu le cou pour attraper la nourriture dans les arbres à cause de la sécheresse, et pour survivre elles ont transmis cette transformation ». Cette théorie est fausse car la culture n’est pas incorporée dans la nature au point de se transmettre de génération en génération. Selon LAMARCK si cette culture n’est pas transmise avant que la personne meurt alors elle aussi mourra.   Deux arguments de LAMARCK se sont avérés vrais:  quand on n’utilise pas une partie de son corps, il y a atrophie. La capacité du corps est de pouvoir -s’adapter. - la spécialisation: plus on utilise une partie de son corps plus on la spécialise, et plus elle est spécialisée plus on est efficace. Les gens qui ne travaillent pas ne se spécialisent pas; mais plus on est spécialisé, plus on s’affaiblit par rapport au changement de l’environnement et c’est pour cela que des espèces disparaissent.  DARWIN, en 1858: « l’origine des espèces », affirme que l’évolution repose sur 3 arguments: - la sélection naturelle,  - l’extinction, - transmission et sélection.         
 
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   Ceci ne veut pas dire que ce sont les meilleurs qui survivent. Ce qui permet la survie, c’est la capacité à s’adapter aux changements de la nature. (exemple: girafes au cou long qui ne paraissaient pas normales mais qui ont survécues). Après l’Homo Habilis, le cerveau était plus gros. La différene entre le vert et le bleu du schéma est la transformation génétique. Certaines variations sont favorables d’autres non. Trisomique 21: dans la nature, la sélection naturelle ferait qu’ils mouraient, ils vivent grâce à la culture.            Il faut protéger l’homme et les espèces de l’extinction. (catastrophe « naturelle » qui fait disparaître toute l’espèce). Mais il y aura de nouvelles espèces. Tout ce qu’on introduit dans la nature produit une émergence; et si cela se transmet, ça reste. (Exemple: des abeilles). Il ne faut pas apporter de réponses à la nature sinon elle ne produira pas de solution. Ce sont les plus forts (ceux qui ont les solutions pour s’adapter) qui survivent. Toutes les espèces sauf l’homme, dépendent de la nature, mais l’homme, lui, sait reproduire la nature en se servant de son savoir. (Exemple: les ours n’ont pas inventé le pont, c’est pourquoi il faut les aider pour ne pas qu’ils disparaissent. Nous nous devons de les protéger).  La question est de savoir si on veut des biens naturels? C’est nous qui nous sommes séparés de la nature.      !     On passe de 450 cm3 à 1500 cm3 aujourd’hui. La cause principale de notre domination est l’évolution du cerveau. Ce qui caractérise l’évolution du cerveau c’est l’intéraction environnementale (ceci a modifié la nature). Il n’y a pas de population humaine qui n’ait pas fabriqué d’outils.   "       Les macaques ont une ressemblance génétique avec l’homme de 93% et les chimpanzés 98%. Où se situe la différene entre l’homme et l’animal? Il reste toujours une partie animale chez l’homme (instinct, réflexes…). Certains pensent que l’homme est un animal culturel. Chez les animaux la transmission de la culture se fait par imitation. L’homm e a une transmission qui se fait plutôt par un processus de socialisation. Chaque génération crée ses propres modèles de transmission. 2. De la fécondation à l’embryon.    Cela date de milieu 18 ème / début 19 ème siècle, avec comme pionnier Karl Einst Von Baer.
 
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Le dévelopement de l’œuf se fait par divisions et non par constitue d’un œuf préformé. Cette division de l’œuf se fait en plusieurs couches de peau; on parle de succession de feuillets. Le mot feuillet germinatif a été créé en 1950 par BAER.  En 1853, ALLMAN donne des noms à ces feuillets germinatifs: ectoderme, endoderme, et mésoderme. (externe, interne et intermédiaire). Au niveau de l’œuf il y a 2 pôles: - pôle végétatif: développement du SN, musculature… - pôle animal: développement de la motricité du SN….  Tous les mammifères suivent le même développement. Tout se passe entre 1850 et 1870. En 1850, Grégor MENDEL, moine qui cultive des pois, découvre la loi de l’hérédité: ensemble des lois servant à croiser les individus. Ses grands principes: - le caractère se transmet à l’individu. (Le caratère correspond au gène, mais ce mot n’existe pas encore sous MENDEL). - homozygote et hétérozygote - principe dominant et récessif. Cela se fait selon MENDEL de façon hasardeuse suivant une combinatoire mathématique.  En 1887, WEISSMAN. Les travaux de MENDEL s’avèrent exacts par WEISSMAN en 1887. Le mot « gène » n’appara qu’en 1899. L’hérédité et le plasma germinatif qui porte les caractères de l’individu dans la structure moléulaire, dans les chromosomes qui s’expriment dans les différents somatiques. Le somatique ne se transmet pas à la différence du germinatif.   #  !  !       4 étapes: - fécondation spermatozoïdes + ovocytes - segmentation - gastrulation - neurulation.    La fécondation:  Le spermatozoïde est sélectionné. Le zygote naît de l’union de la gamète femelle: l’ovule, et d’un gamète mâle: le spermatozoïde Les gamètes sont produits par la méiose des différentes germinales. Les gamètes sont haploïdes: une chromatide de chaque chromosome de la différente germinale. Chromatides mâle et femelle s’unissent dans le zygote. A savoir quand est ce que l’être existe?     La segmentation:  C’est la division cellulaire.
 
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La morula: stade entre 8 et 16 cellules. Les cellules externes subissent une polarisation et se répartissent en couches. Les cellules plus internes non polarisées constituent la masse de lembryoblaste. C’est la phase initiée de la division embryonnaire et le trou central dans lequel le futur corps va créer sa forme.     La cavitation:  C’est la cavité creusée par la morula. Le chorion permet de faire circuler l’O2 et l’alimentation de la mère vers l’enfant. Le corps sécrète des hormones qui ordonnent à l’utérus d’accueillir le fœtus. C’est le moment des fausses couches. Certaines substances contrôlent la réponse immunitaire maternelle pour qu’il n’y ait pas de rejet de l’embryon.     Le blastula:  Au premier stade de la blastulation, le zygote se divise en blastomères par mitose. Au fur et à mesure des divisions successives, les cellules restant agglutinées, forment la morula. Les cellules externes de la morula forment la tropoblaste qui constituera la couche superficielle du placenta. Les cellules internes s’agglutinent à un pôle de la morula: le blastocèle.    La gastrulation: (20 ème jour)  Ce processus met en place des structures cellulaires qui genèrent l’embryon et en soutiennent le développement. A cette fin, les cellules du blastocyte se différencient et se réarrangent pour former: les tissus embryonnaires (feuillets germinaux) et le tissu extra embryonnaire (structure de soutien). On parle de tube neural autour duquel s’organise le système nerveux, et qui apparaît à la fin de la gastrulation. C’est la moelle épinière qui assure cette construction. Plus on va vers le haut du tube, plus ça permet de développer le cervelet. Le cervelet se développe sur le téléencéphale.   ·  Embryon didermique: Au pôle animal du blastocyte, un amas de cellules internes se forme: c’est l’embryoblaste ou bouton embryonnaire.  La fonction nourricière se précise des cellules périphériques du blastocyte. Il y a de l’endoderme, et de l’ectoderme, mais pas de mésoderme.   ·  Le mésoderme: On commence à avoir une migration de cellules dans l’ensemble de l’embryon. Le mésoderme se segmente et permet la formation de la colonne vertébrale.   ·  La neurulation: Par l’invagination du tube neural, on aura la formation du disque embryonnaire.     L’embryon:
 
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