Gamet

Net zo Gameten het mannelijke en vrouwelijke geslacht of geslachtscellen die in staat zijn tot bevruchting, worden genoemd.

Hun diploïde (dubbele) chromosoomset werd gereduceerd tot een haploïde (enkele) set door eerdere meiose (meiose), zodat na bevruchting, de vereniging van een vrouwelijke en een mannelijke gameet, een diploïde cel met een dubbele set chromosomen ontstaat. De vrouwelijke gameet komt overeen met het bevruchtbare ei en de mannelijke gameet met het bevruchte sperma.

Wat is een gamet?

Vruchtbare vrouwelijke of mannelijke geslachts- of geslachtscellen worden gameten genoemd. Bij mensen zien mannelijke en vrouwelijke gameten er, net als bij alle andere zoogdieren, heel anders uit. De vrouwelijke gameet is het bevruchtbare ei en de mannelijke gameet is het bevruchte sperma.

Ondanks hun zeer verschillende uiterlijk en grootte, is hun gemeenschappelijke kenmerk en kenmerk hun haploïde (eenvoudige) set chromosomen. De eenvoudige set chromosomen ontstaat door eerdere meiose (meiose) van de oerkiemcellen, die in een zeer vroeg stadium, zelfs tijdens de embryonale fase, van de somatische lichaamscellen worden gescheiden. De faciliteit voor de vorming van eieren, inclusief het eerste deel van de meiose, begint in de embryonale fase en wordt kort na de geboorte voltooid. Dit betekent dat vrouwen na de geslachtsrijpheid slechts een beperkte voorraad bevruchtbare gameten hebben, ook al lijkt de totale voorraad van ongeveer 500 ovulerende eieren genereus.

Bij mannen vinden na de puberteit de meiose van de oerkiemcellen hun hele leven plaats, zodat zaadcellen die in staat zijn tot bevruchting altijd "vers" geproduceerd en aangevuld worden. Na de vereniging van een vrouwelijke en een mannelijke gameet, d.w.z. een vrouwelijk ei met een mannelijk sperma, creëert de vereniging van de twee haploïde chromosoomsets een diploïde cel, de zygoot. Het belichaamt de oorspronkelijke cel waaruit het genetisch voorgeprogrammeerde individu is gemaakt door middel van talloze delingen (mitosen) en celdifferentiaties.

Anatomie en structuur

De vrouwelijke gameet, de eicel, heeft een bolvorm met een diameter van 0,12 tot 0,15 millimeter. De eicel is omgeven door een eiwitachtige laag die een belangrijke rol speelt bij het aanleggen van een zaadcel.

Tussen de enveloplaag en het celmembraan van de eicel bevindt zich de perivitelline-ruimte, waarin zich drie zogenaamde polaire lichamen bevinden, elk met een haploïde set chromosomen. De poollichamen ontstaan ​​tijdens de eerste en tweede meiose, zijn niet meer nodig door het lichaam en worden daarom later weer afgebroken. Ze spelen een rol bij in-vitrofertilisatie omdat hun set chromosomen kan worden onderzocht op mogelijke erfelijke schade voordat de eicel met dezelfde set chromosomen wordt geïmplanteerd. Het cytoplasma van de eicel bevat organellen (zoals mitochondriën) en lysosomen, die voedingsstoffen bevatten voor postbevruchting.

De celkern, die zich ook in het ei bevindt, bevat een complete set haploïde chromosomen. De mannelijke gameet, ook wel het sperma of zaaddraad genoemd, is veel kleiner dan de eicel en bestaat uit een kop met een celkern en ook een haploïde set chromosomen en een middenstuk of nek met aangehechte mitochondriën en de daaropvolgende flagella, die zorgt voor de eigen beweging van het sperma. Op de kop bevindt zich het zogenaamde acrosoom, de kopkap, die enzymen bevat om het eimembraan te penetreren.

Functie en taken

Gameten worden gebruikt voor de zogenaamde seksuele voortplanting, waardoor de genen kunnen worden gerecombineerd binnen een populatie, zodat verschillende individuen zich in dezelfde populatie kunnen ontwikkelen. In combinatie met mogelijke genmutaties die spontaan ontstaan ​​tijdens celdeling of door mutagenen, kan een populatie of samenleving zich aanpassen aan veranderde omgevingsomstandigheden. Als bepaalde eigenschappen voordelig zijn in een veranderde omgeving, treedt binnen de populatie in de loop van vele generaties een zogenaamde genverschuiving op ten gunste van de voordelige eigenschap.

Dit mogelijke aanpassingsproces is zo essentieel om te overleven en van zo'n groot voordeel dat het opweegt tegen de nadelen van dodelijke mutaties die ook kunnen optreden. In tegenstelling hiermee is de zogenaamde aseksuele of aseksuele voortplanting door kiemen of soortgelijke processen. Het gaat om klonen, om de productie van genetisch identieke individuen, wier ontwikkeling gepaard gaat met beduidend minder risico's dan seksuele voortplanting, maar geen mogelijkheden biedt tot aanpassing aan een veranderende omgeving. Wanneer het mannelijke sperma versmelt met het vrouwelijke ei, is er een speciale eigenschap waarmee u rekening moet houden.

Bij het binnengaan van het ei verliest het sperma de nek en de flagella, die beide buiten het eimembraan blijven, en daarmee de mannelijke mitochondriën. Dit betekent dat alleen het DNA in de celkern wordt overgeërfd van vaderskant. Het onafhankelijke mitochondriale DNA wordt uitsluitend van de moederskant geërfd.

Ziekten

Ziekten, klachten en disfuncties kunnen al optreden tijdens de vorming van de gameten, tijdens gametogenese. Er kan een spontane mutatie optreden tijdens de meiose of er kan een fout optreden in de chromosoomdeling.

Zo kunnen er delen van een chromosoom ontbreken of kan een chromosoom twee keer voorkomen in de haploïde set, waardoor na de fusie een zogenaamde trisomie ontstaat. Trisomie 21, ook bekend als het syndroom van Down, waarbij de diploïde chromosoomset een drievoudig chromosoom 21 bevat, is relatief goed bekend. Het syndroom van Turner wordt veroorzaakt door het ontbreken van een X-chromosoom in de diploïde set chromosomen. In dergelijke gevallen is het een gametopathie, een kiembaanbeschadiging, die overeenkomt met een eerdere schade aan het vrouwelijke ei of het mannelijke sperma.

In de regel zijn onjuiste chromosoomverdelingen tijdens de meiose dodelijk voor de opvolgercellen, vooral voor de cel die een heel chromosoom of delen van een chromosoom mist. Dit betekent dat ze meestal niet levensvatbaar zijn en dat er geen nieuw individu kan ontstaan.