Gamet

Mint ivarsejtek a megtermékenyülésre képes férfi és női nemi vagy csírasejteket nevezzük.

A diploid (kettős) kromoszómakészletük az előző meiozis (meiozis) révén egy haploid (egységes) halmazra redukálódott, így a megtermékenyítés után a nőstény és egy hím gameta egyesülése egy duploid kromoszómakészlettel rendelkező diploid sejt jön létre. A női ivarsejtek megfelelnek a megtermékenyíthető petenek, a hím ivarsejtek pedig a megtermékenyített spermának.

Mi az a gamet?

A termékeny női vagy férfi nem vagy csírasejteket ivarsejteknek nevezzük. Az emberekben, mint minden más emlősben, a férfi és női ivarsejtek nagyon különböznek egymástól. A női ivarsejtek a megtermékenyíthető pete, a hím ivarsejt a megtermékenyített sperma.

Nagyon eltérő megjelenésük és méretük ellenére közös vonásuk és jellemzőjük a haploid (egyszerű) kromoszómakészletük. Az egyszerű kromoszómakészletet az ősi csírasejtek korábbi meiosis (meiosis) hozza létre, amelyeket nagyon korai szakaszban, még az embrionális szakaszban is elválasztanak a szomatikus testsejtektől. A tojások képződésének lehetősége, beleértve a meiozis első részét, az embrionális szakaszban kezdődik, és röviddel a születése után fejeződik be. Ez azt jelenti, hogy a nők nemi érettség után csak korlátozott mennyiségű táplálékkal járó ivarsejt áll rendelkezésre, még akkor is, ha körülbelül 500 petesejt tojása nagylelkűnek tűnik.

A férfiakban a pubertás után az ősi csírasejtek meiózisai zajlanak egész életük során, így a megtermékenyítésre képes spermiumsejtek mindig "frissen" termelődnek és feltöltődnek. A nőstény és a hím ivarsejt, azaz a nőstény petesejt és a hím sperma egyesülése után a két haploid kromoszómakészlet egyesítése diploid sejtet, a zigótát hoz létre. Megtestesíti az ősi sejtet, amelyből a genetikailag előre programozott egyed számtalan megosztás (mitózis) és sejtdifferenciáció révén jön létre.

Anatómia és felépítés

A női ivarsejt, a petesejt, gömb alakú, átmérője 0,12–0,15 mm. A petesejtet fehérjetartó bevonat veszi körül, amely fontos szerepet játszik a sperma dokkolásában.

A borítékréteg és a petesejt sejtmembránja között van a perivitellin tér, amelyben három úgynevezett poláris test van, amelyek mindegyike egy haploid kromoszómakészlettel rendelkezik. A sarki testek az első és a második meiosis során merülnek fel, a testnek már nincs rá szüksége, ezért később ismét lebontják őket. Az in vitro megtermékenyítésben szerepet játszanak, mivel a kromoszómakészletük megvizsgálható az esetleges örökletes károsodások előtt, mielőtt az azonos kromoszómakészletet tartalmazó petesejtet beültetnék. A petesejt citoplazma organellákat (például mitokondriumokat) és lizoszómákat tartalmaz, amelyek tápanyagokat tartalmaznak a megtermékenyítés utáni időszakra.

A sejtmag, amely szintén a tojásban található, komplett haploid kromoszómákat tartalmaz. A hím ivarsejt, amelyet spermiumnak vagy magszálnak is hívnak, sokkal kisebb, mint a petesejt, és egy maggal ellátott fejből, valamint egy haploid kromoszómakészletből és egy középső darabból vagy nyakból, hozzákapcsolt mitokondriumokból és az azt követő szárnyból áll, amely biztosítja a sperma saját mozgását. A fején az úgynevezett akroszóma, a fej sapka található, amely enzimeket tartalmaz a petesejt membránjának áthatolására.

Funkció és feladatok

A ivarsejteket az úgynevezett szexuális szaporodáshoz használják, amely lehetővé teszi a gének rekombinációját egy populáción belül, így különböző egyének fejlődhetnek ugyanabban a populációban. A lehetséges génmutációkkal, amelyek spontán módon alakulnak ki a sejtosztódás során vagy a mutagének miatt, a lakosság vagy a társadalom alkalmazkodni tud a megváltozott környezeti feltételekhez. Ha bizonyos tulajdonságok előnyösek megváltozott környezetben, úgynevezett géneltolódás történik a népességben sok generáció során az előnyös tulajdonság javára.

Ez a lehetséges alkalmazkodási folyamat annyira nélkülözhetetlen a túléléshez, és olyan nagy előnnyel rendelkezik, hogy meghaladja a halálos mutációk hátrányait, amelyek szintén előfordulhatnak. Ezzel szemben az úgynevezett asexual vagy asexual reprodukció csírázás vagy hasonló folyamatok útján. A klónozásról, a genetikailag azonos egyének előállításáról van szó, amelynek fejlődése lényegesen kevesebb kockázattal jár, mint a szexuális szaporodás, de nem nyújt lehetőséget a változó környezethez való alkalmazkodásra. Amikor a férfi sperma összeolvad a nőstény petesejttel, akkor egy különös szempontot kell figyelembe venni.

A tojásba való belépéskor a sperma elveszíti a nyakat és a szárhéjat, amelyek mind a petesejtmembránon kívül maradnak, és ezzel együtt a férfi mitokondriumok. Ez azt jelenti, hogy csak a sejtmagban levő DNS örököl az apa oldaláról. A független mitokondriális DNS-t kizárólag az anya oldaláról öröklik.

betegségek

Betegségek, panaszok és diszfunkciók már előfordulhatnak a ivarsejtek kialakulásakor, a gametogenezis során. A meiozis során spontán mutáció fordulhat elő, vagy hiba léphet fel a kromoszómák megoszlásában.

Például hiányozhat egy kromoszóma egy része, vagy egy kromoszóma kétszer jelenhet meg a haploid halmazban, úgynevezett trisómia fordul elő a fúzió után. A 21. triszómia, más néven Down-szindróma, amelyben a diploid kromoszómakészlet hármas 21. kromoszómát tartalmaz, viszonylag jól ismert. A Turner-szindrómát az X kromoszóma hiánya okozza a kromoszómák diploid halmazában. Ilyen esetekben gametopathia, csíravonal károsodás, amely megfelel a női pete vagy a hím sperma korábbi károsodásának.

Általános szabály, hogy a helytelen kromoszóma-megoszlás a meiosis során halálos az utódsejtekre, különösen azokra a sejtekre, amelyekben hiányzik egy teljes kromoszóma vagy egy kromoszóma része. Ez azt jelenti, hogy általában nem életképesek, és új személy nem merülhet fel.