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Reproduction

Biologie IGCSE · Sujet 16

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10:42

Reproduction

Il n'y a que deux façons de créer un nouvel organisme, et elles s'opposent l'une à l'autre. L'une est rapide, nécessite un seul parent, et produit des copies parfaites. L'autre…

Narration en anglais · Sous-titres anglais + 中文 incrustés

16.1 16.2

Deux types de reproduction

Programme
Fondamental Supplémentaire
1 Décrire la reproduction asexuée comme un processus aboutissant à la production de descendants génétiquement identiques à partir d'un seul parent
2 Identifier des exemples de reproduction asexuée dans des schémas, des images et des informations fournies 3 Discuter des avantages et inconvénients de la reproduction asexuée : (a) pour une population d'une espèce dans la nature (b) pour la production de cultures
Fondamental Supplémentaire
1 Décrire la reproduction sexuée comme un processus impliquant la fusion des noyaux de deux gamètes pour former un zygote et la production d'individus génétiquement différents les uns des autres 3 Indiquer que les noyaux des gamètes sont haploïdes et que le noyau du zygote est diploïde
2 Décrire la fécondation comme la fusion des noyaux des gamètes
4 Discuter des avantages et inconvénients de la reproduction sexuée : (a) pour une population d'une espèce à l'état sauvage (b) pour la production de cultures

Source : Programme Cambridge International

La reproduction 生殖 permet de créer de nouveaux organismes de la même espèce. Il existe deux types.

La reproduction asexuée implique un parent produisant des clones identiques ; la reproduction sexuée implique deux parents dont les gamètes fusionnent pour donner une progéniture variée
La reproduction asexuée nécessite un parent et donne des clones identiques ; la reproduction sexuée en nécessite deux et donne une progéniture variée

Reproduction asexuée

La reproduction asexuée 无性生殖 ne nécessite qu'un seul parent 亲本. Les descendants 后代 possèdent exactement les mêmes gènes 基因 que le parent — ils sont génétiquement identiques (clones).

  • Avantage : c'est rapide et ne nécessite qu'un seul parent — utile lorsque les conditions sont bonnes et stables.
  • Inconvénient : tous les descendants sont identiques, donc si l'environnement 环境 change (par exemple une nouvelle maladie), ils pourraient tous mourir. (Dans les cultures, des plantes identiques donnent une récolte uniforme, mais une seule maladie peut anéantir toute la culture.)
La reproduction asexuée est rapide et fournit une récolte uniforme et fiable de clones identiques, mais comme ils partagent toutes leurs faiblesses, une nouvelle maladie peut les tuer tous
La reproduction asexuée est rapide mais ne génère aucune variation, donc une seule maladie peut tuer tous les descendants identiques

Reproduction sexuée

La reproduction sexuée 有性生殖 nécessite deux parents. Elle implique la fusion 融合 des noyaux 细胞核 de deux gamètes 配子 (cellules sexuelles) pour former un zygote 合子. Ce processus de jonction est appelé fécondation 受精. Les descendants héritent d'un mélange de gènes des deux parents, montrant donc une variation 变异 (ils sont génétiquement différents).

  • Avantage : la variation signifie que certains descendants pourraient survivre si l'environnement change.
  • Inconvénient : c'est plus lent et nécessite deux parents.

(Supplément) Les noyaux des gamètes sont haploïdes 单倍体 (un ensemble de chromosomes 染色体) ; le noyau du zygote est diploïde 二倍体 (deux ensembles).

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Reproduction asexuée

Un parent produit des descendants génétiquement identiques (clones) par mitose — aucun gamète requis.

Vocabulaire Entrainer
Anglais Chinois Pinyin
reproduction/rɪprəˈdʌkʃn/ 生殖 shēng zhí
asexual reproduction/eɪˈsekʃuːəl rɪprəˈdʌkʃn/ 无性生殖 wú xìng shēng zhí
parent/ˈpeərənt/ 亲本 qīn běn
offspring/ˈɒfsprɪŋ/ 后代 hòu dài
genes/dʒiːnz/ 基因 jī yīn
environment/enˈvaɪrənmənt/ 环境 huán jìng
sexual reproduction/ˈsekʃuːəl rɪprəˈdʌkʃn/ 有性生殖 yǒu xìng shēng zhí
fusion/ˈfjuːʒn/ 融合 róng hé
nuclei/ˈnjuːklɪi/ 细胞核 xì bāo hé
gametes/ˈɡæmiːts/ 配子 pèi zi
zygote/ˈzaɪɡəʊt/ 合子 hé zǐ
fertilisation/ˌfɜːtɪlaɪˈzeɪʃn/ 受精 shòu jīng
variation/ˌveərɪˈeɪʃn/ 变异 biàn yì
haploid/ˈhæplɔɪd/ 单倍体 dān bèi tǐ
chromosomes/ˈkrəʊməsəʊmz/ 染色体 rǎn sè tǐ
diploid/ˈdɪplɔɪd/ 二倍体 èr bèi tǐ
sepals/ˈseplz/ 萼片 è piàn
petals/ˈpetlz/ 花瓣 huā bàn
insects/ˈɪnsekts/ 昆虫 kūn chóng
stamens/ˈsteɪmenz/ 雄蕊 xióng ruǐ
16.3

Reproduction sexuée chez les plantes

Programme
Fondamental Supplémentaire
1 Identifier sur des schémas et des images, et dessiner les parties suivantes d'une fleur pollinisée par les insectes : sépales, pétales, étamines, filets, anthères, carpelles, style, stigmate, ovaire et ovules
2 Énoncer les fonctions des structures listées en 16.3.1
3 Identifier sur des schémas et des images, et décrire les anthères et les stigmates d'une fleur pollinisée par le vent
4 Distuer entre les grains de pollen des fleurs pollinisées par les insectes et celles pollinisées par le vent
5 Décrire la pollinisation comme le transfert de grains de pollen d'une anthere vers un stigmate
9 Décrire l'autopollinisation comme le transfert de grains de pollen d'une anthere vers le stigmate de la même fleur ou d'une autre fleur sur la même plante
10 Décrire la pollinisation croisée comme le transfert de grains de pollen d'une anthere vers le stigmate d'une fleur sur une plante différente de la même espèce
11 Discuter des effets potentiels de l'autopollinisation et de la pollinisation croisée sur une population, en termes de variation, de capacité à répondre aux changements environnementaux et de dépendance aux pollinisateurs
6 Énoncer que la fécondation se produit lorsqu'un noyau pollinique fusionne avec un noyau dans un ovule 12 Décrire la croissance du tube pollinique et son entrée dans l'ovule suivie de la fécondation (la production d'endosperme et le développement ne sont pas requis)
7 Décrire les adaptations structurales des fleurs pollinisées par les insectes et par le vent
8 Enquêter et décrire les conditions environnementales affectant la germination des graines, limité au besoin en : eau, oxygène et température appropriée

Source : Programme Cambridge International

Parties d'une fleur pollinisée par les insectes

Partie Fonction
sépales 萼片 protègent le bouton floral avant l'ouverture
pétales 花瓣 grands et colorés, pour attirer les insectes 昆虫
étamines 雄蕊 parties mâles ; chacune est un filament 花丝 portant une anthère 花药
anthère produit des grains de pollen 花粉粒
carpel 雌蕊 partie femelle ; constituée d'un stigmate 柱头, d'un style 花柱 et d'un ovaire 子房
stigmate capte les grains de pollen
ovaire contient les ovules 胚珠, qui deviennent des graines
Coupe transversale d'une fleur pollinisée par les insectes : sépales et pétales à l'extérieur, étamines mâles (filament et anthère) et carpel femelle (stigmate, style et ovaire avec ovules) au centre
Une fleur pollinisée par les insectes : les étamines mâles et le carpelle femelle
Gros plan sur une fleur de lys réel : six étamines, chacune étant un long filament portant une anthère rouge foncé couverte de pollen, entourant un style central surmonté d'un stigmate collant
Un vrai lis : les longs étamines produisent du pollen et le stigmate central le reçoit

Pollinisation

Pollinisation 传粉 est le transfert de grains de pollen d'une anthère vers un stigmate.

  • Les fleurs pollinisées par les insectes ont des pétales vifs, une odeur et du nectar, ainsi qu'un pollen collant ou épineux, pour attirer les insectes et s'y accrocher.
  • Les fleurs pollinisées par le vent ont de petits pétales ternes, des anthères et des stigmates pendantes à l'extérieur, et un pollen léger et lisse transporté par le vent.
Une abeille sur une fleur jaune, son corps parsemé de pollen provenant des anthères
Une abeille transporte le pollen d'une fleur à une autre — la pollinisation par les insectes en action
Comparaison de deux fleurs : une fleur pollinisée par les insectes avec de grands pétales vifs visitée par une abeille, et une fleur pollinisée par le vent avec de petits pétales ternes, des anthères et un stigmate plumeux pendu dans le vent
Les fleurs pollinisées par les insectes sont spectaculaires ; les fleurs pollinisées par le vent sont petites avec des parties pendantes
Micrographie électronique à balayage de grains de pollen de trois plantes différentes, avec couleurs artificielles ; chaque type présente son propre motif de surface de crêtes et d'épines
Grains de pollen observés au microscope électronique (couleur ajoutée) ; chaque plante a son propre motif

(Supplément) Autopollinisation 自花传粉 est le dépôt de pollen sur le stigmate de la même fleur (ou d'une autre fleur sur la même plante). Cross-pollinisation 异花传粉 est le transport de pollen vers une fleur sur une plante différente de la même espèce. La cross-pollinisation offre plus de variabilité, aidant la population à s'adapter aux changements, mais elle dépend des pollinisateurs 传粉者 ou du vent. L'autopollinisation est plus fiable mais offre moins de variabilité.

Fécondation et germination

La fécondation a lieu lorsque le noyau d'un grain de pollen fusionne avec un noyau dans un ovule. (Supplément) D'abord, un tube pollinique 花粉管 pousse le long du style vers l'ovaire, transportant le noyau pollinique vers l'ovule.

Une graine 种子 ne peut germer 萌发 (commencer à croître) que si elle dispose d'eau, d'oxygène 氧气 et d'une température température appropriée.

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Reproduction sexuée

Deux parents contribuent chacun un gamète ; la fécondation les combine, créant une variation.

Vocabulaire Entrainer
Anglais Chinois Pinyin
filament/ˈfɪləmənt/ 花丝 huā sī
anther/ˈænθə/ 花药 huā yào
pollen grains/ˈpɒlən ɡreɪnz/ 花粉粒 huā fěn lì
carpel/ˈkɑːpl/ 雌蕊 cí ruǐ
stigma/ˈstɪɡmə/ 柱头 zhù tóu
style/staɪl/ 花柱 huā zhù
ovary/ˈəʊvəri/ 子房 zi fáng
ovules/ˈɒvjuːlz/ 胚珠 pēi zhū
pollination/ˌpɒlɪˈneɪʃn/ 传粉 chuán fěn
self-pollination/self ˌpɒlɪˈneɪʃn/ 自花传粉 zì huā chuán fěn
cross-pollination/krɒs ˌpɒlɪˈneɪʃn/ 异花传粉 yì huā chuán fěn
pollinators/ˈpɒlɪneɪtəz/ 传粉者 chuán fěn zhě
pollen tube/ˈpɒlən tjuːb/ 花粉管 huā fěn guǎn
seed/siːd/ 种子 zhǒng zi
germinate/ˈdʒɜːmɪneɪt/ 萌发 méng fā
oxygen/ˈɒksɪdʒn/ 氧气 yǎng qì
temperature/ˈtemprɪtʃə/ 温度 wēn dù
testes/ˈtestiːz/ 睾丸 gāo wán
16.4

Reproduction sexuelle chez l'humain

Programme
Fondamental Supplémentaire
1 Identifier sur des schémas et énoncer les fonctions des parties suivantes du système reproducteur mâle : testicules, scrotum, canaux déférents, glande prostatique, urètre et pénis
2 Identifier sur des schémas et énoncer les fonctions des parties suivantes du système reproducteur femelle : ovaires, trompes de Fallope, utérus, col de l'utérus et vagin
3 Décrire la fécondation comme la fusion des noyaux d'un gamète mâle (spermatozoïde) et d'un gamète femelle (cellule œuf)
4 Expliquer les caractéristiques adaptatives des spermatozoïdes, limité à : flagelle, mitochondries et enzymes dans l'acrosome
5 Expliquer les caractéristiques adaptatives des cellules œufs, limité à : réserves énergétiques et enveloppe gélatineuse qui change lors de la fécondation
6 Comparer les gamètes mâles et femelles en termes de : taille, structure, mobilité et nombre
7 Énoncer que durant le développement précoce, le zygote forme un embryon qui est une boule de cellules s'implantant dans la muqueuse utérine
8 Identifier sur des schémas et énoncer les fonctions des éléments suivants dans le développement du fœtus : cordon ombilical, placenta, poche amniotique et liquide amniotique 9 Décrire la fonction du placenta et du cordon ombilical concernant l'échange de nutriments dissous, de gaz et de produits excrétés entre le sang de la mère et le sang du fœtus
10 Énoncer que certains pathogènes et toxines peuvent traverser le placenta et affecter le fœtus

Source : Programme Cambridge International

Le système reproducteur masculin

Partie Fonction
testicules 睾丸 produisent les spermatozoïdes 精子 et la testostérone 睾酮
scrotum 阴囊 maintient les testicules hors du corps, légèrement refroidis
canaux déférents 输精管 transportent les spermatozoïdes loin des testicules
prostate 前列腺 ajoute du fluide pour former le sperme
urètre 尿道 transporte le sperme (et l'urine) hors par le pénis
pénis 阴茎 introduit les spermatozoïdes chez la femelle

Le système reproducteur féminin

Partie Fonction
ovaires 卵巢 produisent les cellules œufs 卵细胞 et l'œstrogène 雌激素
trompes de Fallope 输卵管 transportent l'œuf vers l'utérus ; la fécondation y a lieu
utérus 子宫 lieu où se développe le bébé
col de l'utérus 子宫颈 anneau musculaire à la base de l'utérus
vagin 阴道 reçoit le pénis ; c'est aussi le canal de naissance

Gamètes et fécondation

La fécondation est la fusion des noyaux d'un gamète mâle (spermatozoïde) et d'un gamète femelle (cellule œuf). Les deux gamètes sont adaptés à leurs fonctions :

Spermatozoïde Cellule œuf
taille très petit grand
nombre millions peu (environ un par mois)
peut-il bouger ? oui — nage avec un flagelle 鞭毛 non — il est transporté
caractéristiques spéciales de nombreuses mitochondries 线粒ite pour l'énergie ; des enzymes 酶 dans l'acrosome 顶体 pour pénétrer dans l'œuf une réserve de nourriture ; une enveloppe gélatineuse 胶质层 qui change après la fécondation pour empêcher d'autres spermatozoïdes d'entrer
Un petit spermatozoïde avec une tête, un acrosome et une longue queue, à côté d'une cellule œuf beaucoup plus grande et ronde avec une réserve de nourriture, un noyau et une enveloppe gélatineuse
Le spermatozoïde est petit et nage ; l'ovule est grand et stocke de la nourriture

Grossesse et fœtus

Après la fécondation, le zygote se divise pour former un embryon 胚胎 — une boule de cellules qui s'implante 植入 dans la muqueuse de l'utérus. Au fur et à mesure qu'il grandit, il devient un fœtus 胎儿. Ces structures le soutiennent :

  • le placent 胎盘 — lieu où les nutriments dissous, les gaz et les déchets sont échangés entre le sang de la mère et celui du fœtus (les deux ne se mélangent jamais).
  • le cordon ombilical 脐带 — relie le fœtus au placenta.
  • la poche amniotique 羊膜囊 — une poche autour du fœtus, remplie de liquide amniotique 羊水 qui l'amortit.
Un fœtus enroulé dans l'utérus : le placenta sur la paroi utérine est relié au fœtus par le cordon ombilical, et le fœtus flotte dans le liquide amniotique à l'intérieur de la poche amniotique, avec le col de l'utérus en dessous
Le fœtus se développe dans l'utérus, soutenu par le placenta, le cordon et la poche amniotique

(Supplément) Certains pathogènes 病原体 et toxines 毒素 peuvent traverser le placenta et nuire au fœtus.

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Laboratoire d'organes reproducteurs

Associez chaque organe à son rôle dans la reproduction humaine.

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De la fécondation à la grossesse

Suivez le trajet des gamètes jusqu'à l'implantation.

Vocabulaire Entrainer
Anglais Chinois Pinyin
sperm/spɜːm/ 精子 jīng zi
testosterone/teˈstɒstərəʊn/ 睾酮 gāo tóng
scrotum/ˈskrəʊtəm/ 阴囊 yīn náng
sperm ducts/spɜːm dʌkts/ 输精管 shū jīng guǎn
prostate gland/ˈprɒsteɪt ɡlænd/ 前列腺 qián liè xiàn
urethra/jʊəˈriːθrə/ 尿道 niào dào
penis/ˈpiːnɪs/ 阴茎 yīn jīng
ovaries/ˈəʊvəriz/ 卵巢 luǎn cháo
egg cells/eɡ selz/ 卵细胞 luǎn xì bāo
oestrogen/ˈiːstrədʒn/ 雌激素 cí jī sù
oviducts/ˈəʊvɪdʌkts/ 输卵管 shū luǎn guǎn
uterus/ˈjuːtərəs/ 子宫 zi gōng
cervix/ˈsɜːvɪks/ 子宫颈 zi gōng jǐng
vagina/vəˈdʒaɪnə/ 阴道 yīn dào
flagellum/fləˈdʒeləm/ 鞭毛 biān máo
mitochondria/ˌmaɪtəˈkɒndrɪə/ 线粒体 xiàn lì tǐ
enzymes/ˈenzaɪmz/ 酶 méi
acrosome/ˈækrəʊsəʊm/ 顶体 dǐng tǐ
jelly coat/ˈdʒelɪ kəʊt/ 胶质层 jiāo zhì céng
embryo/ˈembrɪəʊ/ 胚胎 pēi tāi
implants/ˈɪmplænts/ 植入 zhí rù
fetus/ˈfiːtəs/ 胎儿 tāi ér
placenta/pləˈsentə/ 胎盘 tāi pán
umbilical cord/ʌmˈbɪlɪkl kɔːd/ 脐带 qí dài
amniotic sac/ˌæmnɪˈɒtɪk sæk/ 羊膜囊 yáng mó náng
amniotic fluid/ˌæmnɪˈɒtɪk ˈfluːɪd/ 羊水 yáng shuǐ
pathogens/ˈpæθədʒnz/ 病原体 bìng yuán tǐ
toxins/ˈtɒksɪnz/ 毒素 dú sù
puberty/ˈpjuːbəti/ 青春期 qīng chūn qī
16.5

Hormones sexuelles

Programme
Fondamental Supplémentaire
1 Décrire les rôles de la testostérone et de l'oestradiol dans le développement et la régulation des caractères sexuels secondaires pendant la puberté
2 Décrire le cycle menstruel en termes de changements dans les ovaires et dans la muqueuse utérine 3 Décrire les sites de production de l'oestradiol et de la progestérone dans le cycle menstruel et pendant la grossesse
4 Expliquer le rôle des hormones dans le contrôle du cycle menstruel et de la grossesse, limité à FSH, LH, progestérone et oestradiol

Source : Programme Cambridge International

Puberté

À la puberté 青春期, les hormones sexuelles font développer au corps des caractères sexuels secondaires 第二性征 — tels que les poils corporels, la voix plus grave chez les garçons, et les seins chez les filles. La testostérone agit chez les garçons ; l'œstrogène chez les filles.

Cycle menstruel

Le cycle menstruel 月经周期 (environ 28 jours) prépare l'utérus à une éventuelle grossesse :

  • la muqueuse de l'utérus s'épaissit.
  • vers le jour 14, un ovaire libère un ovule (ovulation 排卵).
  • si l'ovule n'est pas fécondé, la muqueuse se détache et quitte le corps (menstruation), et le cycle recommence.
Un graphique sur un cycle de 28 jours : la muqueuse de l'utérus est évacuée pendant les règles aux jours 1–5, puis s'épaissit, un ovule est libéré lors de l'ovulation au jour 14, et la muqueuse reste épaisse jusqu'à ce qu'elle se détache à nouveau
La muqueuse s'épaissit, un ovule est libéré au jour 14, et des règles suivent s'il n'y a pas de grossesse

(Supplément) Quatre hormones contrôlent le cycle : la FSH (qui fait mûrir un ovule et stimule l'ovaire à sécréter l'œstrogène), la LH (qui déclenche l'ovulation), l'œstrogène (qui répare et épaissit la muqueuse) et la progestérone 孕酮 (qui maintient la muqueuse épaisse). L'œstrogène et la progestérone sont produits par les ovaires ; durant la grossesse 怀孕, la progestérone maintient la muqueuse en place.

Exemple résolu. Une femme a un cycle régulier de 28 jours, et ses règles commencent le 1er du mois. À quelle date est-elle le plus susceptible de concevoir ? L'ovulation a lieu environ le jour 14, donc en comptant 14 jours depuis le début des règles, on arrive approximativement au 14, et les jours adjacents sont les plus fertiles. Le jour 1 est le jour où les règles commencent, pas le jour où elles finissent - compter à partir du mauvais jour est ce qui fait échouer la plupart des questions sur les cycles.

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Le cycle menstruel

Les hormones contrôlent un cycle d'environ un mois qui prépare l'utérus à une possible grossesse.

Vocabulaire Entrainer
Anglais Chinois Pinyin
hormones/ˈhɔːməʊnz/ 激素 jī sù
secondary sexual characteristics/ˈsekəndəri ˈsekʃuːəl ˌkærɪktəˈrɪstɪks/ 第二性征 dì èr xìng zhēng
menstrual cycle/ˈmenstruːəl ˈsaɪkl/ 月经周期 yuè jīng zhōu qī
ovulation/ˌɒvjʊˈleɪʃn/ 排卵 pái luǎn
progesterone/prəʊˈdʒestərəʊn/ 孕酮 yùn tóng
pregnancy/ˈpreɡnənsi/ 怀孕 huái yùn
sexually transmitted infection/ˈsekʃuːəli trænˈsmɪtɪd ɪnˈfekʃn/ 性传播感染 xìng chuán bō gǎn rǎn
16.6

Infections sexuellement transmissibles

Programme
Fondamental Supplémentaire
1 Décrire une infection sexuellement transmissible (IST) comme une infection transmise par contact sexuel
2 Énoncer que le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) est un pathogène provoquant une IST
3 Énoncer qu'une infection par le VIH peut conduire au sida
4 Décrire les modes de transmission du VIH
5 Expliquer comment la propagation des IST est contrôlée

Source : Programme Cambridge International

Une infection sexuellement transmissible 性传播感染 (IST) est une infection 感染 propagée par contact sexuel.

VIH est un virus 病毒 qui cause une IST, et peut mener au SIDA, dans lequel le système immunitaire cesse de fonctionner correctement. Le VIH se transmet par des fluides corporels infectés — par exemple en partageant des seringues, lors de rapports sexuels, ou de la mère à l'enfant (à travers le placenta ou dans le lait maternel).

La propagation des IST est contrôlée par l'utilisation de préservatifs, avoir moins de partenaires, tester et traiter les personnes infectées, et ne pas partager de seringues.

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Chaîne de prévention IST

Voir où la prévention interrompt la transmission.

Vocabulaire Entrainer
Anglais Chinois Pinyin
infection/ɪnˈfekʃn/ 感染 gǎn rǎn
virus/ˈvaɪrəs/ 病毒 bìng dú
16.6

Conseils d'examen

  • Asexué : un parent, descendants identiques (pas de variabilité). Sexué : deux parents, fusion des gamètes, descendants montrant une variabilité.
  • Fécondation = fusion de deux noyaux de gamètes → zygote. (Supplément : gamètes haploïdes, zygote diploïde.)
  • Apprendre les parties de la fleur et lesquelles sont mâles (étamine) et femelles (carpel). Comparer les fleurs pollinisées par les insectes et par le vent.
  • Spermatozoïde : petit, nombreux, mobile (flagelle). Œuf : grand, peu nombreux, avec une réserve de nourriture.
  • Cycle menstruel : muqueuse s'épaissit → ovulation (jour 14) → règles si pas de fécondation. (Supplément : FSH, LH, œstrogène, progestérone.)
  • Le VIH est un virus qui cause une IST et peut mener au SIDA ; il se propage par les fluides corporels.

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