Gamety jsou oplodnitelné mužské a ženské gamety nebo zárodečné buňky. Jejich diploidní (dvojnásobná) sada chromozomy byl snížen na haploid (single) nastavený předchozím meióza (dělení maturace), což má za následek vznik diploidní buňky s dvojnásobnou sadou chromozomů po oplodnění, spojení ženské a mužské gamety. Samičí gameta odpovídá vajíčku schopnému oplodnění a samčí gameta odpovídá spermie schopné oplodnění.
Co je to gameta?
Oplodnitelné ženské nebo mužské gamety nebo zárodečné buňky se nazývají gamety. U lidí, stejně jako u všech ostatních savců, vypadají mužské a ženské gamety velmi odlišně. Ženská gameta je vajíčko schopné oplodnění a mužská gameta je spermie schopné oplodnění. Navzdory velmi odlišnému vzhledu a velikosti je jejich společným rysem a charakteristikou jejich haploidní (jednoduchá) sada chromozomy. Jednoduchou sadu chromozomů tvoří předchozí meióza (dělení maturace) primordiálních zárodečných buněk, které jsou odděleny od buněk somatického těla ve velmi rané fázi, ještě během embryonální fáze. Proces tvorby vajec, včetně první části meióza, začíná v embryonální fázi a je dokončena krátce po narození. To znamená, že poté, co došlo k pohlavní dospělosti, mají ženy jen omezený přísun gamet schopných oplodnění, přestože celkový přísun asi 500 vajíčka schopný ovulace se může zdát velkorysý. U muže dochází k meióze prvotních zárodečných buněk po celý jeho život po pubertě, takže spermie schopné oplodnění jsou opakovaně vyráběny a dodávány „čerstvé“. Po spojení ženské a mužské gamety, tj. Ženského vajíčka s mužskými spermiemi, se diploidní buňka, zygota, vytvoří spojením dvou haploidních chromozomových sad. Ztělesňuje prvotní buňku, ze které geneticky předprogramovaný jedinec vychází nespočetnými děleními (mitózami) a buněčnými diferenciacemi.
Anatomie a struktura
Ženská gameta, vaječná buňka, má kulovitý tvar o průměru 0.12 až 0.15 milimetrů. Oocyt je obklopen proteinovou obalovou vrstvou, která hraje důležitou roli při dokování spermatu. Mezi obalovou vrstvou a buněčná membrána oocytu je perivitellinový prostor, který obsahuje tři takzvaná polární těla, každé s haploidní sadou chromozomy. Polární těla se tvoří během první a druhé meiózy, tělo již nepotřebuje, a proto se později degradují. Hrají roli v oplodnění in vitro protože jejich chromozomová sada může být vyšetřena na možné dědičné poškození před implantací vaječné buňky obsahující identickou chromozomovou sadu. Cytoplazma vajíčka obsahuje organely (např mitochondrie) a lysozomy, které obsahují živiny po dobu po oplodnění. Jádro, také umístěné ve vejci, obsahuje kompletní haploidní sadu chromozomů. Mužská pohlavní buňka, nazývaná také spermie nebo vlákno spermií, je mnohem menší než vejce a skládá se z a hlava s jádrem a také haploidní sadou chromozomů a prostředním kusem nebo krk s připojeným mitochondrie a následné bičík, který zajišťuje vlastní pohyb spermií. Na hlava je takzvaný akrozom, čepice hlavy, která obsahuje enzymy pro proniknutí do vaječné membrány.
Funkce a úkoly
Gamety slouží takzvané sexuální reprodukci a umožňují rekombinaci genů v populaci, aby se ve stejné populaci mohly vyvinout různí jedinci. V kombinaci s možným gen mutace, které vznikají spontánně během dělení buněk nebo v důsledku mutagenů, se populace nebo společnost mohou přizpůsobit měnícím se podmínkám prostředí. Pokud jsou určité vlastnosti výhodné ve změněném prostředí, tzv gen k posunu v populaci ve prospěch výhodného znaku dochází v průběhu mnoha generací. Tento možný adaptační proces je tak důležitý pro přežití a má tak velkou výhodu, že převažuje nad nevýhodami letálních mutací, ke kterým může také dojít. Na rozdíl od toho se jedná o tzv. Nepohlavní nebo nepohlavní rozmnožování klíčením nebo podobnými procesy. Jedná se o klonování, produkci geneticky identických jedinců, jejichž vývoj zahrnuje podstatně méně rizik než sexuální rozmnožování, ale nenabízí žádné možnosti přizpůsobení se měnící se prostředí. Během fúze mužských spermií se ženskými vaječnými buňkami je třeba vzít v úvahu zvláštní rys. Po proniknutí do vajíčka spermie ztrácí krk a bičík, oba zůstávají mimo vaječnou membránu, a tedy také samčí mitochondrie. To znamená, že z otcovské strany se dědí pouze DNA umístěná v jádru. Nezávislá mitochondriální DNA se dědí výhradně po matce.
Nemoci
Nemoci, nemoci a dysfunkce mohou nastat během tvorby gamet, během gametogeneze. Během dělení zrání může nastat spontánní mutace nebo během dělení chromozomů může dojít k chybě. Například mohou chybět části chromozomu nebo může být chromozom duplikován v haploidní sadě, což vede k tzv. Trizomii po fúzi. Poměrně dobře známá je trizomie 21, nazývaná také Downův syndrom, ve kterém sada diploidních chromozomů obsahuje trojitý chromozom 21. Turnerův syndrom je způsobena absencí X chromozomu v sadě diploidních chromozomů. V takových případech se jedná o gametopatii, poškození zárodečné linie odpovídající předběžnému poškození ženského vajíčka nebo mužského spermatu. Vadné rozdělení chromozomů během meiózy je zpravidla smrtelné pro následující buňky, zejména pro buňku, které chybí celý chromozom nebo části chromozomu. To znamená, že obvykle nejsou schopni přežít a nemůže vzniknout žádný nový jedinec.
