Gameta (gameta): komórka rozrodcza (plemnik lub komórka jajowa) zawierająca haploidalny zestaw chromosomów, to znaczy posiadająca jedną kopię każdego z chromosomów.
W przypadku rozmnażania płciowego potomstwo ma zwykle dwoje rodziców. Każdy rodzic wytwarza komórki płciowe. Komórki płciowe lub gamety mają połówkowy lub haploidalny zestaw chromosomów i powstają w wyniku mejozy. Zatem gameta (z greckiego gameta – żona, gamety – mąż) jest dojrzałą komórką rozrodczą zawierającą haploidalny zestaw chromosomów i zdolną do łączenia się z podobną komórką przeciwnej płci w celu utworzenia zygoty, podczas gdy liczba chromosomów staje się diploidalny. W zestawie diploidalnym każdy chromosom ma sparowany (homologiczny) chromosom. Jeden z homologicznych chromosomów pochodzi od ojca, drugi od matki. Gameta żeńska to jajo, męska to plemnik. Proces powstawania gamet jest zbiorczo nazywany gametogenezą.
W zarodkach wszystkich kręgowców wczesna faza rozwoju, niektóre komórki są izolowane jako prekursory przyszłych gamet. Takie pierwotne komórki rozrodcze migrują do rozwijających się gonad (jajników u kobiet, jąder i samców), gdzie po okresie rozmnażania mitotycznego przechodzą mejozę i różnicują się w dojrzałe gamety. W komórkach rozrodczych przed mejozą aktywowane są dodatkowe geny, które regulują parowanie chromosomów homologicznych, rekombinację i separację zrekombinowanych chromosomów homologicznych w anafazie pierwszego podziału.
Oocyty rozwijają się z pierwotnych komórek rozrodczych, które we wczesnym stadium rozwoju organizmu migrują do jajnika i tam przekształcają się w oogonię. Po okresie rozmnażania mitotycznego oogonia staje się oocytem pierwszego rzędu, który po wejściu w pierwszy podział mejozy przebywa w profazie I przez czas mierzony w dniach lub latach, w zależności od rodzaju organizmu. Podczas tego opóźnienia oocyt rośnie i gromadzi rybosomy, mRNA i białka, często przy użyciu innych komórek, w tym otaczających komórek pomocniczych. Dalszy rozwój (dojrzewanie komórki jajowej) zależy od hormonów polipeptydowych (gonadotropin), które działając na komórki podporowe otaczające każdy oocyt, indukują je do indukowania dojrzewania niewielkiej części oocytów. Te oocyty kończą pierwszy podział mejozy, wytwarzając małe ciałko kierunkowe i duży oocyt drugiego rzędu, który później wchodzi w metafazę drugiego podziału mejotycznego. U wielu gatunków komórka jajowa pozostaje na tym etapie, dopóki zapłodnienie nie inicjuje zakończenia mejozy i rozpoczęcia rozwoju embrionalnego.
Plemnik jest zwykle małą i zwartą komórką, która jest wysoce wyspecjalizowana w funkcji wprowadzania swojego DNA do komórki jajowej. Podczas gdy w wielu organizmach cała pula oocytów tworzy się na wczesnym etapie rozwoju samicy, u samców po rozpoczęciu dojrzewania coraz więcej komórek rozrodczych wchodzi w mejozę, a każdy spermatocyt pierwszego rzędu daje początek czterem dojrzałym plemnikom. Różnicowanie plemników następuje po mejozie, kiedy jądra są haploidalne. Ponieważ jednak cytokineza nie jest zakończona podczas podziału mitotycznego dojrzałych spermatogonii i spermatocytów, potomkowie jednego spermatogonium rozwijają się jako
Gamety - (z greckiej żony gamety, męża gamety), komórki płciowe zwierząt i roślin są żeńskie (jaja lub jaja) i męskie (plemniki, plemniki). Spermatogeneza i budowa gamet męskich u zwierząt wyższych. Proces, który powoduje spotkanie męskich i żeńskich komórek rozrodczych u zwierząt, nazywa się inseminacją.
Gamety (z greckiego γᾰμετή - żona, γᾰμέτης - mąż) to komórki rozrodcze, które mają haploidalny (pojedynczy) zestaw chromosomów i uczestniczą w gametach, w szczególności w rozmnażaniu płciowym. Kiedy dwie gamety łączą się w procesie płciowym, powstaje zygota, która rozwija się w osobnika (lub grupę osobników) o dziedzicznych cechach obu organizmów rodzicielskich, które wytworzyły gamety.
Jeśli łączące się gamety nie różnią się morfologicznie od siebie wielkością, strukturą i zestawem chromosomów, wówczas nazywane są izogametami lub gametami bezpłciowymi. Takie gamety są ruchliwe, mogą mieć wici lub być ameboidalne. Gamety jednego gatunku biologicznego zdolne do fuzji różnią się znacznie pod względem wielkości i ruchliwości na dwa typy: gamety męskie o niewielkich rozmiarach i duże nieruchome gamety żeńskie - jaja.
Oocyty, czyli żeńskie komórki rozrodcze, z reguły są nieruchome, okrągłe lub wydłużone, bogate w żółtko; jego ilość i położenie decydują o objętości i rodzaju jaja. Plemniki (tj. męskie komórki płciowe) są ruchomymi, najmniejszymi komórkami w ciele, pozbawionymi żółtka. W przeciwieństwie do wszystkich innych komórek organizmu, które nazywane są somatycznymi i zawierają diploidalny lub podwójny zestaw chromosomów, dojrzałe komórki rozrodcze zawierają haploidalny lub pojedynczy zestaw chromosomów.
Rozmnażanie płciowe wyróżnia się obecnością procesu seksualnego, który zapewnia wymianę informacji dziedzicznych i stwarza warunki do występowania zmienności dziedzicznej. Z reguły biorą w nim udział dwie osoby - kobieta i mężczyzna, które tworzą haploidalne komórki płciowe żeńskie i męskie - gamety. W wyniku zapłodnienia, czyli połączenia gamet żeńskich i męskich, powstaje diploidalna zygota z nową kombinacją cech dziedzicznych, która staje się przodkiem nowego organizmu.
rozmnażanie płciowe
Formy procesu seksualnego to koniugacja i kopulacja. Kopulacja (gametogamia) jest formą procesu seksualnego, w którym dwie różne płciowo komórki - gamety - łączą się i tworzą zygotę. W tym przypadku jądra gamet tworzą jedno jądro zygoty. Istnieją następujące główne formy gametogamii: izogamia, anizogamia i oogamia.
W przypadku anizogamii (heterogamii) powstają mobilne, różne morfologicznie i fizjologicznie gamety. W przypadku oogamii gamety bardzo się od siebie różnią. Gameta żeńska to duża nieruchoma komórka jajowa zawierająca duże zapasy składników odżywczych. Męskie gamety - plemniki - to małe, najczęściej ruchome komórki, które poruszają się za pomocą jednej lub więcej wici.
Morfologia gamet i rodzaje gametogamii
Oogamia jest charakterystyczna dla zwierząt, roślin wyższych i wielu grzybów. W algach wielokomórkowych, wielu grzybach i wyższych roślinach zarodnikowych tworzenie gamet zachodzi w specjalnych narządach rozmnażania płciowego - gametangia. W wyższych roślinach zarodnikowych żeńskie gametangie nazywane są archegoniami, podczas gdy męskie gametangie nazywane są antheridia. U zwierząt gametogeneza zachodzi w specjalnych gruczołach płciowych - gonadach. Jednak na przykład u gąbek i koelenteratów gruczoły płciowe są nieobecne, a gamety powstają z różnych komórek somatycznych.
Organizmy takie nazywane są hermafrodytami (w mitologii greckiej hermafrodyta to dziecko Hermesa i Afrodyty - biseksualna istota, która niesie w sobie zarówno kobiecość, jak i męskość). Hermafrodytyzm obserwuje się u wielu bezkręgowców (mięczaki, płazińce i pierścienice), a także u cyklostomów (śluzic) i ryb (okoń morski). W tym przypadku organizmy z reguły mają szereg adaptacji, które zapobiegają samozapłodnieniu.
Zobacz, jakie „męskie gamety” znajdują się w innych słownikach:
Zależy to od warunków bytowych jednostki i jej wieku. U większości zwierząt niższych gamety wytwarzane są przez całe życie, u wyższych tylko w okresie aktywności płciowej, od momentu dojrzewania do zaniku czynności gruczołów w starszym wieku.
Spermatogeneza zachodzi w męskich gonadach - jądrach. W każdej strefie komórki znajdują się na odpowiednich etapach rozwoju. Intensywnie dzielą się przez mitozę, dzięki czemu zwiększa się ich liczba i samo jądro.
Tutaj komórki powiększają się ze względu na wzrost ilości cytoplazmy i zamieniają się w spermatocyty pierwszego rzędu (okres wzrostu). Trzeci okres w rozwoju gamet męskich nazywany jest okresem dojrzewania. Po pierwszym podziale powstają dwa spermatocyty drugiego rzędu, a po drugim cztery spermatydy, które mają owalny kształt i znacznie mniejszy rozmiar. W jądrach powstaje ogromna ilość plemników.
Kształt męskich gamet u różnych gatunków zwierząt jest różny. Najbardziej typowe dla zwierząt wyższych są plemniki, które mają głowę, szyję i długi ogon, który służy do aktywnego ruchu. Szerokość ich owalnej głowy wynosi 1,5-2 mikronów, długość ogona około 60 mikronów. Głowa zawiera jądro i niewielką ilość cytoplazmy z organellami. Zawiera enzymy, które rozpuszczają skorupkę jaja podczas zapłodnienia.
Plemniki nie mają rezerw składników odżywczych i zwykle szybko umierają. Jednak u niektórych zwierząt, takich jak pszczoły, mają one dużą żywotność i pozostają przy życiu przez kilka lat, będąc w specjalnym organie samicy - pojemniku na nasiona. Oogeneza zachodzi w specjalnych gruczołach – jajnikach – i obejmuje trzy okresy: reprodukcję, wzrost i dojrzewanie.
W okresie lęgowym prekursory komórek rozrodczych - oogonia - intensywnie się dzielą. Wraz z początkiem dojrzewania poszczególne oogonia okresowo wchodzą w okres wzrostu. Komórki rosną, gromadzi się w nich żółtko - powstają oocyty pierwszego rzędu. Jaja zawierają szereg substancji niezbędnych do powstania zarodka.
Gametogeneza. Proces powstawania i rozwoju gamet nazywany jest gametogenezą. U większości zwierząt składają się z głowy zawierającej jądro, szyi z centrosomami i ogona. Funkcje te w procesie ewolucji zostały podzielone między gamety męskie i żeńskie. Aby nastąpiło zapłodnienie, gamety muszą się odnaleźć. Konieczne jest również zapewnienie zygocie wystarczającej podaży składników odżywczych i osłonek ochronnych.
Rozwój w osobnika (lub grupę osobników) z dziedzicznymi cechami obu organizmów rodzicielskich, które wytworzyły gamety.
U niektórych gatunków możliwy jest również rozwój pojedynczej gamety (niezapłodnionej komórki jajowej) w organizmie – partenogeneza.
Morfologia gamet i rodzaje gametogamii
Izogamia, heterogamia i oogamia
Morfologia gamet różnych gatunków jest dość zróżnicowana, przy czym wytworzone gamety mogą różnić się zarówno zestawem chromosomów (przy heterogamii gatunku), jak i wielkością i ruchliwością (zdolność do samodzielnego poruszania się), natomiast dymorfizm gamet u różnych gatunków jest bardzo zróżnicowana - od dymorfizmu nieobecności w postaci izogamii do skrajnej manifestacji w postaci oogamii.
izogamia
Jeśli łączące się gamety nie różnią się morfologicznie od siebie wielkością, strukturą i zestawem chromosomów, wówczas nazywane są izogametami lub gametami bezpłciowymi. Takie gamety są ruchliwe, mogą mieć wici lub być ameboidalne. Izogamia jest typowa dla wielu alg.
anizogamia (heterogamia)
Gamety zdolne do fuzji różnią się wielkością, ruchliwe mikrogamety niosą wici, makrogamety mogą być ruchliwe (wiele glonów) lub nieruchome (makrogamety pozbawione wici u wielu protistów).
oogamia
Gamety jednego gatunku biologicznego zdolne do fuzji różnią się znacznie pod względem wielkości i ruchliwości na dwa typy: małe mobilne gamety męskie - plemniki - i duże nieruchome gamety żeńskie - jaja. Różnica w wielkości gamet wynika z faktu, że jaja zawierają zapas składników odżywczych wystarczający do zapewnienia kilku pierwszych podziałów zygoty podczas jej rozwoju w zarodek.
Teoria selekcji destrukcyjnej Parkera. Jeśli rozmiar zygoty jest wystarczająco ważny dla jej przeżycia (w organizmach z zewnętrznym zapłodnieniem), to anizogamia byłaby ewolucyjnie stabilną strategią. W takich przypadkach populacja samców (producentów małych gamet) i samic (producentów dużych gamet) będzie stabilna. Teoria doboru destrukcyjnego pozwala wyjaśnić pojawienie się i utrzymanie dwupienności wielu roślin i niektórych zwierząt przy zapłodnieniu zewnętrznym.
Gatunek i płeć
Pojęcie płci wiąże się ze zróżnicowaniem wielkości gamet, to znaczy odnosimy się do osobników płci męskiej, które wytwarzają małe, ruchome gamety, a do samicy, które wytwarzają duże. Jednocześnie zróżnicowanie ze względu na typ gamety (homo - XX lub heterogametyczna konstytucja - XY) u niektórych gatunków może nie pokrywać się ze zróżnicowaniem wielkości.
W procesie ewolucji u większości gatunków okazało się, że u samca występują małe gamety i heterogametyczna budowa XY, a u samicy duże gamety i XX homogametyczna budowa. Są to gatunki o typie gamety Drosophila. Przeciwnie, u gatunków o typie gametycznym Abraxas (Język angielski)Rosyjski(ptaki, motyle, ćmy, niektóre gatunki ryb itp.) kierunki tych zróżnicowań nie pokrywały się. Jaja u samic są heterogametyczne, podczas gdy plemniki u samców są homogametyczne.
Gamety(gr. Gameta - kobieta, gamety - mężczyzna) - komórki płciowe: komórki jajowe (gamety żeńskie) i plemniki (gamety męskie), które poprzez wypłukiwanie podczas rozmnażania płciowego i początek rozwoju nowego osobnika zapewniają przekazanie informacji dziedzicznej od rodziców do potomstwa.
Gamety to wysoce zróżnicowane komórki, które w toku ewolucji nabyły właściwości pełnienia określonych funkcji.
Jądra gamet męskich i żeńskich zawierają te same informacje dziedziczne, które są niezbędne do rozwoju organizmu. Jednak inne funkcje komórki jajowej i nasienia są różne, więc mają bardzo różną strukturę.
gamety żeńskie- jaja są nieruchome, kuliste lub nieco wydłużone. Zawierają wszystkie typowe organelle komórkowe, ale różnią się budową od innych komórek, ponieważ są przystosowane do realizacji rozwoju całego organizmu.
Oocyty są znacznie większe niż komórki somatyczne. Wewnątrzkomórkowa struktura cytoplazmy jest specyficzna dla każdego gatunku zwierzęcia, co zapewnia gatunkowe (a często indywidualne) cechy rozwoju zarodka.
Należą do nich materiał odżywczy (żółtko).
Jaja są pokryte błonami, które pełnią funkcję ochronną i zapewniają niezbędny rodzaj metabolizmu.
Męskie gamety- plemniki mają zdolność poruszania się, w pewnym stopniu daje możliwość spotkania gamet. Pod względem morfologii zewnętrznej i niewielkiej ilości cytoplazmy plemniki bardzo różnią się od innych komórek, ale mają wszystkie główne organelle. Typowy plemnik ma głowę, szyję i ogon. Na przednim końcu głowy znajduje się akrosom składający się ze zmodyfikowanego kompleksu Golgiego. Większość głowy jest zajęta przez jądro. Szyja zawiera centriole i spiralną nić utworzoną przez mitochondria.
Męskie gamety - plemniki mają niewielką ilość cytoplazmy (ponieważ główną funkcją tych komórek jest transport materiału dziedzicznego do komórki jajowej), więc stosunek jądrowo-cytoplazmatyczny jest wysoki. Podczas badania plemników pod mikroskopem elektronowym stwierdzono, że cytoplazma głowy nie ma stanu koloidalnego, ale ciekłokrystalicznego. Osiąga to odporność plemników na niekorzystne warunki środowiskowe. Na przykład są mniej uszkadzane przez promieniowanie jonizujące w porównaniu z niedojrzałymi komórkami rozrodczymi. Długość ludzkiego plemnika waha się od 52-70 mikronów.
Wszystkie plemniki mają ten sam (ujemny) ładunek, co zapobiega ich sklejaniu się. Komórki płciowe znacznie różnią się od komórek somatycznych:
- w komórkach rozrodczych haploidalny zestaw chromosomów, w komórkach somatycznych zestaw diploidalny;
- w komórkach rozrodczych stosunek jądrowo-cytoplazmatyczny jest inny: w plemnikach jest wysoki, w jaju jest niski;
- kształt i wielkość komórek rozrodczych są inne niż somatyczne;
- dla gamet żeńskich - jaj charakterystyczna jest segregacja cytoplazmatyczna (regularna redystrybucja cytoplazmy po zapłodnieniu).
W praktyce medycznej jako antykoncepcja hormonalna stosuje się złożone doustne środki antykoncepcyjne, w których fizjologicznie łączą się dwa główne żeńskie hormony płciowe: estrogen i progestagen.
Cechy gamet
Gamety to komórki rozrodcze, które mają haploidalny (pojedynczy) zestaw chromosomów i biorą udział w gametach, w szczególności w rozmnażaniu płciowym. Kiedy dwie gamety łączą się w procesie płciowym, powstaje zygota, która rozwija się w osobnika (lub grupę osobników) o dziedzicznych cechach obu organizmów rodzicielskich, które wytworzyły gamety.
U niektórych gatunków możliwy jest również rozwój pojedynczej gamety (niezapłodnionej komórki jajowej) w organizmie – partenogeneza.
Morfologia gamet i rodzaje gametogamii
Gamety to wysoce zróżnicowane komórki. W procesie ewolucji nabyły przystosowania do pełnienia określonych funkcji. Jądra zarówno gamet męskich, jak i żeńskich w równym stopniu zawierają dziedziczne informacje niezbędne do rozwoju organizmu. Ale inne funkcje jaja i nasienia są różne, dlatego różnią się ostro w strukturze,
Jaja są nieruchome, mają kulisty lub lekko wydłużony kształt. Jajo zawiera wszystkie typowe organelle komórkowe, ale jego budowa różni się od innych komórek, ponieważ jest przystosowana do realizowania możliwości rozwoju całego organizmu. Rozmiar jaj jest znacznie większy niż jaj somatycznych. Budowa wewnątrzkomórkowa cytoplazmy w jajach jest specyficzna dla każdego gatunku zwierząt, co zapewnia specyficzne (i często indywidualne) cechy rozwojowe. Jaja zawierają szereg substancji niezbędnych do rozwoju zarodka. Należą do nich materiał odżywczy (żółtko). Niektóre gatunki zwierząt gromadzą w swoich jajach tak dużo żółtka, że można je zobaczyć gołym okiem. Są to jaja ryb i płazów, jaja gadów i ptaków. Spośród współczesnych zwierząt największe jaja rekina śledziowego mają średnicę 29 cm; średnica jaja strusia wynosi 10,5 cm, kurczaka - 3,5 cm Jaja zwierząt, w których rozwijający się zarodek otrzymuje pokarm ze środowiska, na przykład u wyższych ssaków, są małe. Średnica jaja myszy 60 centów, krowa 100 centów. Ludzkie jajo ma średnicę 130-200 c.
Morfologia gamet różnych gatunków jest dość zróżnicowana, natomiast wytworzone gamety mogą różnić się zarówno zestawem chromosomów (przy heterogamii gatunku), wielkością i ruchliwością (zdolność do samodzielnego poruszania się), podczas gdy dymorfizm gamet u różnych gatunków jest bardzo zróżnicowany - od braku dymorfizmu w postaci izogamii do jej skrajnej manifestacji w postaci oogamii.
izogamia
Jeśli łączące się gamety nie różnią się morfologicznie od siebie wielkością, strukturą i zestawem chromosomów, wówczas nazywane są izogametami lub gametami bezpłciowymi. Takie gamety są ruchliwe, mogą mieć wici lub być ameboidalne. Izogamia jest typowa dla wielu alg.
anizogamia (heterogamia)
Gamety zdolne do fuzji różnią się wielkością, ruchliwe mikrogamety niosą wici, makrogamety mogą być ruchliwe (wiele glonów) lub nieruchome (makrogamety pozbawione wici u wielu protistów).
Sperma i jajo. Gamety jednego gatunku biologicznego zdolne do fuzji różnią się znacznie pod względem wielkości i ruchliwości na dwa typy: gamety męskie o niewielkich rozmiarach i duże nieruchome gamety żeńskie - jaja. Różnica w wielkości gamet wynika z faktu, że jaja zawierają zapas składników odżywczych wystarczający do zapewnienia kilku pierwszych podziałów zygoty podczas jej rozwoju w zarodek.
Męskie gamety - plemniki zwierząt i wielu roślin są ruchliwe i zwykle niosą jedną lub więcej wici, z wyjątkiem męskich gamet roślin nasiennych - plemników, które są dostarczane do jaja podczas kiełkowania łagiewki pyłkowej, a także plemników bez wici ( plemników) nicieni i stawonogów.
Chociaż plemniki są nosicielami mitochondriów, tylko jądrowy DNA przechodzi z męskiej gamety do zygoty podczas oogamii; DNA mitochondrialne (a w przypadku roślin plastydowy DNA) jest zwykle dziedziczone przez zygotę tylko z komórki jajowej.