Gamete - Gamete

A ivarsejt ( / ɡæmiːt / ; re ógörög γαμετή ivarsejt származó gamein „elvenni”) egy haploid sejt , amely biztosítékokat más haploid sejt során a megtermékenyítés az organizmusok , amelyek reprodukálják szexuálisan . A gaméták a szervezet reproduktív sejtjei , más néven nemi sejtek . Azokban a fajokban, amelyek két morfológiailag elkülönülő ivarsejt -típust termelnek, és amelyekben minden egyed csak egy típust termel, nőstény minden olyan egyed, amely a nagyobb méretű ivarsejtet - úgynevezett petesejtet - termeli, a hím pedig a kisebb típust - spermát . A sperma sejtek vagy a spermiumok kicsik és mozgékonyak a flagellum miatt, amely farok alakú szerkezet, amely lehetővé teszi a sejt mozgását és mozgását. Ezzel szemben minden tojássejt vagy petesejt viszonylag nagy és nem mozgékony. Röviden: az ivarsejt tojássejt (női ivarsejt) vagy spermium (hím ivarsejt). Állatokban a petesejtek a nőstények petefészkeiben érik, a hímek herében pedig a spermiumok fejlődnek ki. A megtermékenyítés során a spermium és a petesejt egyesülve új diploid szervezetet hoz létre. A gaméták hordozzák az egyén genetikai információinak felét , mindegyik típusból egy ploidát , és meiózis útján jönnek létre , amelyben a csírasejt két hasadást szenved, amelynek eredményeként négy ivarsejt keletkezik. A biológiában a szervezet által termelt ivarsejt típusa határozza meg nemének osztályozását.

Ez egy példa az anizogamiára vagy a heterogámiára , arra az állapotra, amelyben a nőstények és a hímek különböző méretű ivarsejteket termelnek (ez az emberek esetében fordul elő; az emberi petesejt körülbelül 100 000 -szer nagyobb, mint egyetlen emberi spermasejt térfogata). Ezzel szemben az izogámia az, hogy mindkét nem ivarsejtje azonos méretű és alakú, és tetszőleges jelölést ad a párzási típusra . A gamete nevet Eduard Strasburger német citológus vezette be . A férfi és női ivarsejtek határozzák meg a szexuális szerepek és a szexuális kiválasztás alapját.

Az oogenezis a nőstény ivarsejtek kialakulásának folyamata állatokban. Ez a folyamat magában foglalja a meiózist (beleértve a meiotikus rekombinációt ), amely a diploid elsődleges petesejtben fordul elő a haploid petesejt előállításához . A spermatogenezis a hím ivarsejtek kialakulásának folyamata állatokban. Ez a folyamat magában foglalja a meiózist is, amely a diploid primer spermatocitákban fordul elő, és így termel haploid spermiumot .

Az ivarsejtek evolúciója

Általánosan elfogadott, hogy az izogámia az ősállapot , amelyből az anizogamia kifejlődött, bár evolúciója nem hagyott fosszilis feljegyzéseket. Az oogámia az izogamiából az anizogámia révén is fejlődött. Szinte változatlanul csak két ivarsejt -típus létezik, minden elemzés azt mutatja, hogy a köztes ivarsejtméretek a kiválasztás miatt kiküszöbölhetők. A közepes méretű ivarsejtek nem rendelkeznek olyan előnyökkel, mint a kicsik vagy a nagyok; mobilitásban és létszámban rosszabbul teljesítenek, mint a kicsik, kínálatban pedig rosszabbul, mint a nagyok.

Különbözőség

A gamétával ellentétben az egyén diploid szomatikus sejtje tartalmazza a spermából származó kromoszómakészlet egy példányát, a kromoszómakészlet egy példányát pedig a petesejtből. Következésképpen az utódok sejtjeiben olyan gének vannak, amelyek potenciálisan képesek kifejezni mind az apa , mind az anya jellemzőit , attól függően, hogy dominánsak vagy recesszívek . Az ivarsejt kromoszómái nem a diploid kromoszómákban hordozott kromoszómakészletek egyikének pontos másolatai, hanem a kettő keveréke.

Az emberi spermiumok áthatolnak az emberi petesejtben. A spermium körülbelül 100 000 -szer kisebb, mint az emberi petesejt.

Nemek meghatározása emlősökben és madarakban

Az emberek és a legtöbb emlős az XY nemmeghatározó rendszert használja , amelyben a normál petesejt csak X kromoszómát hordozhat, míg a sperma hordozhat akár X-et, akár Y-t, míg a nem normális spermiumok végül nem hordozhatnak nemet kromoszómák, XY pár vagy XX pár; így a hímivarsejt határozza meg a keletkező zigóta nemét . Ha a zigóta két X kromoszómával rendelkezik, akkor nőstény lesz, ha X és Y kromoszóma, akkor hím lesz.

A madarak esetében a női petesejt meghatározza az utódok nemét a ZW nemmeghatározó rendszeren keresztül .

Mesterséges ivarsejtek

A mesterséges ivarsejtek, más néven in vitro származtatott ivarsejtek (IVD), őssejtekből származó ivarsejtek (SCDG) és in vitro generált ivarsejtek (IVG) őssejtekből származó ivarsejtek . A kutatások azt mutatják, hogy a mesterséges ivarsejtek reproduktív technikát jelenthetnek az azonos nemű férfi párok számára, bár a terhességi időszakban még pótmama szükséges. A menopauzán átesett nők képesek tojást termelni, és genetikailag rokon gyermekeket szülhetnek mesterséges ivarsejtekkel. Robert Sparrow a Journal of Medical Ethics című folyóiratban azt írta, hogy a mesterséges ivarsejtekből származó embriók felhasználhatók új ivarsejtek levezetésére, és ez a folyamat megismételhető, hogy több emberi generációt hozzanak létre a laboratóriumban. Ez a technika felhasználható sejtvonalak létrehozására az orvosi alkalmazásokhoz és a genetikai rendellenességek öröklődésének tanulmányozásához . Ezenkívül ezt a technikát fel lehet használni az ember fokozására, ha szelektíven tenyésztik a kívánt genomot, vagy rekombináns DNS -technológiát használnak a természetben nem előforduló javítások létrehozására.

Növények

A szexuálisan szaporodó növények ivarsejteket is termelnek. Mivel azonban a növények életciklusa diploid és haploid generációk váltakozását foglalja magában, vannak különbségek. A növények meiózissal spórákat termelnek, amelyek többsejtű haploid gametofitákká fejlődnek, amelyek mitózis útján ivarsejteket termelnek. A spermiumok az antheridium néven ismert szervben képződnek, a tojássejtek pedig az archegonium nevű lombik alakú szervben . A virágzó növények , a női gametofiton termelődik belsejében magkezdeményben belül petefészek a virág. Érett állapotban a haploid gametofita nőstény ivarsejteket termel, amelyek készen állnak a megtermékenyítésre. A hím gametofita termelődik belsejében egy pollen gabonát a portok . Amikor a pollenszem egy érett virágbélyegre kerül, csírázik, és pollencsövet képez , amely a stílusban a virág petefészkébe, majd a petesejtbe nő. A pollen ezután mitózissal spermát termel és megtermékenyítés céljából kiadja.

Jegyzetek és hivatkozások