Gamet

Tak jako Gametes nazývá se mužský a ženský pohlavní nebo zárodečné buňky schopné oplodnění.

Vaše diploidní (dvojitá) chromozomová sada byla redukována na haploidní (single) set předcházející meiosis (meiosis), takže po oplození je vytvořeno spojení ženy a samce gamete, diploidní buňka s dvojí sadou chromozomů. Ženská gameta odpovídá oplodněnému vajíčku a samčí gamete oplodněnému spermatu.

Co je to gamet?

Úrodné ženské nebo mužské pohlavní buňky nebo zárodečné buňky se nazývají gamety. U lidí, stejně jako u všech ostatních savců, vypadají mužské a ženské gamety velmi odlišně. Ženská gameta je oplodnitelné vajíčko a samčí gameta je oplodněné spermie.

Přes jejich velmi odlišné vzhledy a velikosti, jejich společným rysem a charakteristikou je jejich haploidní (jednoduchá) sada chromozomů. Jednoduchý soubor chromozomů je tvořen předchozí meiózou (meiózou) prvotních zárodečných buněk, které se od somatických tělních buněk oddělí velmi brzy, a to i během embryonální fáze. Zařízení pro tvorbu vajec, včetně první části meiózy, začíná v embryonální fázi a je dokončeno krátce po narození. To znamená, že po sexuální zralosti mají ženy pouze omezenou zásobu fertilizovatelných gamet, i když celková nabídka přibližně 500 ovulačních vajec se může zdát velkorysá.

U mužů se po pubertě odehrávají po celou dobu života meiosy zárodečných zárodečných buněk, takže spermatické buňky schopné oplodnění jsou vždy „čerstvé“ produkovány a doplňovány. Po spojení samice a samce gamete, tj. Samice vajíčka se samčím spermatem, spojení dvou sad haploidních chromosomů vytvoří diploidní buňku, zygotu. Ztělesňuje prvotní buňku, ze které je geneticky předprogramovaný jedinec vytvořen bezpočtem dělení (mitóz) a diferenciací buněk.

Anatomie a struktura

Ženská gameta, vajíčka, má kulovitý tvar s průměrem 0,12 až 0,15 milimetrů. Vaječná buňka je obklopena bílkovinným potahem, který hraje důležitou roli v doku spermií.

Mezi obalovou vrstvou a buněčnou membránou vaječné buňky je perivitellinový prostor, ve kterém jsou tři takzvaná polární tělesa, každá s haploidní sadou chromozomů. Polární těla vznikají během první a druhé meiózy, tělo již nepotřebují, a proto se později znovu rozpadají. Hrají roli při oplodnění in vitro, protože jejich chromozomová sada může být vyšetřena na možné genetické poškození předtím, než je implantována vajíčka obsahující identickou chromozomovou sadu. Cytoplazma vaječných buněk obsahuje organely (jako je mitochondrie) a lysozomy, které obsahují živiny pro následné oplodnění.

Buněčné jádro, které se také nachází ve vejci, obsahuje kompletní sadu haploidních chromozomů. Samčí gameta, známá také jako sperma nebo semenné vlákno, je mnohem menší než vajíčka a skládá se z hlavy s jádrem a také haploidní sady chromozomů a střední části nebo krku s připojenými mitochondriemi a následnou bičíkem, což zajišťuje, že se spermie mohou pohybovat nezávisle. Na hlavě je tzv. Akrosom, hlavová čepice, která obsahuje enzymy pronikající vaječnou membránou.

Funkce a úkoly

Gamety se používají pro tzv. Sexuální reprodukci, která umožňuje rekombinaci genů v populaci, takže se ve stejné populaci mohou vyvinout různí jedinci. V kombinaci s možnými genovými mutacemi, které vznikají spontánně během buněčného dělení nebo v důsledku mutagenů, se může populace nebo společnost přizpůsobit změněným podmínkám prostředí. Pokud jsou určité vlastnosti výhodné ve změněném prostředí, dochází v populaci v průběhu mnoha generací k tzv. Genovému posunu ve prospěch výhodného znaku.

Tento možný adaptační proces je nezbytný pro přežití a má tak velkou výhodu, že převažuje nad nevýhodami smrtelných mutací, které se mohou vyskytnout. Na rozdíl od toho se jedná o takzvanou asexuální nebo asexuální reprodukci klíčením nebo podobnými procesy. Jde o klonování, produkci geneticky identických jedinců, jejichž vývoj je spojen s výrazně menším rizikem než sexuální reprodukce, ale nenabízí žádné možnosti přizpůsobení se měnícímu se prostředí. Když se samčí sperma spojí se samičím vejcem, je třeba zvážit jednu zvláštní vlastnost.

Při vstupu do vajíčka ztratí sperma krk a bičíky, z nichž oba zůstávají mimo vaječnou membránu a tím samčí mitochondrie. To znamená, že z DNA otce je zděděna pouze DNA v buněčném jádru. Nezávislá mitochondriální DNA je zděděna výhradně ze strany matky.

Nemoci

Nemoci, stížnosti a dysfunkce mohou nastat již při tvorbě gamet, během gametogeneze. Během meiózy může nastat spontánní mutace nebo může dojít k chybě při dělení chromozomů.

Například části chromozomu mohou chybět nebo se chromosom může v haploidní sadě objevit dvakrát, takže po fúzi nastane tzv. Trisomie. Trisomie 21, také známá jako Downův syndrom, ve kterém diploidní sada chromozomů obsahuje trojitý chromozom 21, je poměrně dobře známa. Turnerův syndrom je způsoben nedostatkem X chromozomu v diploidní sadě chromozomů. V takových případech se jedná o gametopatii, poškození zárodečných linií, které odpovídá předchozímu poškození samičích vajec nebo samčích spermií.

Nesprávné chromozomové dělení během meiózy jsou zpravidla smrtelné pro nástupnické buňky, zejména pro buňku, která postrádá celý chromozom nebo části jednoho chromozomu. To znamená, že obvykle nejsou životaschopní a nemůže vzniknout žádný nový jedinec.