Reproduction : gamétogenèse
Spermatogenèse

Les gamètes - du grec gamétês, époux - sont des cellules haploïdes (spermatozoïdes et ovules), c'est-à-dire que leur noyau contient n chromosomes, la moitié de celui des cellules " normales " diploïdes à 2n chromosomes.

Vous pouvez suivre l'évolution des idées de la notion de gamètes et de reproduction sexuée dans les chapitres sur l'évolution.

Vue d'ensemble

• La spermatogenèse débute à la puberté, grâce aux hormones hypophysaires FSH et LH.
• L'homme adulte fabrique plusieurs centaines de millions de spermatozoïdes par jour.

La spermatogenèse se déroule en trois phases (Sperm Biology from Production to Ejaculation 2015).

Les deux premières phases ou spermatogenèse proprement dite est caractérisés par :

• 1. la prolifération des spermatogonies (cellules germinales souches diploïdes),
• 2. la méiose, au cours de laquelle un spermatocyte donne quatre spermatides haploïdes,

3. La troisième phase oiu spermiogenèse correspond à la différenciation des spermatides en spermatozoïdes.

Lieu de production

La spermatogenèse s'effectue dans les tubes séminifères contournés des testicules.

L'épithélium spermatogène ou séminal, près de la membrane limitante, comprend :

• des cellules de soutènement (ou sustentaculaires), ou cellules de Sertoli, qui constituent le support
• des cellules spermatogènes proprement dites, qui produiront après différenciation et méiose, les spermatozoïdes.

Spermatogenèse proprement dite

Spermatogonies

Chez certaines espèces, la multiplication foetale des spermatogonies diminue fortement, au moment où les ovogonies entrent en méiose chez la femelle (en s'arrêtant au stade diplotène), et même peut complètement s'arrêter comme chez les rongeurs.

A partir de la puberté et jusqu'à la fin de la vie, ces spermatogonies dites Ad chez l'Homme se divisent normalement, par mitose, pour créer de nouvelles spermatogonies Ad, à noyau sombre (dark, en anglais, d'où leur nom).

Elles portent le nom de A0 chez le rat.

1. Certaines de ces spermatogonies de type Ad (2n) se divisent pour produire :

• 1 spermatogonie Ad, de réserve, et
• 1 spermatogonie dite Ap (à noyau pâle).

Cette division est dite hémiplastique car une des 2 cellules filles est identique à la mère (Ad) alors que l'autre (Ap) se différencie. Les divisions suivantes sont dites hétéroplastiques.

2. La spermatogonie dite Ap (à noyau pâle) est à l'origine de 2 spermatogonies de type B (2n).

Le nombre de mitoses dépend de l'espèce (entre 4 et 64 cellules peuvent être produites). Chez le rat, on peut identifier 6 générations de spermatogonies : 4A (A1…A4), une intermédiaire (In) et B.

Toutes les cellules-filles se retrouvent de plus en plus proches de la lumière du tube séminifère.

Contrairement aux cellules germinales femelles qui entrent toutes en méiose aux premiers stades du développement, les cellules germinales mâles conservent, par mitose, de véritables cellules souches indifférenciées.

3. La spermatogonie de type B (2n) se transforme en spermatocyte primaire ou de premier ordre (2n) qui augmente son volume. Les cellules sont grosses, à chromosomes condensés.

Spermatocytes

1. Chaque spermatocyte primaire ou de premier ordre (2n) subit la méïose I pour donner 2 spermatocytes secondaires ou de second ordre haploïdes (n).

• Lors de l'interphase, ils multiplient leur ADN (passage de 2n à 4n), et se trouvent dans le compartiment basal (stade pré-leptotène).
• Puis, ils passent la barrière hémato-testiculaire pour commencer la méiose I (stade leptotène) qui dure 24 jours chez l'homme.

2. Les spermatocytes secondaires ou de second ordre haploïdes (n) se divisent très rapidement (5 heures chez l'homme) - ils sont donc peu visibles sur les coupes - par une méiose II, pour donner 4 spermatides (n), petites cellules rondes.

Si la méiose de type I transforme les cellules diploïdes en cellules haploïdes, la méiose de type II est semblable à une mitose mais sans la réplication chromosomique initiale.

Spermiogenèse