1 Corrigés des exercices de Biologie. Exercice 1 Un cycle sexuel

Corrigés des exercices de Biologie.
Exercice 1
Un cycle sexuel féminin de 28 jours comporte deux phases séparées par l’ovulation située le 14ème
jour. Une phase folliculaire de 14 jours précède l’ovulation. La phase lutéinique lui succède.
Au cours de la phase folliculaire a lieu le développement d’un follicule, structure ovarienne qui
contient le futur gamète, au stade ovocyte. L’expulsion de l’ovocyte par le follicule mûr termine cette
phase. L’ensemble de la fonction de reproduction étant soumise à une régulation hormonale, on
peut s’interroger sur les mécanismes hormonaux qui contrôlent le développement folliculaire et
conduisent à une ovulation.
Quel est le contrôle hormonal du développement folliculaire? Quel est le contrôle hormonal de
l’ovulation?
- Le contrôle hormonal du développement folliculaire.
Le début d’un cycle sexuel est marqué par la hausse de la concentration de FSH (hormone
folliculostimulante), hormone d’origine hypophysaire, ce qui permet la reprise du développement de
plusieurs follicules au stade cavitaire.
Au bout de quelques jours, un des follicules devient dominant. Il poursuit son développement par
multiplication des cellules folliculaires et des cellules de la thèque et accroissement de la cavité
folliculaire. On obtient un follicule mûr encore appelé follicule de De Graaf. (figure 1).
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Les œstrogènes, dont la sécrétion est stimulée par l’action de la FSH, contrôlent le développement
de la muqueuse utérine (endomètre), mais ont aussi une action en retour (rétroaction) sur
l’hypophyse. En réalité, les œstrogènes agissent à la fois sur l’hypophyse et sur l’hypothalamus
regroupés en un complexe hypothalamus-hypophysaire (CHH). L’hypothalamus agit sur l’hypophyse,
en sécrétant de façon pulsatile une hormone, la GnRH (Gonadotrophin Releasing Hormon).
L’action des œstrogènes sur le CHH est inhibitrice lorsque la concentration d’œstrogènes est faible,
ce qui est le cas pendant presque tout le cycle sexuel. On parle de rétroaction négative (figure 2).
L’augmentation de la concentration d’œstrogènes, consécutive du développement folliculaire,
entraîne ainsi une baisse de sécrétion de LH (Hormone Lutéinisante) et de FSH. La concentration de
cette dernière reste cependant suffisante pour stimuler le follicule, qui continue son développement.
Quels sont les mécanismes hormonaux qui conduisent à l’ovulation?
- Le contrôle hormonal de l’ovulation.
À partir d’une certaine valeur de concentration (200 pg/mL), les œstrogènes exercent une
rétroaction positive sur le CHH (voir figure 2). Cela se produit quelques jours avant l’ovulation.
L’augmentation de la concentration des œstrogènes qui se poursuit entraîne une augmentation de la
sécrétion de LH et de FSH. Le pic de concentration d’œstrogènes se produit vers le douzième jour du
cycle est responsable du pic de LH qui entraîne l’ovulation c’est-à-dire la libération de l’ovocyte vers
les trompes utérines, après la rupture du follicule de De Graaf.
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Conclusion :
C’est un véritable dialogue entre les ovaires et le CHH par l’intermédiaire de messagers hormonaux
qui est à l’origine de l’évolution folliculaire. Le CHH commande la croissance folliculaire et la
production d’œstradiol par l’intermédiaire de la LH et de la FSH hypophysaires mais leurs variations
nécessaires pour conduire à terme un seul follicule jusqu’à l’ovulation reposent sur les rétroactions
positive et négative exercés par l’œstradiol sur le CHH.
La pilule contraceptive vise à perturber ces mécanismes hormonaux afin d’éviter le développement
folliculaire et l’ovulation.
Exercice 2
Le document comprend trois graphiques représentant les taux de LH (Hormone Lutéinisante) et
d’œstradiol chez une guenon normale, et le taux de LH chez une guenon soumise à des injections
d’œstradiol du 7ème au 10ème jour.
L’ovulation a lieu chez la guenon comme chez la femme le 14ème jour. Elle est déclenchée par une
succession de messages hormonaux. Il s’agit de démontrer que l’origine de l’ovulation est un signal
envoyé par le follicule ovarien.
Le premier graphe montre que la sécrétion de LH par l’hypophyse varie entre 3 et 6 ng/mL sauf au
13ème jour où on observe un pic à 18 ng/mL. L’ovulation suit au 14ème jour.
Le second graphe montre que le taux d’œstradiol augmente progressivement pour atteindre un
maximum de 330 pg/mg le 12ème jour. La sécrétion diminue alors pour se stabiliser à des valeurs
moyennes de 50 à 100 pg/mg jusqu’à la fin du cycle. On peut alors supposer la succession des
évènements suivants : un « pic » d’œstradiol le 12ème jour entraîne un pic de LH le 13ème jour qui
entraîne à son tour l’ovulation le 14ème jour.
-le troisième graphe montre que des injections répétées d’œstradiol dès le 7ème jour et jusqu’au 10ème
jour, entraîne un pic de LH prématuré dès le 12ème jour. On peut conclure que ce sont les fortes doses
d’œstradiol qui activent la production d’un pic de LH.
Le taux sanguin d’œstradiol par le follicule ovarien dépasse 150 pg/mL le 10ème jour. Cela active
l’hypophyse et provoque un pic de LH le 13ème jour. Ce pic entraîne l’ovulation. C’est bien le follicule
ovarien à maturité qui provoque le pic de LH et l’ovulation.
Exercice 3
Le document présente deux graphes : le premier représente le taux de LH (Hormone Lutéinisante) en
fonction du temps en heures. Le second représente le taux de progestérone en fonction du temps en
heures. Quelles informations apportent ce graphe ? Est-ce que la sécrétion de progestérone durant la
phase lutéale dépend de l’activité des neurones hypothalamiques ?
Durant 24 heures ont été effectuées de nombreuses analyses sanguines de façon à suivre
précisément l’évolution des concentrations de LH et de progestérone.
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L’étude du graphe concernant la LH montre 5 pulses de concentration qui correspond à des épisodes
de sécrétion de LH par l’hypophyse. L’activité sécrétrice de la LH hypophysaire est donc pulsatile.
L’étude du graphe concernant la progestérone montrent également des pulses qui suivent les pulses
de LH (même si cela paraît plus confus entre les 2ème et 3ème pulses).
On constate que les pulses de LH ont lieu avant les pulses de progestérone. Cette dernière est
sécrétée par le corps jaune issu de la transformation du follicule de De Graaf après l’ovulation.
Cette corrélation entre les pulses de LH et de progestérone traduit le fait que la sécrétion de
progestérone par le corps jaune est déclenchée par la LH.
D’après nos connaissances, les pulses de LH dépendent eux-mêmes des pulses de GnRH
(Gonadotrophin Releasing Hormon) par les neurones hypothalamiques, on a la confirmation que la
sécrétion de progestérone dépend de l’activité de ces derniers.
(ATTENTION : quand l’axe des temps est en heures, on parle de pulses ; quand l’axe des temps est
en jours on parle de pic).
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