Communication hormonale – 4ème – Cours – SVT – Sciences de la vie et de la Terre
- Comment est assurée la communication entre les différents organes liés à la reproduction ?
- Comment les organes peuvent-ils communiquer entre eux sans utiliser le système nerveux ?
- Comment les transformations liées à la puberté sont-elles déclenchées ?
- Comment le développement des caractères sexuels secondaires est-il contrôlé ?
- Comment est contrôlée la synchronisation des cycles utérin et ovarien ?
- Comment se caractérise le fonctionnement de la communication hormonale ?
- I. Le rôle du cerveau dans la puberté
Le cerveau est un centre nerveux qui reçoit des informations des récepteurs sensoriels, et commande l’exécution de mouvements. Ces organes communiquent entre eux en échangeant des messages nerveux sensitifs ou moteurs. Des comportements et des habitudes de vie peuvent modifier le fonctionnement du système nerveux.
A la puberté, les caractères sexuels secondaires apparaissent progressivement, en quelques années les corps du garçon et de la petite fille, se transforment l’individu devient capable de transmettre la vie. Ces transformations observées, sont déclenchées par des hormones, messagers hormonaux véhiculés par le sang, qui assurent une relation entre les différents organes liés aux fonctions de reproduction.
- II. Les hormones et les caractères sexuels
Dès la naissance, un garçon et une fille se distinguent par leurs organes reproducteurs : le garçon possède des testicules et un pénis alors que la fille possède des ovaires, un vagin et un utérus. A la puberté, ces organes subissent des modifications : on parle de caractères sexuels primaires.
Caractères sexuels primaires : ce sont des modifications qui touchent les organes reproducteurs au moment de la puberté.
Puberté : période marquée par les transformations du corps de la fille et du garçon les rendant aptes à se reproduire.
D’autres caractères apparaissent dans un second temps au moment de la puberté : ce sont des modifications qui touchent des organes autres que les organes reproducteurs. On parle de caractères sexuels secondaires.
Caractères sexuels secondaires : ce sont des modifications qui touchent des organes autres que les organes reproducteurs au moment de la puberté, qui différencient le garçon de la fille.
garçon | fille | |
Âge moyen de la puberté | 13 ans | 11 ans |
Caractères sexuels primaires | Développement des organes sexuels Production de spermatozoïdes 1res éjaculations | Développement de l’utérus et des ovaires Libération des ovules 1res règles |
Caractères sexuels secondaires | Développement de la musculature Apparition de la pilosité (barbe…) Accélération de la croissance Développement du larynx (mue de la voix) | Développement des seins Apparition de la pilosité Accélération de la croissance |
L’augmentation progressive de substances nommées hormones produites par le cerveau et transportées par le sang jusqu’aux organes reproducteurs (= organe cible) provoque donc le déclenchement du développement des organes reproducteurs masculins et féminins.
La puberté est due à une augmentation progressive des concentrations sanguines de certaines hormones fabriquées par une glande du cerveau : l’hypophyse. Ces substances nommées gonadostimulines (FSH et LH), sont transportées de l’hypophyse par le sang jusqu’aux testicules chez le garçon et les ovaires chez la jeune fille. Elles déclenchent le développement des testicules et des ovaires.
L’hormone FSH (Follicle-stimulating Hormone) ou hormone folliculo-stimulante est une hormone gonadotrope de l’hypophyse, qui stimule le développement et la maturation des follicules de Graaf dans l’ovaire et la spermatogénèse chez l’homme.
Chez l’homme, la LH (Luteinizing hormone) stimule la sécrétion de testostérone par les cellules des testicules.
Chez la femme, la LH est responsable des modifications cycliques de l’ovaire qui surviennent au cours du cycle menstruel normal.
- III. Le déclenchement de l’apparition des caractères sexuels secondaires
Hypothèse1 : On pense que les gonades reçoivent, à la puberté, une information venant du cerveau.
1. Par voie nerveuse
On peut donc prévoir qu’un nerf doit relier le cerveau et les organes reproducteurs et que la section de ce nerf empêche l’apparition des caractères sexuels primaires.
Objectif : on cherche à montrer que la section du nerf reliant le cerveau aux organes reproducteurs empêche la modification des caractères sexuels primaires.
Pour cela on réalise l’expérience suivante sur des souris pré-pubères (= qui n’ont pas atteint encore l’âge de la puberté) :
Expériences sur des souris pré-pubères : | Résultats à la puberté : |
Expérience témoin : Souris avec tous ces organes reproducteurs en place. | Apparition des règles. |
Expérience test : Souris avec section des nerfs reliant le cerveau et les organes reproducteurs | Apparition des règles. |
Remarque : La section des nerfs reliant le cerveau et les organes reproducteurs n’empêche pas la modification des caractères sexuels primaires, donc le déclenchement de ces caractères ne se fait pas par voie nerveuse.
Conclusion : La modification des caractères sexuels primaires ne se fait pas par voie nerveuse.
Hypothèse 2 : On peut donc supposer que les modifications des caractères sexuels primaires se font par voie sanguine.
2. Par voie sanguine
On a mesuré l’évolution de la masse des testicules et des ovaires durant les 20 premières années de la vie, ainsi que la concentration sanguine d’hormones produites par le cerveau (concentration = quantité par unité de volume).
Remarque : Les 3 graphiques ont une évolution comparable : stabilité puis forte augmentation à partir de 9 ou 11 ans jusqu’à 16 ou 18 ans puis à nouveau stabilité.
Hypothèse 3 : On peut donc penser que les hormones produites par le cerveau sont l’origine de l’augmentation de la masse des testicules chez les garçons et de l’augmentation de la masse des ovaires chez les filles.
Objectif : on cherche à montrer que ce sont les hormones produites par le cerveau qui sont à l’origine des modifications des caractères sexuels primaires.
Pour cela, on a réalisé les expériences suivantes :
Expériences sur des rats pré-pubères : | Résultats à la puberté : |
Expérience n°1 : Destruction d’une glande du cerveau chez le rat mâle. | Absence de production de spermatozoïdes par les testicules. |
Expérience n°2 : Destruction d’une glande du cerveau chez le rat mâle et injection dans le sang d’hormones produites par le cerveau. | Production de spermatozoïdes par les testicules. |
L’expérience n°1 montre que c’est bien le cerveau qui est responsable du déclenchement de la production de spermatozoïdes par les testicules.
L’expérience n°2 montre que ce sont les hormones produites par le cerveau qui permettent aux testicules de produire des spermatozoïdes.
Conclusion : Le cerveau produit des hormones. L’augmentation de la concentration de ces hormones dans le sang entraîne le développement des testicules et des ovaires. C’est la puberté.
Les testicules produisent et libèrent à leur tour une hormone, la testostérone qui est responsable de l’apparition des caractères sexuels secondaires chez le garçon.
Les ovaires produisent et libèrent les œstrogènes et progestérones, qui sont responsables de l’apparition des caractères sexuels secondaires chez la petite fille. Ces hormones ovariennes (œstrogènes et progestérone) déterminent l’état de la couche superficielle de l’utérus. Sous leur influence, l’épaisseur de la muqueuse utérine croit, elle se prépare à la nidation. La diminution des concentrations sanguines de ces hormones déclenche les règles par l’élimination de la muqueuse utérine.
Chez la femme, les cycles sexuels sont réglés par ces hormones. L’arrêt de la production de ces hormones aux alentours des 50 ans, entraine la ménopause.
