Гамет

Як Гамети називають чоловічі та жіночі статеві або статеві клітини, здатні до запліднення.

Ваш диплоїдний (подвійний) набір хромосом зводився до гаплоїдного (одиничного), встановленого попереднім мейозом (мейозом), так що після запліднення, об'єднання жіночої та чоловічої гамет, створюється диплоїдна клітина з подвійним набором хромосом. Жіноча гамета відповідає заплідненій яйцеклітині, а чоловіча гамета - заплідненій спермі.

Що таке гамета?

Родючі жіночі або чоловічі статеві або зародкові клітини називаються гаметами. У людини, як і у всіх інших ссавців, чоловічі та жіночі гамети виглядають дуже по-різному. Жіноча гамета - запліднена яйцеклітина, а чоловіча гамета - запліднена сперма.

Незважаючи на дуже різний зовнішній вигляд і розміри, їх спільною рисою і характеристикою є гаплоїдний (простий) набір хромосом. Простий набір хромосом створюється попереднім мейозом (мейозом) первинних статевих клітин, які відокремлюються від соматичних клітин тіла на дуже ранній стадії, навіть під час ембріональної фази. Заклад для формування яєць, включаючи першу частину мейозу, починається в ембріональній фазі і завершується незабаром після народження. Це означає, що після статевої зрілості жінки мають лише обмежений запас запліднених гамет, навіть якщо загальний запас близько 500 овуляційних яєць може виявитися щедрим.

У чоловіків після статевого дозрівання мейози первинних статевих клітин відбуваються протягом усього їхнього життя, так що сперматозоїди, здатні до запліднення, завжди «свіжі» виробляються і поповнюються. Після об'єднання жіночої та чоловічої гамет, тобто жіночої яйцеклітини з чоловічою спермою, об'єднання двох гаплоїдних хромосомних наборів створює диплоїдну клітку, зиготу. Він втілює первісну клітину, з якої генерується попередньо запрограмований індивід за допомогою безлічі поділів (мітозів) та диференціації клітин.

Анатомія та структура

Жіноча гамета, яєчна клітина, має сферичну форму діаметром від 0,12 до 0,15 міліметра. Яєчна клітина оточена білковим покриттям, яке відіграє важливу роль у стикуванні сперми.

Між шаром оболонки і клітинною мембраною яєчної клітини є перивітелліновий простір, в якому є три так званих полярних тіл, кожне з яких має гаплоїдний набір хромосом. Полярні тіла виникають під час першого та другого мейозу, більше не потрібні організму і тому згодом знову руйнуються. Вони відіграють роль у заплідненні in vitro, оскільки їх набір хромосом може бути вивчений на предмет можливого генетичного пошкодження до того, як яйцеклітина, що містить ідентичний набір хромосом, імплантується. Цитоплазма яєчної клітини містить органели (такі як мітохондрії) та лізосоми, які містять поживні речовини для після запліднення.

Ядро, яке також знаходиться в яйці, містить повний набір гаплоїдних хромосом. Чоловіча гамета, також відома як сперматозоїд або насіннєва нитка, значно менша за яйцеклітину і складається з головки з ядром, а також гаплоїдного набору хромосом та центрального шматка або шийки з прикріпленими мітохондріями та подальшими джгутиками, що забезпечує власний рух сперми. На голові є так звана акросома, головний ковпачок, який містить ферменти для проникнення в яєчну мембрану.

Функція та завдання

Гамети використовуються для так званого статевого розмноження, що дає можливість рекомбінувати гени в межах популяції, щоб різні особини могли розвиватися в одній популяції. У поєднанні з можливими генними мутаціями, які виникають спонтанно під час поділу клітин або внаслідок мутагенів, популяція чи суспільство можуть адаптуватися до змінених умов навколишнього середовища. Якщо певні ознаки є вигідними у зміненому середовищі, протягом багатьох поколінь відбувається так званий генний зсув у популяції на користь вигідної ознаки.

Цей можливий процес адаптації настільки важливий для виживання та настільки великої переваги, що він переважає недоліки летальних мутацій, які також можуть статися. На відміну від цього відбувається так зване безстатеве або безстатеве розмноження проростанням або подібними процесами. Йдеться про клонування, про виробництво генетично однакових особин, розвиток яких пов'язаний зі значно меншими ризиками, ніж сексуальне розмноження, але не пропонує можливостей адаптації до мінливого середовища. Коли чоловіча сперма зливається з яйцеклітиною самки, слід врахувати одну особливість.

Входячи в яйцеклітину, сперма втрачає шийку і джгутики, обидва вони залишаються поза яєчної мембрани, а разом з нею і мітохондрії чоловічої статі. Це означає, що лише ДНК у клітинному ядрі успадковується з боку батька. Незалежна мітохондріальна ДНК успадковується виключно з боку матері.

Хвороби

Хвороби, скарги та дисфункції можуть виникати вже під час утворення гамет, під час гаметогенезу. Спонтанна мутація може статися під час мейозу або може виникнути помилка при поділі хромосом.

Наприклад, частини хромосоми можуть бути відсутніми або хромосома може з’явитися двічі в гаплоїдній множині, так що після злиття виникає так звана трисомія. Трисомія 21, також відома як синдром Дауна, в якій набір диплоїдних хромосом містить потрійну хромосому 21, відносно добре відомий. Синдром Тернера викликаний відсутністю Х-хромосоми в диплоїдному наборі хромосом. У таких випадках це гамеопатія, пошкодження зародкової лінії, що відповідає попередньому пошкодженню жіночої яйцеклітини або сперми чоловічої статі.

Як правило, неправильні поділи хромосом під час мейозу є смертельними для клітин-наступників, особливо для клітини, у якій відсутня ціла хромосома або частини однієї хромосоми. Це означає, що вони, як правило, не життєздатні і не може виникнути нова людина.