Gameta — definīcija: olšūna, spermatozoīds un to loma

Gamete ir specializēta dzimumšūna, kas apaugļošanas (ieņemšanas) laikā saplūst ar citu gametu organismos, kuri vairojas dzimumdzīvi. Gametas ražo dzimumšūnas.

Sugām, kurās veidojas divu morfoloģiski atšķirīgu tipu gametas un kurās katrs indivīds veido tikai vienu tipu, mātīte ir jebkurš indivīds, kas veido lielāku gametas tipu, ko sauc par olšūnu (jeb olšūnu), bet tēviņš veido mazāku gametas tipu - spermatozoīdu (jeb spermatozoīdu).

Nosaukumu gamete ieviesa austriešu biologs Gregors Mendelis.

Kas ir gametas — būtiskākās īpašības

Gametas parasti ir haploīdās šūnas — tām ir puse no parastā (diploīdā) hromosomu skaita un tās veidojas, veicot mejozi. Mejoze samazina hromosomu skaitu un rada ģenētisko daudzveidību, jo tajā notiek rekombinācija un nejauša hromosomu sadalīšanās.

Galvenās gametu īpašības:

Haploīdums — katra gameta satur vienu hromosomu komplektu.

Specifiska morfoloģija — bieži olšūnas ir lielākas ar daudz šūnas citoplazmas (olbaltumvielas, tauki, dzeltenums), bet spermatozoīdi ir mazāki un kustīgāki.

Funkcija — nodrošina ģenētiskā materiāla apvienošanu un jauna organisma veidošanos (zigotu).

Citoplazmatiskā atšķirība — olšūna parasti nes lielāku daļu citoplazmas un organoīdus; no tā bieži atkarīga zigotas barošana agrīnajā attīstībā.

Tipi un reproduktīvie modeļi

Pamata sistēmas attiecībā uz gametām:

Anizogāmija — divi morfoloģiski atšķirīgi gametu tipi (piem., olšūna un spermatozoīds). Tā ir izplatīta daudzos dzīvniekos un augos.

Izogāmija — gametas ir morfoloģiski līdzīgas vai vienādas; sastopama vienšūņos un dažos vienkāršos daudzšūnu organismos.

Hermenēdītisms — organisms spēj ražot abus gametu tipus (piem., daudzi augi un sīki bezmugurkaulnieki), kas ļauj pašapaugļošanos vai krustošanos.

Dioīss/monoišs — atsevišķi indivīdi ražo tikai vienu gametu tipu (vīrieši vai sievietes).

Gametoģenēze — kā rodas gametas

Gametas cilvēkos un citos eikariotos parasti veidojas šūnu dalīšanās procesā, kas saucas gametoģenēze. Galvenās līnijas:

Spermatogeneze — vīriešiem notiek sēkliniekos, sākoties pubertātei, turpinās visa mūža garumā. Rezultātā rodas daudz mazu, kustīgu spermatozoīdu.

Oogeneze — sievietēm olšūnas attīstās olnīcās, process sākas embrionālajā periodā un tiek pabeigts vai pabeidzies pēc ovulācijas un apaugļošanas. Oocīti parasti iznāk reti, satur daudz citoplazmas un rezerves vielu.

Mejoze, kas norisinās šajos procesos, rada ģenētisku variāciju, kas ir svarīga evolūcijai un populāciju pielāgošanās spējai.

Apaugļošanas process un zigota

Gadījumā, ja divas gametas saplūst, to haploīdais kodols apvienojas un veido diploīdu zigotu (iepriekš minētā apaugļošanas sekas). Zigota satur ģenētisko informāciju no abiem vecākiem un sāk dalīties, attīstoties par jaunrades embriju.

Apaugļošanas veidi:

Eksternāla (ārēja) — gametas tiek atbrīvotas vides šķidrumā (piem., daudzi jūras organismi, zivis, amfībijas); panākumiem jābūt sinhronizētai gametu atbrīvošanai.

Internāla (iekšēja) — spermatozoīdi nonāk iekšēji pie olšūnas (piem., zīdītāji, putni, vairums sauszemes dzīvnieku), kas palielina apaugļošanas varbūtību.

Īpaši aspekti un novērojumi

Maternālais mantojums — lielākā daļa citoplazmas, mitohondriju un citu organoīdu zigotā rodas no olšūnas, tāpēc mitohondriālā DNS parasti tiek nodota no mātes.

Sugu piemēri — cilvēkos olšūna un spermatozoīds ir labi atšķirami; ziedaugiem vīriešu gametas tiek pārnestas ar ziedputekšņiem (pollen), bet augu gametofīts ražo gametas gametofītā stāvoklī.

Parthenogeneze — dažas sugas spēj attīstīties bez apaugļošanas (piem., daži bezmugurkaulnieki), tomēr tas ir izņēmums lielākajai daļai dzimumreproducējošo organismu.

Isogāmija un īpašas dzimumstruktūras — dažas vienšūnas un sūnas izmanto vienādas gametas, kas saplūst, kamēr sarežģītākas sugas attīstījušas specializētus gametu tipus.

Kopsavilkums

Gametas ir reproduktīvās šūnas, kas caur mejozi un apaugļošanu nodrošina ģenētisko informācijas apvienošanu un bioloģisku daudzveidību. Olšūnas un spermatozoīdi ir visizplatītākie piemēri, taču gametu formu un attīstības veidu variācijas ir plašas un adaptīvas dažādās dzīves formās.

Gametoģenēze

Gametoģenēze ir diploīdo dzimumšūnu attīstība par haploīdām olšūnām vai spermatozoīdiem (attiecīgi oogenēze un spermatoģenēze). Katrai sugai tā ir atšķirīga, bet vispārējie posmi ir līdzīgi. Olšūnu (ooģenēze} un spermatozoīdu (spermatoģenēze) attīstībai ir daudz kopīgu iezīmju. Tās abas ietver:

Meioze
Plaša morfoloģiskā šūnu diferenciācija
Nespēj izdzīvot ļoti ilgi, ja nenotiek apaugļošana.

Tām ir arī būtiskas atšķirības, jo īpaši

Atšķirīgs nobriešanas laiks: oogēnā meioze tiek pārtraukta vienā vai vairākos posmos (uz ilgu laiku), bet spermatogēnā meioze notiek ātri un bez pārtraukuma.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir gamete?

A: Gamete ir specializēta dzimumšūna, kas apaugļošanās laikā saplūst ar citu gametu organismos, kas vairojas dzimumdzīvi.

J: Kāda ir gametu ploidija?

A: Gametas ir haploīdas, kas nozīmē, ka tām ir tikai viena katras hromosomas kopija.

J: Kāda veida šūnas ir visas pārējās dzīvnieka šūnas?

A: Visas pārējās dzīvnieka šūnas ir diploīdas, t. i., tām ir pa divām hromosomu kopijām.

J: Kā rodas gametas?

A: Gametas ražo dzimumšūnas.

J: Ar ko atšķiras vīriešu un sieviešu dzimtes gametas?

A: Sugām, kurās veidojas divu morfoloģiski atšķirīgu tipu gametas, mātīte ir jebkurš indivīds, kas ražo lielāku gametas tipu, ko sauc par olšūnu jeb olšūnu, bet tēviņš ražo mazāku gametas tipu, ko sauc par spermatozoīdu jeb spermatozoīdu.

J: Kāda ir nosaukuma "gamete" izcelsme?

A: Nosaukumu gamete ieviesa austriešu biologs Gregors Mendelis.

J: Kas ir apaugļošanās?

A: Apaugļošanās ir divu gametu saplūšanas process, kurā dzimumdzimšanas laikā veidojas dzimumšūna.