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Développement embryonnaire des invertébrés : exemple de l’oursin
Permet d’étudier le développement précoce de la segmentation et de la gastrulation :
-

Accessibilité : nombre d’œufs
Inconvénient : g

Larve avec squelette calcique.

Structure de l’œuf d’oursin :
-

Enveloppe vitelline : enveloppe primaire
Gangue  enveloppe secondaire (adapté pour l’eau)

L’ovule expulsé est un ovaire en deuxième métaphase chez les mammifères. Mais ce n’est pas
le cas pour tous. Les oursins : la fécondation a lieu alors que l’oursin a fini la méiose et que
les deux globules polaires ont été expulsés.

Fécondation dans l’eau : comment les deux éléments (gamètes) se retrouvent ?
-

Attraction du spermatozoïde par le peptide resact extrait de la gangue gélatineuse 
chémoattractant. Gradient de resact.

Comment se passe la fécondation ?
-

Le spermatozoïde arrive à proximité de la gangue  contact  libération
d’hydrolases de la vésicule acrosomiale  digestion de la gangue gélatineuse.
Libération de la vésicule acrosomiale  polymérisation de l’actine  tubule
acrosomial traverse la membrane de la gangue  bindine (protéine de surface de la
membrane plasmique qui entoure le tubule acrosomial) et sur membrane vitelline
récepteurs  liaison  le tubule acrosomial s’accroche sur la membrane vitelline.

Spécificité d’espèce : liée aux bindines  reconnaissance d’espèce. Expérience :
-

Bindine

-

Œuf sang gangue

Conséquence : contact enveloppe vitelline  déclencher le développement de l’œuf 
phénomène (rapides et tardifs) :
-

Inversion du potentiel de la membrane plasmique  déclencher la fécondation

-

Relargage intracellulaire de calcium suivi par un flux de sodium.

Le calcium va déclencher le début de la segmentation libération d’enzymes.
Formation de la membrane de fécondation : détachement de la membrane vitelline et de la
membrane plasmique. Elle correspond à l’exocytose de matériel de protéoglycanes qui se
trouvent dans l’ovule dans les vésicules corticales  obstacle à d’éventuelles fécondations
ultérieures  bloquer la polyspermie.

La segmentation :
-

Peu de vitellus  segmentation totale + premières étapes égales.
Division équatoriale  stade 8 cellules égales au niveau du volume.
Division asynchrone et inégale qui forme des anneaux  segmentation radiaire.
Deux puis quatre anneaux animaux + végétatifs

Qu’est-ce qui contrôle ces divisions cellulaires ? Ce n’est pas le nombre de division qui
détermine la suite mais le temps. On passe des divisions égales aux divisions inégales en
fonction du temps  maturation de facteurs.

La gastrulation a lieu au bout d’une heure. Elle commence par l’invagination des cellules du
mésoderme primaire qui dérive des micromères qui s’invaginent dans le blastocœle depuis le
pôle végétatif.

Originalité : pas feuillet qui migre mais micromères.
Suite à ce premiers événement : aplatissement du pôle végétatif et invagination de la cavité du
blastocœle. L’endoderme est rentré  création de l’archentéron = lumière du tube digestif.
Ensuite, détachement de cellules de l’invagination qui viennent prendre contact avec le
plafond du blastocœle  tirer pour faire invaginer l’archentéron et l’endoderme. Puis, ces
cellules de mésenchyme secondaire vont envahir le blastocœle pour servir de mésoderme
classique.
Transition épithélio-mésenchymateuse : quand on a des cellules enfermées dans un épithélium
et qui se détachent de cet épithélium pour migrer au-delà de la membrane basale.

Tout épithélium repose sur une membrane basale.
Animal

Réprime son adhérence
aux cellules voisines

Membrane
basale

Mésenchyme

Vaisseau
sanguin

Passe d’un état épithélial à mésenchymateux migre de façon individuelle et envahi le tissu
qui se trouve au-delà de la membrane basale.

Régulation précoce du développement :
-

Cellules totipotentes  toutes potentialité
Cellules du pôle animal  ectoderme
Cellules du pôle végétatif mésoderme + endoderme

Pour les cellules des pôles animaux et végétatifs  on a séparé des déterminants
cytoplasmiques responsables de la formation du mésoderme et de l’endoderme par rapport à
ceux de l’ectoderme  gradient de déterminant du pôle animal et du pôle végétatif.
Les micromères vont servir de centre organisateur pour induire la formation de
l’endoderme et du mésoderme secondaire (compensation).
Les micromères du pôle végétatif sont capables d’induire une deuxième gastrulation et
donc un deuxième axe embryonnaire.

Développement mosaïque (premiers stades) / Développement à régulation (compensation)


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