Gamet

Come gameti si chiamano il sesso maschile e femminile o le cellule germinali capaci di fecondazione.

Il loro set cromosomico diploide (doppio) è stato ridotto a un set aploide (singolo) attraverso la precedente meiosi (meiosi), in modo che dopo la fecondazione, l'unione di un gamete femminile e maschile, si crei una cellula diploide con un doppio set di cromosomi. Il gamete femminile corrisponde all'uovo fecondabile e il gamete maschile allo sperma fecondato.

Cos'è un gamet?

Il sesso femminile o maschile fertile o le cellule germinali sono chiamati gameti. Negli esseri umani, come in tutti gli altri mammiferi, i gameti maschili e femminili hanno un aspetto molto diverso. Il gamete femminile è l'uovo fecondabile e il gamete maschile è lo sperma fecondato.

Nonostante il loro aspetto e le loro dimensioni molto diverse, la loro caratteristica e caratteristica comune è il loro insieme aploide (semplice) di cromosomi. Il semplice insieme di cromosomi è creato dalla precedente meiosi (meiosi) delle cellule germinali primordiali, che vengono separate dalle cellule somatiche del corpo in una fase molto precoce, anche durante la fase embrionale. L'impianto per la formazione delle uova, compresa la prima parte della meiosi, inizia nella fase embrionale e si completa poco dopo la nascita. Ciò significa che dopo la maturità sessuale le donne hanno solo una quantità limitata di gameti fecondabili, anche se l'offerta totale di circa 500 ovuli ovulati può sembrare generosa.

Negli uomini, dopo la pubertà, si verificano meiosi delle cellule germinali primordiali per tutta la loro vita, in modo che gli spermatozoi capaci di fecondazione siano sempre prodotti e reintegrati "freschi". Dopo l'unione di una femmina e di un gamete maschile, cioè un uovo femminile con uno spermatozoo maschile, l'unione dei due insiemi aploidi di cromosomi crea una cellula diploide, lo zigote. Incarna la cellula primordiale da cui viene creato l'individuo geneticamente preprogrammato attraverso innumerevoli divisioni (mitosi) e differenziazioni cellulari.

Anatomia e struttura

Il gamete femminile, la cellula uovo, ha una forma sferica con un diametro compreso tra 0,12 e 0,15 millimetri. La cellula uovo è circondata da un rivestimento proteico che svolge un ruolo importante nell'attracco di uno sperma.

Tra lo strato dell'involucro e la membrana cellulare della cellula uovo c'è lo spazio perivitellina, in cui ci sono tre cosiddetti corpi polari, ciascuno con un insieme aploide di cromosomi. I corpi polari sorgono durante la prima e la seconda meiosi, non sono più necessari al corpo e vengono quindi scomposti nuovamente in seguito. Svolgono un ruolo nella fecondazione in vitro perché il loro set cromosomico può essere esaminato per possibili danni genetici prima che la cellula uovo contenente lo stesso set cromosomico venga impiantata. Il citoplasma della cellula uovo contiene organelli (come i mitocondri) e lisosomi, che contengono nutrienti per la post-fecondazione.

Il nucleo cellulare, che si trova anche nell'uovo, contiene un set completo di cromosomi aploidi. Il gamete maschile, noto anche come spermatozoo o filamento seminale, è molto più piccolo della cellula uovo ed è costituito da una testa con un nucleo e anche un set aploide di cromosomi e una sezione centrale o collo con mitocondri attaccati e il successivo flagello, che assicura il movimento dello sperma. Sulla testa c'è il cosiddetto acrosoma, il cappuccio della testa, che contiene enzimi per penetrare nella membrana dell'uovo.

Funzione e compiti

I gameti vengono utilizzati per la cosiddetta riproduzione sessuale, che consente di ricombinare i geni all'interno di una popolazione, in modo che individui diversi possano svilupparsi nella stessa popolazione. In combinazione con possibili mutazioni geniche che insorgono spontaneamente durante la divisione cellulare oa causa di mutageni, una popolazione o una società può adattarsi alle mutate condizioni ambientali. Se alcuni tratti sono vantaggiosi in un ambiente mutato, si verifica un cosiddetto spostamento genico all'interno della popolazione nel corso di molte generazioni a favore del tratto vantaggioso.

Questo possibile processo di adattamento è così essenziale per la sopravvivenza e di così grande vantaggio da superare gli svantaggi delle mutazioni letali che possono anche verificarsi. In contrasto con questo è la cosiddetta riproduzione asessuata o asessuata mediante germinazione o processi simili. Si tratta della clonazione, la produzione di individui geneticamente identici il cui sviluppo è associato a rischi significativamente inferiori rispetto alla riproduzione sessuale, ma non offre alcuna possibilità di adattamento a un ambiente che cambia. Quando lo sperma maschile si fonde con l'uovo femminile, c'è una caratteristica speciale da considerare.

Quando entra nell'uovo, lo sperma perde il collo e i flagelli, che rimangono entrambi al di fuori della membrana dell'uovo, e con essa i mitocondri maschili. Ciò significa che solo il DNA nel nucleo cellulare viene ereditato dalla parte del padre. Il DNA mitocondriale indipendente viene ereditato esclusivamente dalla parte materna.

Malattie

Malattie, disturbi e disfunzioni possono insorgere durante la gametogenesi, durante la gametogenesi. Durante la meiosi può verificarsi una mutazione spontanea o può verificarsi un errore nella divisione dei cromosomi.

Ad esempio, parti di un cromosoma possono mancare o un cromosoma può apparire due volte nel set aploide, in modo che dopo la fusione si verifichi una cosiddetta trisomia. La trisomia 21, nota anche come sindrome di Down, in cui il set cromosomico diploide contiene un triplo cromosoma 21, è relativamente ben nota. La sindrome di Turner è causata dalla mancanza di un cromosoma X nel set diploide di cromosomi. In questi casi si tratta di una gametopatia, un danno alla linea germinale, che corrisponde a un precedente danno all'uovo femminile o allo sperma maschile.

Di regola, le divisioni cromosomiche errate durante la meiosi sono letali per le cellule successive, specialmente per la cellula a cui manca un intero cromosoma o parti di un cromosoma. Ciò significa che di solito non sono vitali e non può sorgere alcun nuovo individuo.