Gamète

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Les gamètes de l'homme sont des spermatozoïdes, petites cellules nageuses produites en grand nombre (film d'une observation sous microscope de sperme humain au grossissement x 640).

Un gamète est une cellule reproductrice arrivée à maturité, capable de fusionner avec un autre gamète, du type complémentaire, pour engendrer une nouvelle génération d'un être vivant eucaryote. Les gamètes sont des cellules spécialisées dont la fonction est d'assurer la reproduction sexuée.

Définition[modifier | modifier le code]

Photographie montrant un œuf d'autruche, le plus gros gamète du monde vivant actuel, tenu dans une main d'adulte
Le plus gros gamète du monde vivant actuel est caché dans cette coquille car c'est celui produit par l'autruche femelle : le jaune de cet œuf.

Le mot « gamète » a été inventé à partir des noms « γαμέτης », gamétês et « γαμέτις », gamétis qui, en grec ancien, désignent respectivement l'époux et l'épouse.

Les gamètes sont des cellules haploïdes, c'est-à-dire qu'elles contiennent une collection complète de n chromosomes, en un seul exemplaire chacun. Il existe quelques rares exceptions particulières qui sont liées à certains types de polyploïdies.

Le processus qui conduit à la formation des gamètes est appelé la gamétogenèse. La réduction à n du nombre de chromosomes implique l'existence d'une division cellulaire particulière, la méiose, qui survient avant ou pendant la gamétogenèse.

Le processus qui réalise la fusion de deux gamètes est appelé la fécondation. Celle-ci produit une nouvelle cellule unique, appelée zygote, dont le nombre de chromosomes a ainsi doublé à 2n. Le développement du zygote donne ensuite un organisme nouveau de type diploïde.

Chez certaines espèces, par exemple plusieurs algues vertes de la classe des Ulvophyceae, les gamètes sont d'apparence et de taille identiques : la fécondation est dite isogame. Chez de nombreuses espèces, en revanche, il existe deux types de gamètes qui sont différenciables par la taille et éventuellement par l'apparence : la fécondation est alors dite anisogame. Les petits gamètes, ou microgamètes, définissent l'individu qui les produit comme étant de sexe mâle, les gros gamètes, ou macrogamètes, de sexe femelle. La différence de taille peut être ténue comme chez certaines algues vertes, elle peut être considérable avec comme exemple extrême celui de l'autruche puisque son œuf avant fécondation est pour l'essentiel un gamète femelle.

Selon les groupes phylogénétiques auxquels les espèces appartiennent, les gamètes peuvent être mobiles ou non. Lorsque, pour une espèce, seul un des deux types est mobile, c'est toujours le gamète mâle, et celui-ci prend alors le nom de spermatozoïde. C'est ainsi le cas chez tous les animaux métazoaires, où le gamète femelle est, quant à lui, un ovocyte. L'espèce humaine en fait partie. Chez les plantes à fleurs, au contraire, il n'y a plus aucun gamète mobile, et le rapprochement des gamètes est assuré par une dissémination passive du pollen puis une germination dans les tissus de la fleur.

Pour certaines espèces, il existe une paire de chromosomes particuliers, appelés hétérosomes, porteurs de la différenciation sexuelle, qui sont dissemblables ou non selon le sexe, qui vont alors se répartir de manière différente entre les gamètes. C'est notamment le cas chez l'être humain : les ovocytes sont tous porteurs de vingt-deux chromosomes somatiques et d'un hétérosome X, les spermatozoïdes sont porteurs de vingt-deux chromosomes somatiques et soit d'un hétérosome X, soit d'un héterosome Y. Dans le cas des humains, c'est donc l'apport chromosomique du gamète mâle qui détermine, après la fécondation, le sexe génétique du zygote puis de l'embryon (XX pour les femelles, XY pour les mâles).

Premières observations[modifier | modifier le code]

Les premières observations de gamètes accompagnent le développement de l'utilisation du microscope, elles sont réalisées, en l'occurrence sur des spermatozoïdes humains, en 1677 par un étudiant, Louis Dominicus Ham, en formation chez le savant néerlandais Leeunwenhoek[1],[2]. Le rôle exact de ces « animalcules » n'est cependant pas élucidé et toutes sortes de théories sont échafaudées. La fécondation ne sera observée qu'en 1875, par Oscar Hertwig, sur la reproduction de l'oursin.

L'emploi du mot « gamète » pour désigner les cellules reproductrices sexuées se généralise à la fin du XIXe siècle. Il aurait été inventé par le botaniste allemand Eduard Strasburger[3]. Le mot paraît notamment en 1880 dans un de ses écrits sur la formation et la division de la cellule : Zellbildung und zellteilung[4]. Son usage est ensuite introduit et vulgarisé en France par le botaniste Philippe van Tieghem grâce à la diffusion de son traité de botanique de 1884[5].

Règne animal[modifier | modifier le code]

Chez l'humain, comme la plupart des animaux, (sauf les protozoaires), les gamètes femelles sont les ovules et les gamètes mâles les spermatozoïdes. Les organes produisant les gamètes sont appelés gonades. La formation des gamètes est la gamétogénèse : spermatogenèse pour les gamètes mâles, ovogenèse pour les gamètes femelles. La division cellulaire qui a lieu pendant la gamétogenèse et qui fait passer la cellule de l'état diploïde à l'état haploïde est la méiose.

Les gamètes issus de cellules germinales ont des structures variées. Les gamètes femelles sont généralement des cellules volumineuses, contenant beaucoup de cytoplasme et d'organites. Les gamètes mâles sont de petites cellules au cytoplasme très réduit. Elles sont la plupart du temps mobiles et capables de déplacement actif.

Chez l'Homme et la Femme[modifier | modifier le code]

Les gamètes sont produits dans les gonades (testicules ou ovaires) et sont dérivés de cellules germinales primordiales.

Les gonades naissent de l'épiblaste au moment de la gastrulation et sont diploïdes. La gastrulation est le stade des migrations cellulaires. Les cellules germinales se regroupent sur la paroi postérieure de la vésicule vitteline. Une fois rassemblées, elles migrent dans les gonades par leur mouvement propre dit amiboïde. Nous sommes à la sixième semaine. Une fois dans les gonades, les cellules deviennent des gonocytes qui sont des cellules fixes. Les gonocytes expriment le sexe de l'individu exprimé dans la gonade. Les gamètes mâles se multiplient par mitose jusqu'à 7 mois de développement de l'embryon, puis entrent en phase G0 jusqu'à la naissance. Les gamètes femelles se multiplient par mitose jusqu'à 7 mois puis font une première prophase de division méiotique et leur noyau se bloque au Diplotène (stade dictyé). À ce stade les gamètes sont des cellules diploïdes.

Les gamètes mâles[modifier | modifier le code]

Ils sont stockés dans les testicules, situées dans le scrotum. Lors de l'éjaculation (contenant de 2 à 6 ml de sperme), on retrouve de 50 à 100 millions de spermatozoïdes par ml de sperme. Seulement 1% d'entre eux pourront franchir la jonction vagin-cavité utérine. Seulement une dizaine de spermatozoïdes arriveront jusqu’à la trompe de Fallope où réside l'ovule fécondable.

Les spermatozoïdes humains restent capables de féconder un ovule pendant une durée dépassant rarement les 72 heures. En effet, la jonction vagin-cavité utérine (c'est-à-dire le canal cervical du col de l'utérus) contient des cryptes dont le milieu est favorable à la survie des spermatozoïdes (jusqu’à 72 heures après le rapport). Cela explique que parfois le rapport n'est fécondant que 1 ou 2 jours après.

Les gamètes femelles[modifier | modifier le code]

Ils sont sécrétés par les ovaires et se retrouvent dans les trompes de Fallope. Ils peuvent alors être fécondés par un spermatozoïde au niveau de l'ampoule tubaire (une portion de la trompe de Fallope) et non pas dans l'utérus (ce qui explique la survenue de grossesses extra utérines  : elles sont dues à l'absence de migration de l’œuf fécondés de la trompe à la cavité utérine)

Règne végétal[modifier | modifier le code]

Chez les plantes, les gamètes mâles sont produits par le grain de pollen chez les spermatophytes; le gamète femelle portant le nom d'oosphère.

Chez les ptéridophytes ou les bryophytes les gamètes mâles, ou, anthérozoïdes (assimilables aux spermatozoïdes) sont produits par les anthéridies ,

La réunion des gamètes des deux sexes et, donc, le retour à l'état diploïde, s'appelle la fécondation.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Marie-Josèphe Wolff-Quenot, In utero : mythes, croyances et cultures, Paris, Masson,‎ 2001 (ISBN 2294005988), p. 16
  2. Benoît Bayle, L'embryon sur le divan : psychopathologie de la conception humaine, Paris, Masson, coll. « Médecine et psychothérapie »,‎ 2003, 168 p. (ISBN 2294008529), p. 23
  3. Centre national de ressources textuelles et lexicales : « Gamète »
  4. Zellbildung und zellteilung, p.370
  5. Philippe van Tieghem, Traité de botanique, p.953