gamét

ako gaméty nazývajú sa mužské a ženské pohlavné bunky alebo zárodočné bunky schopné oplodniť.

Ich diploidná (dvojitá) chromozómová súprava sa redukovala na haploidnú (jednoduchú) sadu, ktorá sa uskutočnila prostredníctvom predchádzajúcej meiózy (meiózy), takže po oplodnení sa vytvorí spojenie samice a samca gamé, diploidná bunka s dvojitou sadou chromozómov. Ženská gameta zodpovedá oplodniteľnému vajíčku a samčia gameta oplodnenému spermiu.

Čo je to gamet?

Úrodné ženské alebo mužské pohlavné bunky alebo zárodočné bunky sa nazývajú gaméty. U ľudí, rovnako ako u všetkých ostatných cicavcov, vyzerajú mužské a ženské samice veľmi odlišne. Ženská gameta je oplodnené vajíčko a mužská gameta je oplodnené spermie.

Napriek ich veľmi rozdielnemu vzhľadu a veľkosti je ich spoločným znakom a charakteristikou haploidná (jednoduchá) sada chromozómov. Jednoduchý súbor chromozómov je tvorený predchádzajúcou meiózou (meiózou) primordiálnych zárodočných buniek, ktoré sa od somatických buniek tela oddeľujú vo veľmi skorom štádiu, dokonca aj počas embryonálnej fázy. Zariadenie na tvorbu vajec vrátane prvej časti meiózy sa začína v embryonálnej fáze a je ukončené krátko po narodení. To znamená, že po sexuálnej zrelosti majú ženy iba obmedzený prísun oplodniteľných gamét, a to aj napriek tomu, že celkový prísun približne 500 ovulujúcich vajíčok sa môže javiť ako štedrý.

U mužov sa po puberte vyskytujú meiózy prvotných zárodočných buniek počas celého ich života, takže spermie, ktoré sú schopné oplodniť, sú vždy „čerstvé“ a doplňované. Po spojení samice a samca gamete, t. J. Samičieho vajíčka so samčím spermatom, spojenie dvoch súprav haploidných chromozómov vytvorí diploidnú bunku, zygotu. Stelesňuje prvotnú bunku, z ktorej je geneticky naprogramovaný jednotlivec vytvorený prostredníctvom nespočetných delení (mitóz) a diferenciácie buniek.

Anatómia a štruktúra

Ženská gameta, vajíčka, má guľový tvar s priemerom 0,12 až 0,15 milimetra. Vaječná bunka je obklopená bielkovinovým povlakom, ktorý hrá dôležitú úlohu pri dokovaní spermií.

Medzi obalovou vrstvou a bunkovou membránou vaječnej bunky je perivitelinový priestor, v ktorom sú tri takzvané polárne telá, z ktorých každé má haploidnú súpravu chromozómov. Polárne telá vznikajú počas prvej a druhej meiózy, telo ich už nepotrebuje, a preto sa neskôr rozložia. Zohrávajú úlohu pri oplodnení in vitro, pretože pred implantáciou vaječnej bunky obsahujúcej identickú sadu chromozómov je možné vyšetriť ich genetické poškodenie. Cytoplazma vaječných buniek obsahuje organely (ako sú mitochondrie) a lyzozómy, ktoré obsahujú živiny pre následné oplodnenie.

Bunkové jadro, ktoré je tiež umiestnené vo vajci, obsahuje kompletnú sadu haploidných chromozómov. Mužská gameta, známa tiež ako spermie alebo semenné vlákno, je omnoho menšia ako vajíčka a pozostáva z hlavy s jadrom a tiež z haploidnej sady chromozómov a stredového kusu alebo krku s pripojenou mitochondriou a následnou bičíkom, ktorý zaisťuje vlastný pohyb spermií. Na hlave je takzvaný akrozóm, hlavová čiapka, ktorá obsahuje enzýmy na prienik do vaječnej membrány.

Funkcia a úlohy

Gamety sa používajú na takzvanú sexuálnu reprodukciu, ktorá umožňuje rekombináciu génov v populácii, takže v jednej populácii sa môžu vyvíjať rôzni jedinci. V kombinácii s možnými génovými mutáciami, ktoré vznikajú spontánne počas delenia buniek alebo v dôsledku mutagénov, sa môže populácia alebo spoločnosť prispôsobiť zmeneným podmienkam prostredia. Ak sú určité vlastnosti v zmenenom prostredí výhodné, dochádza v populácii k takzvanému posunu génov v priebehu mnohých generácií v prospech výhodnej vlastnosti.

Tento možný proces adaptácie je nevyhnutný na prežitie a má takú veľkú výhodu, že vyváži nevýhody letálnych mutácií, ktoré sa môžu vyskytnúť. Na rozdiel od toho je to takzvaná asexuálna alebo asexuálna reprodukcia klíčením alebo podobnými procesmi. Je to o klonovaní, o produkcii geneticky identických jedincov, ktorých vývoj je spojený s podstatne menším rizikom ako sexuálna reprodukcia, ale neponúka žiadne možnosti prispôsobenia sa meniacemu sa prostrediu. Keď sa samčie spermie spojí so samičím vajíčkom, je potrebné zvážiť jednu zvláštnosť.

Pri vstupe do vajíčka spermie stráca krk a bičíky, ktoré zostávajú mimo vaječnej membrány a tým samčie mitochondrie. To znamená, že zo strany otca sa dedí iba DNA v bunkovom jadre. Nezávislá mitochondriálna DNA sa dedí výlučne od matky.

choroby

Choroby, sťažnosti a dysfunkcie sa môžu objaviť už počas formovania gamét, počas gametogenézy. Počas meiózy sa môže vyskytnúť spontánna mutácia alebo sa môže vyskytnúť chyba pri delení chromozómov.

Napríklad časti chromozómu môžu chýbať alebo sa chromozóm môže v haploidnej sade objaviť dvakrát, takže po fúzii nastane tzv. Trizómia. Trizómia 21, známa tiež ako Downov syndróm, v ktorej sada diploidných chromozómov obsahuje trojitý chromozóm 21, je pomerne dobre známa. Turnerov syndróm je spôsobený nedostatkom X chromozómu v diploidnej sade chromozómov. V takých prípadoch je to gametopatia, poškodenie zárodočných línií, ktoré zodpovedá predchádzajúcemu poškodeniu samičích vajíčok alebo samčích spermií.

Nesprávne chromozómové delenia počas meiózy sú spravidla smrteľné pre nástupnícke bunky, najmä pre bunku, ktorej chýba celý chromozóm alebo časti jedného chromozómu. To znamená, že zvyčajne nie sú životaschopní a nemôže vzniknúť žiadny nový jednotlivec.