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13.12 : Processus de Reproduction et de Développement Animal - Biologie


Au cours de la reproduction sexuée, les gamètes haploïdes des individus mâles et femelles d'une espèce se combinent dans un processus appelé fécondation. Ce processus produit un œuf fécondé diploïde appelé zygote.

Certaines espèces animales, notamment les étoiles de mer et les anémones de mer, ainsi que certains insectes, reptiles et poissons, sont capables de reproduction asexuée. Les formes les plus courantes de reproduction asexuée pour les animaux aquatiques stationnaires comprennent le bourgeonnement et la fragmentation, où une partie d'un individu parent peut se séparer et devenir un nouvel individu. En revanche, une forme de reproduction asexuée trouvée chez certains insectes et vertébrés est appelée parthénogenèse (ou « début vierge »), où les œufs non fécondés peuvent se développer en une nouvelle progéniture mâle. Ce type de parthénogenèse est appelé haplodiploïdie. Ces types de reproduction asexuée produisent une progéniture génétiquement identique, ce qui est désavantageux du point de vue de l'adaptabilité évolutive en raison de l'accumulation potentielle de mutations délétères. Cependant, pour les animaux qui sont limités dans leur capacité à attirer des partenaires, la reproduction asexuée peut assurer la propagation génétique.

Après la fécondation, une série d'étapes de développement se produisent au cours desquelles les couches germinales primaires sont établies et se réorganisent pour former un embryon. Au cours de ce processus, les tissus animaux commencent à se spécialiser et à s'organiser en organes et systèmes organiques, déterminant leur morphologie et physiologie futures. Certains animaux, comme les sauterelles, subissent une métamorphose incomplète, dans laquelle les jeunes ressemblent à l'adulte. D'autres animaux, tels que certains insectes, subissent une métamorphose complète où les individus entrent dans un ou plusieurs stades larvaires qui peuvent différer en structure et en fonction de l'adulte (figure 1). Pour ces derniers, le jeune et l'adulte peuvent avoir des régimes alimentaires différents, limitant la compétition pour la nourriture entre eux. Qu'une espèce subisse une métamorphose complète ou incomplète, la série des stades de développement de l'embryon reste en grande partie la même pour la plupart des membres du règne animal.

Le processus de développement animal commence par la clivage, ou série de divisions cellulaires mitotiques, du zygote (Figure 2). Trois divisions cellulaires transforment le zygote unicellulaire en une structure à huit cellules. Après une division cellulaire supplémentaire et un réarrangement des cellules existantes, une structure creuse de 6 à 32 cellules appelée blastula est formé. Ensuite, la blastula subit une nouvelle division cellulaire et un réarrangement cellulaire au cours d'un processus appelé gastrulation. Cela conduit à la formation de la prochaine étape de développement, la gastrula, dans laquelle se forme la future cavité digestive. Différentes couches cellulaires (appelées couches germinales) se forment lors de la gastrulation. Ces couches germinales sont programmées pour se développer en certains types de tissus, organes et systèmes organiques au cours d'un processus appelé organogenèse.

Regardez la vidéo suivante pour voir comment le développement embryonnaire humain (après les stades de développement blastula et gastrula) reflète l'évolution :

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13.12 : Processus de Reproduction et de Développement Animal - Biologie

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Introduction

Jusqu'à la fin du XXe siècle, les scientifiques regroupaient le plus souvent les êtres vivants en cinq règnes (animaux, plantes, champignons, protistes et bactéries) en fonction de plusieurs critères, tels que l'absence ou la présence d'un noyau et d'autres organites liés à la membrane, l'absence ou la présence. des parois cellulaires, de la multicellularité et du mode de nutrition. À la fin du XXe siècle, les travaux pionniers de Carl Woese et d'autres ont comparé les séquences nucléotidiques de l'ARN ribosomique de petite sous-unité (ARNr SSU), ce qui a entraîné une manière radicalement différente de regrouper les organismes sur Terre. Sur la base des différences dans la structure des membranes cellulaires et dans l'ARNr, Woese et ses collègues ont proposé que toute vie sur Terre évoluait selon trois lignées, appelées domaines. Les trois domaines sont appelés Bactéries, Archaea et Eukarya.

Deux des trois domaines, les bactéries et les archées, sont procaryotes, ce qui signifie qu'il leur manque à la fois un noyau et de véritables organites liés à la membrane. Cependant, ils sont maintenant considérés, sur la base de la structure membranaire et de l'ARNr, comme étant aussi différents les uns des autres qu'ils le sont du troisième domaine, l'Eucarya. Les procaryotes ont été les premiers habitants de la Terre, apparaissant peut-être il y a environ 3,9 milliards d'années. Aujourd'hui, ils sont omniprésents et habitent les environnements les plus difficiles de la planète, des sources chaudes bouillantes aux environnements gelés en permanence en Antarctique, ainsi que des environnements plus bénins tels que les tas de compost, les sols, les eaux océaniques et les entrailles des animaux (y compris les humains). Les Eukarya comprennent les royaumes familiers des animaux, des plantes et des champignons. Ils comprennent également un groupe diversifié de royaumes anciennement regroupés sous le nom de protistes.

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    • Auteurs : Samantha Fowler, Rebecca Roush, James Wise
    • Éditeur/site Web : OpenStax
    • Titre du livre: Concepts of Biology
    • Date de parution : 25 avril 2013
    • Lieu : Houston, Texas
    • URL du livre : https://openstax.org/books/concepts-biology/pages/1-introduction
    • URL de la section : https://openstax.org/books/concepts-biology/pages/13-introduction

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    Cycles de vie des plantes

    La plupart des histoires de vie, à l'exception peut-être des organismes les plus simples et les plus petits, se composent d'époques différentes. Un grand arbre a une période de formation de graines qui implique de nombreuses divisions cellulaires après la fécondation et le dépôt d'un petit embryon dans une coquille dure et résistante, ou tégument. S'ensuit alors une période de dormance, parfois prolongée, après laquelle la graine germe, et la forme adulte émerge lentement au fur et à mesure que les pousses et les racines poussent aux extrémités et que la tige s'épaissit. Chez certains arbres, les feuilles de la plante juvénile ont une forme assez différente de celle des individus plus grands et plus matures. Ainsi, même la phase de croissance peut être subdivisée en époques, la dernière étant la période de floraison ou de gamète. Certains des champignons parasites ont des histoires de vie beaucoup plus complexes. Le parasite de la rouille du blé, par exemple, a des hôtes alternatifs. En vivant sur le blé, il produit deux sortes de spores il produit un troisième type de spore lorsqu'il envahit son autre hôte, l'épine-vinette, sur lequel il hiverne et subit la partie sexuée de son cycle de vie.


    Reproduction asexuée

    Comme mentionné précédemment, ce type de reproduction n'a besoin que d'un seul parent. Le processus de fécondation ne se produit pas car il n'y a pas de fusion des gamètes. Contrairement à la reproduction sexuée, il n'y a pas de mélange de matériel génétique car les descendants ont le même matériel génétique que le parent.

    Il existe de nombreuses formes de reproduction asexuée :

    • En herbe - Ex : Levure
    • Fission binaire : Ex : Bactérie, amibe
    • Fragmentation : Ex : Vers plats, éponges, hydre
    • Multiplication végétative : Ex : Coureur et stolons dans les plantes

    Ce type de reproduction est observé à la fois chez les plantes et les animaux, mais est plus fréquent chez les plantes que chez les animaux. En dehors de ces deux types de méthodes de reproduction, il existe des modes de reproduction artificiels qui ont évolué grâce aux progrès de la médecine.


    L'encyclopédie du projet Embryo

    celle d'Aristote Sur la génération des animaux est appelé en latin De Génération Animale. Comme pour de nombreux écrits d'Aristote, la date exacte de la paternité est inconnue, mais elle a été produite dans la dernière partie du IVe siècle av. Ce livre est le deuxième ouvrage enregistré sur l'embryologie en tant que sujet de philosophie, précédé d'environ un siècle par des contributions dans le corpus hippocratique. Ce fut cependant le premier travail à fournir une théorie complète du fonctionnement de la génération et une explication exhaustive du fonctionnement de la reproduction chez une variété d'animaux différents. En tant que tel, De Génération fut le premier travail scientifique sur l'embryologie. Son influence sur les embryologistes, les naturalistes et les philosophes des années suivantes fut profonde. Parmi eux se trouvaient Hieronymus Fabricius, William Harvey, Saint Thomas d'Aquin et Charles Darwin.

    Un bref aperçu de la théorie générale exposée dans De Génération nécessite une explication de la philosophie d'Aristote. L'approche aristotélicienne de la philosophie est téléologique et consiste à analyser le but des choses, ou la cause de leur existence. Ces causes sont divisées en quatre types différents : la cause finale, la cause formelle, la cause matérielle et la cause efficiente. La cause finale est la raison pour laquelle une chose existe, ou son but ultime. La cause formelle est la définition de l'essence ou de l'existence d'une chose, et Aristote déclare que dans la génération, la cause formelle et la cause finale sont similaires l'une à l'autre et peuvent être considérées comme le but de créer un nouvel individu de l'espèce. La cause matérielle est l'étoffe d'une chose qui, dans la théorie d'Aristote, est le sang menstruel féminin. La cause efficiente est le « moteur » ou ce qui cause l'existence de la chose, et pour la reproduction Aristote désigne le sperme masculin comme la cause efficiente. Ainsi, alors que le corps de la mère contient tout le matériel nécessaire à la création de sa progéniture, elle a besoin du sperme du père pour démarrer et guider le processus.

    De Génération se compose de cinq livres, chacun contenant plusieurs chapitres. Les livres I et II sont les plus intéressants pour l'embryologie. Le livre III est une étude comparative de la zoologie qui applique les principes du livre II à différentes espèces d'animaux. Le livre IV contient diverses informations sur les aspects de la reproduction, tels que le fonctionnement de l'hérédité et les malformations congénitales. Le livre V compare les caractéristiques communes à tous les animaux et est principalement une discussion sur les organes sensoriels et l'apparence physique des animaux, en se concentrant sur des caractéristiques telles que les cheveux, la coloration, la voix et les dents.

    Le livre I commence par une discussion sur la masculinité et la féminité, qu'Aristote sépare en principes actifs et passifs, soulignant à nouveau le sperme masculin comme cause efficace de la génération et le sang menstruel féminin comme cause matérielle. Il explique les différentes formes des organes reproducteurs masculins et féminins. Les chapitres 8 à 11 sont une anatomie comparée de l'utérus et des œufs, dans laquelle Aristote classe les animaux par forme et position utérines et indique si l'espèce est vivipare (naissance vivante), ovipare avec des œufs à coquille dure, ovipare avec des œufs sans coquille. , ou ovovivipares comme chez les poissons qui éclosent à partir d'œufs contenus dans la mère. Les chapitres 12 et 13 expliquent pourquoi les utérus sont internes, pourquoi les testicules ne sont pas toujours internes et comment l'anatomie urinaire est liée aux organes génitaux. Dans les chapitres 14 à 16, Aristote décrit la copulation chez certains animaux mobiles non sanguins (insectes, crustacés et céphalopodes) qui n'ont pas de sang rouge. Il revient à la définition des fluides séminaux dans les chapitres 17 à 20. Il réfute l'idée que la graine mâle est composée de particules provenant de toutes les parties du corps du parent - une théorie qui a été ressuscitée au XVIIIe siècle sous le nom de « pangenèse » comme support de le concept de génération connu sous le nom de préformationnisme spermiste, et plus tard utilisé par Darwin pour expliquer l'hérédité. Aristote affirme que la femelle n'a pas de liquide séminal, mais plutôt que sa contribution à sa progéniture n'est que sous la forme du sang menstruel nutritif qui est le matériau de la génération.

    Le livre II commence par une classification systématique de tous les animaux sur la base de traits embryologiques. Un tableau informatif de ce système peut être trouvé dans l'histoire de l'embryologie de Needham dans la section sur Aristote. Ce premier chapitre comprend également une discussion sur l'épigenèse par rapport au préformationnisme, bien qu'Aristote n'utilise pas ces termes. Il réfute l'idée que les parties embryonnaires pourraient exister dans le sperme (préformationnisme) car dans ses observations des embryons de nombreux animaux différents, il avait clairement vu le cœur se former en premier et d'autres parties ne se former que progressivement par la suite (épigénèse). La théorie de l'épigenèse d'Aristote est restée le modèle dominant de l'embryogenèse jusqu'au milieu du XVIIe siècle.

    Le chapitre 3 du livre II définit le degré de « vivacité » à différents stades du développement embryologique. C'est dans cette section qu'Aristote discute de trois types différents d'âmes humaines : une âme nourricière, imprégnée dès le début, une âme sensible, imprégnée plus tard et enfin l'âme intellective, imprégnée quarante jours après la conception pour un embryon mâle et quatre-vingts jours pour un embryon femelle. L'âme nutritive, également appelée âme végétative, est l'essence que possèdent tous les êtres vivants, y compris les plantes, et peut être considérée comme le niveau le plus bas de l'âme. L'âme sensible est ce qui sépare les plantes des animaux et donne aux animaux la capacité de se déplacer et d'interagir avec le monde qui les entoure. L'âme intellective est ce qui sépare les humains de tous les autres animaux et permet aux humains de penser et de raisonner.

    Les chapitres 6 et 7 du livre II expliquent le processus et l'ordre du développement de l'embryon. Dans le récit d'Aristote, basé en partie sur des observations d'œufs de poule, le cœur est formé en premier, le reste des parties internes ensuite, et enfin les parties externes. Les parties antérieures sont formées avant les parties postérieures. Aristote affirme que l'ordre de formation est déterminé par l'importance de chaque partie de la forme adulte, indiquant clairement que le processus de développement de l'embryon vise la cause finale de la production d'un individu de son espèce. Il déclare qu'aucune partie de l'embryon en formation ne crée une autre partie, ce qui nie les affirmations d'autres philosophes selon lesquelles le cœur provoque la formation du reste du corps. L'accent mis par Aristote sur le développement ordonné des parties de l'embryon est un précurseur des processus proposés par deux scientifiques ultérieurs. Les lois de l'embryologie proposées par Karl Ernst von Baer et la théorie de la récapitulation d'Ernst Haeckel ont toutes deux mis l'accent sur le développement épigénétique de l'embryon.

    Le livre III traite en détail du processus de reproduction de chaque classe d'animaux autres que le groupe vivipare identifié par Aristote au chapitre 1 du livre II. Il commence par une discussion sur les œufs d'oiseaux, qui, comme les œufs de reptiles, sont des «œufs parfaits» ne nécessitant pas une seconde fécondation après leur ponte. Il explique comment les soi-disant « œufs du vent » non fécondés sont produits par des oiseaux tels que les poulets et affirme que le jaune de l'œuf est la substance nutritive et non l'albumine blanche. Le chapitre 3 est une discussion similaire sur les poissons ovipares, qui pondent des œufs imparfaits qui doivent être fécondés par le mâle une seconde fois. Aristote soutient que tous les animaux avec deux sexes doivent s'engager dans une union sexuelle et les poissons ne font pas exception, bien que selon Aristote ils copulent très rapidement. Le chapitre 8 traite de la procréation des céphalopodes, affirmant à nouveau que l'union sexuelle a été observée chez le calmar. Le chapitre 9 concerne les insectes, qui, selon Aristote, surviennent parfois spontanément et génèrent parfois une progéniture. La génération de la progéniture se fait en produisant un scolex, qui, selon lui, est un œuf pondu trop tôt, comme en témoigne le fait qu'il grossit avant d'éclore. Il attribue la métamorphose à l'issue naturelle de la génération spontanée. Ces insectes métamorphiques qui surgissent spontanément, dans les observations d'Aristote, plutôt que d'êtres qui se ressemblent, ne peuvent pas produire de progéniture qui se ressemblent. Leur progéniture doit être perfectionnée par des étapes métamorphiques. Le chapitre 10 traite des abeilles, ce qu'Aristote dit être très difficile à expliquer. De ses observations, il conclut que les reines des abeilles produisent à la fois des ouvrières et d'autres reines, que les ouvrières produisent des faux-bourdons et que les faux-bourdons ne produisent rien. Le livre III se termine par un chapitre sur testacée (mollusques bivalves et univalves), qui, selon Aristote, sont comme des plantes car ils ne bougent pas pendant toute leur vie.

    Le livre IV contient une explication des raisons pour lesquelles la progéniture ressemble à ses parents. Pour Aristote, l'hérédité est le résultat de la forme portée par la semence paternelle. Si le développement de l'embryon se déroule parfaitement, la progéniture sera mâle et ressemblera étroitement à son père. La progéniture femelle est le résultat d'un développement moins parfait et ressemble à sa mère. Les mâles qui ressemblent à leurs mères ou les femelles qui ressemblent à leurs pères sont des exemples de développement entre ces deux premiers niveaux, et des développements encore moins parfaits feront ressembler la progéniture à des ancêtres de plus en plus éloignés. La tératologie d'Aristote décrit les défauts qui surviennent lors de gestations extrêmement perturbées, un modèle de malformations congénitales qui ont persisté pendant des siècles après Aristote. Cette vision de l'hérédité et des malformations congénitales, ainsi que les écrits de Galien sur le même sujet, ont persisté tout au long du Moyen Âge en Europe et dans le califat islamique. Le rôle reproducteur qu'Aristote attribuait à la femelle, qui ne fournit que le matériel de la progéniture et n'influence la forme que lorsque la gestation est « moins parfaite », a influencé la médecine de la reproduction pendant près de deux millénaires.

    Le reste de De Génération n'est pas une préoccupation majeure pour l'embryologie. Le livre IV se termine par diverses informations sur la production de lait, le déroulement des naissances naturelles et les raisons des différentes périodes de gestation chez différentes espèces animales. Le livre V consiste principalement en une comparaison des organes des sens chez les espèces animales, ainsi que des traits de coloration des cheveux, du ton de la voix et des dents.

    Les travaux embryologiques d'Aristote ont eu une grande influence après sa mort et tout au long du Moyen Âge. Deux savants médiévaux notables influencés par De Génération étaient Saint Albertus Magnus et Saint Thomas d'Aquin. Ce dernier a été spécifiquement influencé par les idées d'âme d'Aristote, et a développé une théorie de l'hominisation retardée, dans laquelle d'abord l'âme végétative pénètre dans le fœtus, puis l'âme animale, puis l'âme humaine à environ quarante jours pour les mâles et quatre-vingts jours pour les femelles. Thomas d'Aquin et saint Augustin avant lui ont tous deux utilisé cette idée pour définir le début de la vie humaine, et leurs idées ont été utilisées par l'Église catholique pour promulguer une loi anti-avortement.

    L'ère européenne des Lumières, si préoccupée par l'expérimentalisme, a vu un regain d'intérêt pour les aspects observationnels de l'œuvre d'Aristote. William Harvey, anatomiste et auteur du sien Exercices de Génération Animale (1651), était un adepte de l'idée aristotélicienne de l'épigenèse, influencée par son professeur Hieronymus Fabricius. Fabricius et Harvey ont tous deux construit sur le travail d'Aristote avec leurs propres observations, en apportant des corrections à l'original si nécessaire. Dans son 1672 De Mulierum Organis Generationi Inservientibus, Reinier de Graaf, découvreur des follicules ovariens de Graaf et champion du rôle féminin dans la reproduction, a écrit sur la preuve évidente que la progéniture ressemblait souvent aux deux parents et a discuté des problèmes ainsi créés pour les théories d'Aristote. Dans la dernière partie du 19ème siècle, Charles Darwin a écrit qu'Aristote avait été l'une de ses principales influences.

    celle d'Aristote De Generatione Animalium marque le début de l'histoire de l'embryologie occidentale. Bien qu'une grande partie de l'œuvre d'Aristote en De Génération était basée sur l'observation, ces observations n'ont pas été faites dans le style contrôlé attendu des scientifiques des temps modernes, et bon nombre des conclusions qu'il a tirées étaient basées sur des anecdotes et des informations de seconde main. Le lecteur moderne est au courant de beaucoup plus d'informations sur la vie et les habitudes des membres du règne animal qu'Aristote ne l'était, et nombre de ses affirmations semblent donc absurdes. Cependant, le souci d'Aristote pour l'observation, et sa méthode pour examiner autant d'espèces d'animaux que possible et comparer et contraster leurs traits, était un précurseur du style moderne d'investigation. Avant Aristote, les idées sur la génération et la reproduction étaient confuses, plus qu'à moitié surnaturelles et en aucun cas exhaustives. En cours d'écriture De Génération, Aristote a laissé un certain nombre de problèmes de reproduction non résolus sur lesquels les chercheurs qui l'ont suivi peuvent s'appuyer, tout en fournissant un cadre dans lequel mener cette recherche. Avant De Génération, ceux qui voulaient étudier la reproduction devaient repartir de zéro après De Génération, les recherches futures pourraient s'inscrire dans le schéma d'Aristote et ainsi faire partie du corpus des connaissances scientifiques.


    Biologie Chapitre 1

    L'ADN migre dans toute la cellule et interagit directement avec d'autres molécules dans le cytoplasme.

    L'ADN est traduit en protéine puis transcrit en ARN.

    L'information contenue dans l'ADN est transcrite en ARN puis généralement traduite en protéine.

    A-Les individus d'une population de n'importe quelle espèce varient dans de nombreux traits héréditaires.

    B-Les individus avec des traits héréditaires les mieux adaptés à l'environnement local produiront généralement un nombre disproportionné de descendants sains et fertiles.

    C-Une population de n'importe quelle espèce a le potentiel de produire beaucoup plus de descendants qu'elle n'en survivra pour produire sa propre progéniture.

    biologie des systèmes. réductionnisme

    descendance d'un ancêtre commun. adaptation par sélection naturelle

    garantit que la variable testée est mesurée sans erreur

    garantit que les hypothèses peuvent être confirmées avec certitude

    permet le rejet des hypothèses

    observation et analyse non systématique des données

    Si les animaux observés ont besoin de molécules organiques comme nutriments, alors on peut conclure que tous les animaux ont besoin de molécules organiques comme nutriments.

    Parce que les vers n'ont pas d'os, ils sont classés comme invertébrés.

    Une paramécie se déplace grâce au mouvement rythmique de ses cils.

    une observation ou une expérience concevable pourrait révéler si une hypothèse donnée est incorrecte

    l'hypothèse s'est avérée fausse

    seule une expérience contrôlée peut prouver si l'hypothèse est correcte ou incorrecte

    en reformulant une hypothèse alternative

    lors de la formulation d'une hypothèse

    lors des premières observations

    expliquer les événements naturels

    déterminer les causes physiques des phénomènes physiques

    formuler des hypothèses vérifiables dans la recherche des causes naturelles des phénomènes naturels

    que le médicament semble avoir peu d'effet sur la transmission virale à la dose donnée

    rien, car aucun groupe témoin n'a été utilisé dans le test du médicament

    que le médicament est efficace et que les tests sur les humains doivent commencer

    faire pousser des plants de haricots avec et sans sodium

    rechercher du sodium dans les tissus foliaires à l'aide d'une autoradiographie

    mesurer la quantité de sodium dans quelques plants de haricots

    est trop difficile pour les chercheurs qui travaillent sur le terrain

    n'est pas nécessaire si le scientifique obtient suffisamment d'informations de base

    doit toujours être fait en changeant une variable

    Non, il n'est pas nécessaire de tester une seule variable par expérience, surtout lorsque le temps presse.

    Tant que l'expérience est répétée un nombre suffisant de fois, peu importe le nombre de variables utilisées.

    Oui, une expérience ne doit tester qu'une seule variable à la fois. De cette façon, l'expérience ne devra être effectuée qu'une seule fois.

    un concept bien étayé qui a un large pouvoir explicatif

    une idée mal étayée qui a peu de soutien mais qui pourrait être correcte

    pas correct sauf s'il a plusieurs années

    Aucune des réponses énumérées n'est correcte.

    à la fois une rétroaction négative où la voie s'arrête et une rétroaction positive où la voie s'accélère

    rétroaction négative où la voie ne change pas

    rétroaction négative où la voie s'accélère

    rétroaction positive où la voie s'arrête

    Indépendamment du fait que les modèles aient été placés sur la plage ou dans l'habitat intérieur, le modèle camouflé a toujours agi comme le groupe __________.

    Molécule, tissu, cellule, organite, organe

    Communauté, population, écosystème, habitat, biosphère

    Organisme, écosystème, communauté, population, biosphère

    Tissu, système organique, organe, cellule, organisme

    transcription, traduction et repliement des protéines

    traduction, transcription et repliement des protéines

    repliement, traduction et transcription des protéines

    repliement, transcription et traduction des protéines

    sont des bactéries, des archées et des eucaryas

    sont des animaux, des plantes et des champignons

    sont des bactéries, des archées et des animaux

    sont des bactéries, des protistes et des animaux

    nous permet de réduire les systèmes complexes à des composants plus simples qui sont plus faciles à étudier

    commence à l'échelle mondiale pour étudier la biologie

    se concentre sur les informations vues de l'espace

    n'est jamais utilisé dans l'étude de la biologie

    formuler et tester des hypothèses

    analyse de la communauté et commentaires

    exploration et découverte

    avantages et résultats pour la société

    implique le cycle chimique de l'énergie lumineuse du soleil pour la production d'énergie chimique dans les aliments jusqu'à la décomposition et le retour des produits chimiques dans le cycle

    implique le cycle chimique de l'énergie chimique dans les aliments à l'énergie lumineuse du soleil à la chaleur perdue de l'écosystème


    Fertilisation interne

    Les informations ci-dessous sont adaptées de OpenStax Biology 43.2

    La fertilisation interne se produit le plus souvent chez les animaux terrestres, bien que certains animaux aquatiques utilisent également cette méthode. Il y a trois façons dont la progéniture est produite après la fécondation interne :

    • Les œufs fécondés sont pondus à l'extérieur du corps de la femelle et s'y développent, et l'embryon se nourrit du jaune qui fait partie de l'œuf. Cela se produit chez la plupart des poissons osseux, de nombreux reptiles, certains poissons cartilagineux, la plupart des amphibiens, deux mammifères et tous les oiseaux.
    • Les œufs fécondés sont retenus à l'intérieur du corps de la femelle, mais l'embryon se nourrit du jaune de l'œuf et les jeunes sont pleinement développés lorsqu'ils éclosent. Cela se produit chez certains poissons osseux, certains requins, certains lézards, certains serpents, certaines vipères et certains animaux invertébrés.
    • Les œufs fécondés sont retenus à l'intérieur de la femelle et l'embryon se nourrit du sang de la mère à travers un placenta. La progéniture se développe chez la femelle et naît vivant. Cela se produit chez la plupart des mammifères, certains poissons cartilagineux et quelques reptiles.

    La fécondation interne a l'avantage de protéger l'œuf fécondé de la déshydratation à terre. Dans de nombreux cas, l'embryon est isolé au sein de la femelle, ce qui limite la prédation sur les jeunes. La fécondation interne augmente également la probabilité de fécondation par un mâle spécifique. Moins de descendants sont produits par cette méthode, mais leur taux de survie est supérieur à celui de la fécondation externe.


    Éditeur de numéros spéciaux

    Les récifs coralliens sont l'un des écosystèmes les plus diversifiés de la planète, et ils abritent plus d'espèces par unité de surface que tout autre environnement. Les récifs coralliens protègent les côtes, contribuent au cycle du carbone et des nutriments, fournissent d'importants services environnementaux et contribuent des milliards de dollars aux économies côtières du monde entier. Actuellement, les récifs coralliens sont confrontés à des pressions sans précédent en raison du changement climatique et d'autres facteurs de stress anthropiques tels que la mauvaise qualité de l'eau et la surexploitation des ressources récifales. Afin de mieux protéger ces précieux écosystèmes et de prévoir comment ils seront impactés à l'avenir, il est essentiel que nous comprenions la capacité physiologique, la tolérance et la capacité des coraux à se reproduire et à persister dans des conditions variables. Quels sont ses seuils biologiques ? Comment les générations futures seront-elles compromises ? À quelle vitesse l'adaptation peut-elle se produire chez le corail hôte et ses symbiotes ? Comment détecter les génotypes de coraux les plus résilients ? Pouvons-nous rendre les coraux plus résistants au changement climatique ? Quel est le rôle du microbiome et comment interagit-il avec le corail hôte en situation de stress ? Ce sont des questions fondamentales qui ont des implications importantes pour la persistance des communautés coralliennes, la résilience des récifs et la gestion efficace des écosystèmes marins.

    Dans le but de mieux comprendre les facteurs qui contrôlent la biologie, la physiologie et la reproduction des coraux, ce numéro spécial réunira des experts de différents domaines afin de partager leurs nouvelles découvertes, synthèses et analyses sur la façon dont les changements dans l'environnement peuvent affecter performance et résilience des coraux aux niveaux de la population, de l'organisme et de la molécule. Ces informations sont essentielles pour la gestion et la protection des récifs coralliens et pour préserver de nombreuses autres espèces et ressources écologiquement et économiquement importantes des mers tropicales.

    Dr Jacqueline L. Padilla-Gamiño
    Éditeur invité

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    Le processus de spermatogenèse expliqué

    Le processus de la spermatogenèse, c'est-à-dire la formation des spermatozoïdes, est une partie essentielle de la reproduction chez l'homme et toutes sortes d'animaux. Dans cet article, nous apprendrons où et quand se produit la spermatogenèse, et quelles sont les étapes par lesquelles les cellules doivent passer pour terminer le processus.

    Le processus de la spermatogenèse, c'est-à-dire la formation des spermatozoïdes, est une partie essentielle de la reproduction chez l'homme et toutes sortes d'animaux. Dans cet article, nous apprendrons où et quand se produit la spermatogenèse, et quelles sont les étapes que les cellules doivent traverser pour terminer le processus.

    Le saviez-vous?

    Chez l'homme, les cellules spermatogènes doivent être maintenues à environ 2°C en dessous de la température corporelle pour fonctionner. Cela se fait par la régulation du flux sanguin et le positionnement des muscles, ce qui maintient le scrotum à l'écart de la chaleur du corps.

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    Spermatogenesis can be defined as ‘the process occurring in the male gonad of sexually reproducing organisms, wherein the undifferentiated male germ cells develop into spermatocytes, which then transform into spermatozoa’. Spermatozoa are mature male gametes that are present in organisms which are sexually reproductive, and it is similar to oogenesis in females. Spermatogenesis usually occurs in the seminiferous tubules of the testes in a series of stages, followed by maturation in the epididymis, where they become ready to be passed out as semen along with other glandular secretions. This process begins at puberty due to the actions of the hypothalamus, pituitary gland, and Leydig cells, and the process only ends at death. However, the quantity of sperms reduces gradually with age, eventually leading to infertility.

    Purpose of Spermatogenesis

    The purpose of spermatogenesis is to create mature male gametes, which can effectively fertilize female gametes in order to form a single-celled organism called a zygote, which eventually leads to cell division and multiplication to form a fetus. Also, to have a healthy offspring, the number of chromosomes must be maintained at a fixed number across the body, for which, failure can lead to abnormalities such as Klinefelter’s syndrome, Down’s syndrome, or abortion of the fetus. Spermatogenesis works to avoid this.

    Process of Spermatogenesis

    The process of spermatogenesis is very similar in animals and humans. Let us look at each stage of the spermatogenesis process in some detail.

    • Stage 1: The original diploid spermatogonium located in the seminiferous tubules has twice the number of chromosomes, which replicate mitotically in interphase before meiosis 1 to form 46 pairs of sister chromatids.
    • Stage 2: The chromatids exchange genetic information by the process of synapsis, before dividing through meiosis into haploid spermatocytes.
    • Stage 3: In the second meiosis division, the two new daughter cells further divide themselves into four spermatids, which have unique chromosomes that are half in number to the original spermatogonium.
    • Stage 4: These cells now move through the lumen of the testes to the epididymis, where they mature into four sperm cells by growing microtubules on the centrioles, forming an axoneme, i.e., a basal body, and some of the centrioles elongate to form the tail of the sperm, facilitated by testosterone.

    It is important to note that each division in the process is incomplete, and that the cells are always attached to each other by cytoplasm to allow them to mature at the same time. Also, some spermatogonia replicate themselves, rather than change into spermatids, which ensures that the supply of sperms does not run out. Throughout the entire process, spermatogenic cells interact with sertoli cells, which provide nutrition and structural support to them.

    Factors Affecting Spermatogenesis

    • The process of spermatogenesis is very sensitive, and can be affected by the slightest change in the levels of hormones such as testosterone produced by the hypothalamus, pituitary gland, and Leydig cells.
    • The process is also very sensitive to changes in temperature.
    • Deficiencies in diet, exposure to strong drugs, alcoholism, and presence of diseases can adversely affect the rate of sperm formation.
    • Stress of oxidation can cause DNA damage to the sperms, leading to problems in fertilization and pregnancy.

    The process of spermatogenesis in humans transpire over a time period that is more than two months long. During this time, over 300 million spermatozoa are produced on a daily basis. However, by the end of the process, only around 100 million become mature sperms. It can take another month to transport the new sperms on the ductal system.

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