Chapitres
- 01. I/ Les axes de polarité des vertébrés
- 02. II/ Organisation selon l'axe antéro-postérieur
- 03. III/ L'organisation selon l'axe dorso-ventral
- 04. IV/ La Symétrie Bilatérale
- 05. V/ La mise en place du plan d'organisation au cours du développement
- 06. Le xénope est un crapaud d'origine africaine, dont l'élevage est facile. Comme chez la plupart des Batraciens, il y a un pseudo-accouplement : la fécondation est externe puisque le mâle arrose de son sperme les ovules après leur émission par la femelle.
- 07. VI/ Un programme de développement génétiquement déterminé
- 08. VII/ Le contrôle du développement embryonnaire
Les êtres vivants présentent une grande diversité, d'autres sont en revanche, très
ressemblant [ On les rassemble parfois dans des embranchements (
Exemple : les Vertébrés ) ].
→ Mais quels caractères permettent de différencier les vertébrés des autres embranchements
?
→ Comment les Vertébrés sont-ils organisés ?
I/ Les axes de polarité des vertébrés
○ Poisson, grenouille, souris, lézard, poule...
Chez tout les vertébrés, on reconnaît un avant, un arrière, un ventre & un dos. Les vertébrés, présentent donc une organisation selon 2 axes :
● L'axe antéro-postérieur.
● L'axe dorso-ventral.
Tout les vertébrés présentent une symétrie bilatérale. Selon l'axe antéro-postérieur, l'observation des squelettes internes permet de définir :
● A l'avant, la boite crânienne autour de laquelle s'organise la tête.
● Partie intermédiaire : Colonne vertébrale formée de vertèbres articulés, c'est le support sur lequel s'organise le tronc, les membres antérieurs, les membres postérieurs.
● Partie terminale : Queue ( Présente ou absente ) & les membres
postérieurs.
On peut ainsi, à partir du squelette interne, dégager une organisation selon l'axe antéro-postérieur.
→ Néanmoins, l'anatomie permet-elle de retrouver ce même type d'organisation ?
II/ Organisation selon l'axe antéro-postérieur
A) Organisation du système nerveux
○ Livre p 230 ).
Le système nerveux est organisé de la même manière selon l'axe antéro-postérieur : Il est dorsal. On retrouve à l'avant, l'encéphale, protégé par la boite crânienne, et à l'arrière, la moelle épinière située dans la colonne vertébrale.
L'encéphale est relié par des nerfs crâniens aux organes des sens. La moelle épinière est en liaison avec les muscles du tronc, des membres et de la queue par des nerfs rachidiens.
B) Organisation des autres appareils
Au niveau de l'appareil digestif, on retrouve, de l'avant à l'arrière : la bouche, l'œsophage, l'estomac, l'intestin et l'anus.
En relation avec le tube digestif, on trouve des glandes annexes ( Foie, pancréas... ). A l'arrière, on distingue la région postérieure et l'appareil excréteur et génital.
Dans la région antérieur ( Ou médiane ), on perçoit l'appareil respiratoire ( Poumons, branchies ).
III/ L'organisation selon l'axe dorso-ventral
Le système nerveux est toujours localisé en position dorsale ( Aussi bien dans la tête que dans le tronc ). Son organisation par rapport à l'axe dorso-ventral est révélée par la position ventale des nerfs crâniens.
Par conséquent, tout les autres appareils occuperont une position ventrale par rapport au système
nerveux.
→ Mais ? D'autres organes occupent une symétrie ( Comme les poumons, les reins... ) : On appelle cette symétrie, une symétrie bilatérale.
IV/ La Symétrie Bilatérale
On peut définir chez tout les vertébrés, en particulier grâce à ces deux axes, une gauche et une droite. C'est une caractéristique propre à tout les vertébrés : C'est une symétrie bilatérale ( 2 côtés ).
On reconnaît ainsi pour de nombreux appareils une symétrie bilatérale : Système nerveux central et nerfs, appareil respiratoire ( branchies et poumons ), appareil excréteur ( deux reins ), appareil génital, appareil locomoteur.
En revanche, l'appareil digestif, impair, n'obéit pas à cette symétrie.
→ Mais ? Comment les axes de polarités, la disposition des principaux
organes, c'est à dire le plan d'organisation commun, se met-il en
place ?
→ Qu'est-ce qui détermine cette mise en place ?
( Schéma )
V/ La mise en place du plan d'organisation au cours du développement
Le xénope est un crapaud d'origine africaine, dont l'élevage est facile. Comme chez la plupart des Batraciens, il y a un pseudo-accouplement : la fécondation est externe puisque le mâle arrose de son sperme les ovules après leur émission par la femelle.
○ Livre p 234 ) Xénope ( Illustration 11b & 12 ).
Les ovules de xénope ( Batracien ) présentent un hémisphère coloré ( Pigmenté ) et un hémisphère blanchâtre ( Non pigmenté ).
Les réserves nutritives ( Vitellus ) sont situés dans la partie arrière, elles sont en tout cas plus dense que dans la partie avant. La symétrie est radiaire, autour d'un axe pôle animal avant, et un pôle végétatif arrière.
Le suivi du développement embryonnaire permet de constater que cette axe va déterminer l'avant et l'arrière de l'animal. C'est donc dès l'ovule que l'axe antéro-postérieur est définie.
○ Document 12 ).
La pénétration du spermatozoïde se fait au niveau du pôle animal. Elle entraîne la formation du croissant gris qui est lié à la rotation de l'ovule fécondé. Le suivie du développement embryonnaire permet de constater que celui-ci correspond globalement à la région dorsale.
Ainsi, l'axe dorso-ventral est mis en place, la fécondation détermine donccette place : C'est un déterminisme paternel.
Ici, c'est la rotation déclenchée par la fécondation qui génère la mise en place de l'axe dorso-ventral.
→ Mais ? Comment le développement embryonnaire conduit-il à la mise en place du plan d'organisation ?
VI/ Un programme de développement génétiquement déterminé
○ Document 13 ).
Dans la plupart des groupes animaux, des mammifères par exemple, les cellules restent indifférenciés dans les premiers stades du développement embryonnaire, chacune conservant la possibilité d'exprimer l'ensemble du programme génétique. Par la suite, les cellules se différencient pour donner des cellules spécialisées, qui n'exprime alors qu'une partie de leur programme génétique.
La constitution d'un organe exige donc une succession complexe d’événements.
→ Mais
? Pourquoi les organes se forment-ils en bonne place sur le corps ?
→ &
comment se réalise le contrôle du développement embryonnaire ?
VII/ Le contrôle du développement embryonnaire
Les êtres vivants ont des plans d'organisations très différents.
A) Les gènes
On estime que pour construire un organe comme l'œil, il faut que 2 500 gènes interviennent. On a cependant découvert, un gène unique qui contrôle la cascade de tout les événements nécessaires à la construction d'un tel organe.
La mutation de ce gène « maître » se traduit par une anomalie ( Parfois, ce n'est pas l'absence de l'organe mais sa
présence dans un endroit étonnant que l'on constate. ).
○ Voir document 7 ( Drosophile Transgénique ).
Il est possible d'obtenir une drosophile transgénique ( Anténnapédia ) qui présente des pattes à la places des antennes.
Ici, en forçant l'expression de ce gène, dans un territoire où il et normalement inactif ( la tête ), on obtient le développement complet d'un organe, c'est donc ici un gène maître. Ces gènes maîtres contrôlent le développement des organes à leur juste place : ce sont les gènes du développement. Ces gènes du développement sont responsable de la mise en place d'organe selon l'axe antéro-postérieur : on parle parfois de gène homéotique.
B) Une famille de gène semblable
○ Document 9 p 250 ( Gène hoxb6 de souris / Gène anténnapedia de mouche ( insecte ) ).
On constate un pourcentage important des séquences nucléotidiques des deux gènes ( ≈ 81% ).
○ Document 10 p 250 ).
Lorsque le gène Hoxb6 se trouve exprimé, deux allèles sont activées. La souris normale présente une 7e vertèbres cervicales.
Si les deux allèles sont inactivés celle-ci est remplacée par une vertèbre thoracique. Ce gène Hoxb6 contrôle la mise en place d'organe selon l'axe antero-postérieur, c'est aussi un gène homéotique.
○ Document 11 p 250 ).
Ici, l'on a injecté un gène Hoxb6 de souris dans un œuf de drosophile. Résultat : Mouche Anténnapédia. Ce gène de développement du tronc, de la colonne vertébrale chez la souris, peut diriger la mise en place de segment thoracique mais aussi de pattes chez la mouche.
| Bilan globale |
Ces gènes appartenant à différentes espèces ayant des séquences nucléotidiques proche jour le même rôle : ce sont des gènes homologues.
Un gène homéotique de souris chargé de la mise en place d'une région précise peut être actif chez une drosophile, il déclenche alors l'activité d'un ensemble de gènes de la drosophile, eux responsable de la mise en place de cet organe.
Ceci suggère l'évolution du vivant, insectes et vertébrés ont hérités d'un gène homéotique d'un ancêtre commun. On peut parler de preuve moléculaire de l'évolution.
Vous avez aimé cet article ? Notez-le !
Loading...
Si vous désirez une aide personnalisée, contactez dès maintenant l’un de nos professeurs !