Гамета - Gamete

Гамет ( / ɡæmiːt / ; от Древнегреческой γαμετή гаметы из gamein «вступить в браке») является гаплоидными клетками , что сливается с другими гаплоидными клетками во время оплодотворения в организмах , которые размножаются половым путем . Гаметы - это репродуктивные клетки организма , также называемые половыми клетками . У видов, которые производят два морфологически различных типа гамет и у которых каждая особь производит только один тип, самка - это любая особь, которая производит больший тип гамет, называемый яйцеклеткой, а самец производит меньший тип, называемый спермой . Сперматозоиды или сперматозоиды маленькие и подвижные из-за жгутика, структуры в форме хвоста, которая позволяет клетке двигаться и двигаться. Напротив, каждая яйцеклетка или яйцеклетка относительно велики и неподвижны. Короче говоря, гамета - это яйцеклетка (женская гамета) или сперматозоид (мужская гамета). У животных яйцеклетки созревают в яичниках самок, а сперма - в семенниках самцов. Во время оплодотворения сперматозоид и яйцеклетка объединяются, образуя новый диплоидный организм. Гаметы несут половину генетической информации индивидуума, по одной плоидности каждого типа, и создаются посредством мейоза , в котором половая клетка подвергается двум делениям, в результате чего образуются четыре гамет. В биологии тип гаметы, производимой организмом, определяет классификацию его пола.

Это пример анизогамии или гетерогамии , состояния, при котором самки и самцы производят гаметы разного размера (это имеет место у людей; человеческая яйцеклетка примерно в 100000 раз превышает объем одной человеческой сперматозоида). Напротив, изогамия - это состояние гамет обоих полов, имеющих одинаковый размер и форму, и которым даны произвольные обозначения для типа спаривания . Название гамета было введено немецким цитологом Эдуардом Страсбургером . Мужские и женские гаметы закладывают основу для половых ролей и полового отбора.

Оогенез - это процесс образования женских гамет у животных. Этот процесс включает мейоз (включая мейотическую рекомбинацию ), происходящий в диплоидном первичном ооците, с образованием гаплоидной яйцеклетки . Сперматогенез - это процесс образования мужской гаметы у животных. Этот процесс также включает мейоз, происходящий в диплоидных первичных сперматоцитах, с образованием гаплоидных сперматозоидов .

Эволюция гамет

Принято считать, что изогамия - это наследственное состояние, из которого произошла анизогамия, хотя ее эволюция не оставила никаких свидетельств окаменелостей. Угамия также произошла от изогамии через анизогамию. Почти всегда существует только два типа гамет, и все анализы показывают, что промежуточные размеры гамет исключаются из-за отбора. Гаметы среднего размера не обладают такими же преимуществами, как маленькие или большие; они уступают малым по мобильности и численности, и хуже, чем крупные по предложению.

Несходство

В отличие от гаметы, диплоидная соматическая клетка индивидуума содержит одну копию хромосомного набора из сперматозоидов и одну копию хромосомного набора из яйцеклетки. Следовательно, клетки потомства имеют гены, потенциально способные выражать характеристики как отца, так и матери , в зависимости от того, являются ли они доминантными или рецессивными . Хромосомы гаметы не являются точными копиями любого из наборов хромосом, содержащихся в диплоидных хромосомах, а являются их смесью.

Человеческий сперматозоид, проникающий в человеческую яйцеклетку. Сперматозоид примерно в 100 000 раз меньше по размеру, чем человеческая яйцеклетка.

Определение пола у млекопитающих и птиц

Люди и большинство млекопитающих используют систему определения пола XY, в которой нормальная яйцеклетка может нести только X-хромосому, тогда как сперматозоид может нести либо X, либо Y, в то время как ненормальная сперматозоид может не иметь определяющих пол. хромосомы, пара XY или пара XX; таким образом, мужской сперматозоид определяет пол любой образующейся зиготы . Если у зиготы две X-хромосомы, она превратится в женщину, если у нее есть X- и Y-хромосомы, она превратится в мужчину.

У птиц женская яйцеклетка определяет пол потомства с помощью системы определения пола ZW .

Искусственные гаметы

Искусственные гаметы, также известные как гаметы, полученные in vitro (IVD), гаметы, полученные из стволовых клеток (SCDG), и гаметы, полученные in vitro (IVG), представляют собой гаметы, полученные из стволовых клеток . Исследования показывают, что искусственные гаметы могут быть репродуктивной техникой для однополых пар мужчин, хотя суррогатная мать все равно потребуется на период беременности. Женщины, пережившие менопаузу, могут иметь возможность производить яйца и иметь генетически связанных детей с искусственными гаметами. Роберт Воробей написал в « Журнале медицинской этики» , что эмбрионы, полученные из искусственных гамет, можно использовать для получения новых гамет, и этот процесс можно повторить для создания нескольких поколений людей в лаборатории. Этот метод можно использовать для создания клеточных линий для медицинских приложений и для изучения наследственности генетических нарушений . Кроме того, этот метод может быть использован для улучшения человека путем селективного разведения на желаемый геном или путем использования технологии рекомбинантной ДНК для создания улучшений, которые не возникают в природе.

Растения

Растения, которые размножаются половым путем, также производят гаметы. Однако, поскольку у растений есть жизненный цикл, включающий чередование диплоидных и гаплоидных поколений, существуют некоторые различия. Растения используют мейоз для образования спор, которые развиваются в многоклеточные гаплоидные гаметофиты, которые продуцируют гаметы путем митоза. Сперматозоиды образуются в органе, известном как антеридий, а яйцеклетки - в органе в форме колбы, называемом архегониумом . У цветковых растений женский гаметофит продуцируется внутри семяпочки в завязи цветка. В зрелом состоянии гаплоидный гаметофит производит женские гаметы, готовые к оплодотворению. Мужской гаметофит вырабатывается внутри пыльцевого зерна в пыльнике . Когда пыльцевое зерно приземляется на зрелое рыльце цветка, оно прорастает, образуя пыльцевую трубку, которая врастает в завязь цветка, а затем в семяпочку. Затем пыльца производит сперматозоиды путем митоза и высвобождает их для оплодотворения.

Примечания и ссылки