Si l´on s´en tient au niveau des cellules, la fécondation chez l´homme est la rencontre suivie de la fusion en milieu liquide (les sécrétions de l´oviducte) de deux gamètes : le spermatozoïde et l´ovocyte au stade II. Elle comprend les événements principaux suivants :
* reconnaissance spécifique des gamètes puis fusion.
La reconnaissance spécifique se fonde sur des barrières comportementales, anatomiques et moléculaires amis aucune de ces barrières n´est absolue. On observe ainsi des zygotes issus de la fécondation de deux espèces différentes, la plupart du temps sans développement embryonnaire. Quelques rares cas donnent des individus viables (mulet...) mais stériles.
Les principales étapes sont : la reconnaissance entre l´enveloppe de l´ovocyte et la membrane du spermatozoïde (nécessitant la capacitation chez les mammifères), la rupture de l´acrosome (réaction acrosomique) suivie de la désagrégation de la membrane pellucide, la reconnaissance des membranes plasmiques de l´ovocyte et du spermatozoïde suivie de leur fusion (latérale chez l´homme), enfin, début de pénétration du noyau du spermatozoïde dont l´enveloppe nucléaire commence à disparaître dès le début de la fusion.
La capacitation, réarrangement des protéines de surface de la membrane de l´apex du spermatozoïde (membrane périacrosomiale), est une particularité des Mammifères. Elle se fait habituellement lors du passage à travers les voies génitales femelles (col de l´utérus). Elle semble nécessaire essentiellement étant donnée la durée de transit des spermatozoïdes dans l´épididyme et les canaux déférents, ce qui impliquerait des mécanismes de protection permettant la survie des spermatozoïdes dans les voies génitales mâles et le vagin.
* réponse du zygote à la suite de la fusion de l´ovocyte avec le spermatozoïde.
L´activation du zygote se manifeste immédiatement par la libération des granules corticaux (réaction corticale) qui en libérant leur contenu à l´extérieur du zygote forment la membrane de fécondation qui est le résultat d´une modification de la membrane pellucide. La reprise de le méiose est aussi immédiate avec expulsion du deuxième globule polaire. les changements métaboliques au niveau du cytoplasme du zygote sont la cause ou les témoins de l´activation (augmentation du Ca2+ intracellulaire libre et modification du potentiel membranaire principalement).
La décondensation du noyau du spermatozoïde en fin de pénétration se poursuit par la synthèse d´une nouvelle enveloppe formant ainsi un pronucléus mâle de diamètre important. Après l´expulsion du deuxième globule polaire, les chromosomes ovulaires se décondensent aussi et s´entourent d´une enveloppe nucléaire pour former le pronucléus femelle. La pièce intermédiaire du spermatozoïde contenant les mitochondries et le centrosome (deux centrioles) reste au voisinage du pronucléus mâle. Les mitochondries mâles dégénèrent. Le centrosome organise un aster de microtubules (spermaster) qui est responsable des mouvements relatifs des pronucléi.
Enfin, il y a reprise du cycle cellulaire (phase G1 de quelques heures, S de 1 à 3 heures, G2 de 24 heures), la disparition des enveloppes des pronucléi n´intervenant qu´après l´apparition des chromosomes (condensés) qui ne se mélangent pas. Cette absence de mélange des chromosomes paternels et maternels semblent durer toute la vie.
Mais la fécondation peut aussi être étudiée au niveau des organes (voir chapitre précédent). En effet, la fécondation humaine ne peut avoir lieu que en un certain point des trompes, à l´aide d´organes copulateurs (pénis et vagin) au fonctionnement réglé et coordonné. On a récemment mis en évidence chez des mammifères (?) l´importance de la température au niveau des cormes utérines et du début des trompes. Les spermatozoïdes seraient attirés par la chaleur de la zone de fécondation (39°C par rapport aux 37°C de l´utérus). Ce thermotactisme (un tactisme est un déplacement orienté, ici par la température) reste mystérieux. Un chimiotactisme (attraction chimique) prendrait le relais au voisinage de l´ovocyte qui sécréterait des substances attractives (voir Des spermatozoïdes sensibles à la température, Pour la Science, 305, mars 2003, p 15).
Enfin, la fécondation, étudiée au niveau des individus, est réalisée entre sexes séparés, pendant le périodes et aux âges d´activité sexuelle. Au niveau des populations, elle dépend plus de caractères éthiques, économiques, familiaux....
Tous ces paramètres ont parfois tendance à être volontairement écartés car ils peuvent paraître non nécessaires à certains. En effet, la fécondation in vitro permet d´obtenir un zygote. Mais le zygote n´est rien s´il ne se divise pas pour donner un massif embryonnaire. De même l´embryon n´est rien s´il ne s´implante pas dans un utérus.... Le travail de reproduction est global et finalisé ou il n´est que manipulation technique du vivant.
