OOGENÈSE: PHASES, CARACTÉRISTIQUES CHEZ LES ANIMAUX ET LES PLANTES - LA BIOLOGIE - 2025

L' ovogenèse ou gamète est le processus de développement du gamète femelle chez les animaux et les plantes à fleurs (un «œuf mature» se produit chez les animaux et un «megagametofito» chez les plantes). Cet événement se produit une fois que les femelles atteignent la maturité, commençant ainsi leur cycle de reproduction.

Chez la femme, l'ovogenèse commence dans la période prénatale, où l'oogonie se multiplie par divisions mitotiques. L'oogonie ainsi produite s'agrandit pour former les ovocytes primaires avant la naissance du fœtus et, enfin, c'est à la puberté chez la femme que se développent les ovules matures.

Processus d'ovogenèse chez l'homme et d'autres animaux (Source: Henry Vandyke Carter via Wikimedia Commons)

Le développement des ovocytes primaires est régulé par deux hormones de l'hypophyse: la stimulation folliculaire et la lutéinisation, et celles-ci, à leur tour, sont régulées par l'hormone de libération des gonadotrophines qui est excrétée dans l'hypothalamus.

Dans la plupart des cas, lorsque l'œuf n'est pas fécondé, il est éliminé du corps par saignement de l'organe génital féminin des animaux. Cet événement est appelé «menstruation», cycle menstruel ou chaleur, entre autres.

Chez les plantes à fleurs ou les angiospermes, le mégagamétophyte (gamète femelle) et le microgamétophyte (gamète mâle) en plus de se développer dans la même plante, se développent également dans la même structure, qui est une fleur aux caractéristiques bisexuelles.

Les étamines d'une fleur produisent le microgamétophyte, tandis que les carpelles produisent le mégagamétophyte. Cependant, certaines plantes ont des fleurs uniquement avec des étamines et d'autres fleurs uniquement avec des carpelles, et ces espèces sont connues comme monoïques.

Chez les plantes, la gamétogenèse féminine comprend deux processus principaux connus sous le nom de mégasporogenèse et de mégagamétogenèse, qui ont à voir avec la formation du mégaspore dans la nucela et avec le développement du mégaspore pour devenir un mégagamétophyte, respectivement.

Oogenèse chez les animaux

L'ovogenèse, elle-même, est la production d'œufs et se produit dans les ovaires d'animaux mammifères femelles. Une partie des ovaires est formée par les follicules ovariens, car les primordiums des ovules y sont fusionnés jusqu'à leur maturité.

Lorsque les mammifères femelles juvéniles atteignent la puberté, les ovaires entrent dans une phase active caractérisée par la croissance et la maturation cyclique de petits groupes de follicules.

Le point commun est qu'à chaque cycle, un seul follicule primaire atteint sa pleine maturité et l'ovocyte est libéré de l'ovaire vers l'utérus. On a compté que sur les 400 000 ovocytes qu'une femme présente à la naissance, seuls 400 mûrissent pendant la période fertile.

Ce processus de maturation des follicules primaires à l'extrémité de l'ovule mature est connu sous le nom de «folliculogenèse» et implique différentes étapes de division et de différenciation pour les cellules folliculaires avant de se transformer en ovule mature.

La gamétogenèse se produit en continu chez les mammifères femelles jusqu'à l'arrêt définitif du cycle menstruel, une période connue sous le nom de «ménopause» chez l'homme.

Les scientifiques estiment que l'âge idéal pour la reproduction humaine se situe entre 20 et 35 ans, car au cours de cette période, les ovules se développent avec une viabilité totale et la probabilité d'anomalies chromosomiques chez un embryon augmente à mesure que les femmes ils vieillissent.

- Caractéristiques

- Les œufs femelles se forment au cours du développement embryonnaire, les nouveaux primordiums des œufs ne naissent pas après la naissance.

- L'ovule mature se détache de l'ovaire et se dirige vers l'utérus, où il est maintenu jusqu'à la fécondation par un gamète mâle.

Micrographie électronique d'un ovule, le gamète femelle (Source: TheBloxter446 via Wikimedia Commons)

- A la fin de chaque cycle de fertilité, les ovules qui ne sont pas fécondés sont jetés et expulsés par des saignements appelés «menstruations».

- Toutes les étapes de l'oogenèse se déroulent à l'intérieur des ovaires.

- Au cours de la gamétogenèse féminine, trois corps polaires sont créés qui ne sont ni viables ni fertiles.

- Dans le premier processus méiotique, le cytosol cellulaire n'est pas divisé de manière égale, l'une des cellules résultantes se retrouve avec la majeure partie du volume cytoplasmique et les autres sont considérablement plus petites.

- Phases

Développement prénatal

Au cours des premiers stades de développement de l'embryon femelle, les cellules appelées oogonies se multiplient par mitose. L'oogonie, produit du processus mitotique, grossit pour former les ovocytes primaires avant la naissance.

Pendant le développement des ovocytes primaires, les cellules du tissu conjonctif environnantes forment une seule couche de cellules folliculaires plates. L'ovocyte primaire entouré par cette couche de cellules constitue un follicule primordial.

À la puberté, l'ovocyte primaire grossit, les cellules épithéliales folliculaires prennent une forme cubique puis colonnaire, et leur fusion donne naissance à un follicule primaire.

L'ovocyte primaire est entouré d'un revêtement d'un matériau amorphe, acellulaire et riche en glycoprotéines connu sous le nom de «zona pellucida». Celui-ci a une forme de maille avec de nombreuses «fenestrations».

Les ovocytes primaires commencent à se diviser par méiose avant la naissance du fœtus. Cependant, l'achèvement de la prophase ne se produit pas avant que l'individu atteigne la puberté.

Développement postnatal

Après le début de la puberté, l'ovulation a lieu chaque mois. Cela signifie que la libération d'un ovocyte se produit du follicule ovarien vers l'utérus.

Les ovocytes primaires qui étaient en suspension dans la prophase du premier cycle méiotique sont activés pendant cette période et, à mesure que le follicule mûrit, l'ovocyte primaire complète la première division méiotique pour donner naissance à un ovocyte secondaire et à un premier corps polaire.

Dans cette première méiose, la division cytoplasmique est inégale, l'ovocyte secondaire résultant reçoit la quasi-totalité du cytoplasme de la cellule, tandis que le corps polaire reçoit très peu de cytoplasme.

Pendant l'ovulation, le noyau de l'ovocyte secondaire commence la deuxième division méiotique jusqu'à la métaphase, où la division cellulaire s'arrête. Si à ce moment un spermatozoïde pénètre dans l'ovocyte secondaire, la deuxième division méiotique est terminée.

Après cette deuxième division méiotique, une cellule à fort contenu cytoplasmique (l'ovocyte secondaire fécondé) et une autre cellule plus petite, représentant le deuxième corps polaire, se forment à nouveau, qui finissent par dégénérer. La maturation de l'ovocyte se termine par la dégénérescence des deux corps polaires suite à la division.

Oogenèse dans les plantes

Chez les plantes à fleurs, la synthèse des mégagamétophytes a lieu à l'intérieur de la fleur, dans une structure appelée ovaire. Les ovaires se trouvent à l'intérieur des carpelles, chaque carpelle est composé d'un ovaire, d'un style et d'un stigmate.

L'ensemble des carpelles d'une fleur est appelé "gynécée" et ceux-ci peuvent être réunis ou séparés à l'intérieur de la fleur, selon l'espèce.

À l'intérieur des ovaires, un ou plusieurs ovules peuvent être trouvés. La forme, le nombre de carpelles et le nombre d'ovules et leur disposition varient selon les espèces, à tel point que ces caractéristiques sont utilisées comme caractères taxonomiques pour la classification.

Chez les plantes, chaque ovule est une structure très complexe, elle est constituée d'un pied appelé funicule, qui contient toute la nucelle à l'intérieur. La nucela, à son tour, est entourée d'une ou deux couches appelées téguments (le nombre de téguments varie selon l'espèce).

Les téguments se rencontrent à une extrémité, laissant une petite ouverture appelée micropyle. Le micropyle est l'espace à travers lequel passe le tube pollinique pour féconder l'ovule.

À l'intérieur de la nucela se trouve le processus de synthèse des mégagamétophytes.

Le mégagamétophyte est également appelé sac embryonnaire, car l'embryon se développe à l'intérieur une fois la fécondation effectuée.

- Caractéristiques

- L'ovocellule ou gamète femelle chez les plantes comprend huit cellules différentes, 7 forment le sac embryonnaire et une l'ovocellule, l'oosphère ou le gamète femelle lui-même.

- L'ovaire de la plupart des plantes contient plusieurs ovules, qui peuvent être fécondés au cours du même événement de fécondation.

- Les ovules peuvent être «autogames», c'est-à-dire que le pollen de la même fleur dans laquelle se trouvent l'ovule et les anthères peut féconder les ovules à l'intérieur du carpelle.

- Dans les ovules, il y a deux noyaux polaires qui fusionnent pour créer l'endosperme, qui est la substance dont l'embryon se nourrit pendant les premiers stades de son développement.

- Le mégaspore se divise trois fois de manière mitotique, donnant naissance à un sac embryonnaire à 8 noyaux.

- Il y a des cellules qui sont logées aux extrémités de la nucela, elles sont appelées synergistes et antipodes.

- Phases

En principe, un seul gamète ou mégasporocyte femelle se développe à l'intérieur de la nucèle. Au sein de cette structure, une cellule souche diploïde des mégasporocytes subit une méiose (méiose I) et forme quatre cellules haploïdes, appelées mégaspores.

Les quatre mégaspores sont disposées de manière linéaire. En théorie, à ce stade, la mégasporogenèse est terminée; trois des mégaspores finissent par se désintégrer et un seul survit pour mûrir et se transformer en mégagamétophyte.

Cependant, dans la plupart des plantes à fleurs, le mégagamétophyte en développement commence à se nourrir de la nucelle et se divise par mitose (mitose I), ce qui donne deux nouveaux noyaux.

Chacun des deux nouveaux noyaux se divise à nouveau de manière mitotique (mitose II) pour donner naissance à quatre nouveaux noyaux. Finalement, les quatre noyaux résultants se divisent à nouveau par mitose (mitose III), formant huit noyaux.

Les huit noyaux sont divisés en deux groupes de quatre noyaux, l'un est situé à l'extrémité du micropyle, tandis que l'autre est situé à l'extrémité opposée. Un noyau de chaque groupe des quatre migre vers le centre du mégagamétophyte, donnant naissance aux noyaux polaires.

Les trois cellules restantes à l'extrémité micropillaire sont les synergistes et celles à l'extrémité opposée sont les antipodes. Les synergides feront partie du processus de fertilisation une fois la fleur pollinisée.

La structure entière du gamète femelle mature s'appelle le sac embryonnaire et est construite par la cellule binucléée centrale et les six noyaux qui composent les cellules synergiques et antipodes.

Références

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