Czym są męskie i żeńskie komórki płciowe i jak są produkowane?

1042
Philip Kelley
Czym są męskie i żeńskie komórki płciowe i jak są produkowane?

Plik komórki płciowe, Nazywane również komórkami gametykami lub po prostu gametami, są to komórki, których organizmy wielokomórkowe, czy to zwierzęta, czy rośliny, używają do rozmnażania. Ogólnie rzecz biorąc, żeńskie komórki płciowe są znane jako zalążki, a męskie jako plemniki.

Wśród najistotniejszych cech komórek płciowych wyróżnia się fakt, że są one wytwarzane przez mejozę, dlatego zwykle są to komórki haploidalne, to znaczy zawierają połowę liczby chromosomów osobnika, które je dały..

Mikroskopowy obraz plemnika zbliżającego się do komórki jajowej

W organizmie diploidalnym (który ma 2 kopie każdego chromosomu) komórki płciowe są wytwarzane przez mejotyczny podział komórek prekursorowych, które są również diploidalne (2n).

Komórki te przechodzą jedną rundę duplikacji DNA, a następnie dwa zdarzenia podziału jądra, w wyniku czego powstają 4 komórki haploidalne (n) na każdą dzielącą się komórkę. Proces produkcji lub tworzenia komórek płciowych jest również znany jako gametogeneza.

Podczas rozmnażania płciowego dwa osobniki, zwykle jeden samiec i druga samica, „łączą” swoje komórki płciowe poprzez kopulację (u zwierząt) lub zapylanie (u roślin) w celu zapłodnienia, czyli: plemniki tworzące zygotę.

Zygota jest zatem komórką powstałą w wyniku połączenia dwóch gamet, w której przywraca się ładunek genetyczny gatunku, to znaczy organizm otrzymuje się z zestawem chromosomów od jednego z osobników rodzicielskich i innym zestawem chromosomów z drugiej.

Indeks artykułów

  • 1 Męskie komórki płciowe
    • 1.1 Jak są plemniki?
    • 1.2 Męskie komórki płciowe roślin
    • 1.3 Spermotozoidy roślinne w innych organizmach
  • 2 Żeńskie komórki płciowe
    • 2.1 Zalążki roślin
  • 3 Jak produkowane są komórki płciowe?
  • 4 Odnośniki

Męskie komórki płciowe

Męskie gamety są prawie zawsze znacznie mniejsze niż żeńskie i, w wielu przypadkach, są to komórki ruchome (wiciowce).

Jednak u roślin kwitnących (okrytozalążkowych) samce gamet są nieruchome, co oznacza, że ​​nie są komórkami wiciowców, ale są przenoszone przez czynniki zapylające na duże odległości w strukturze, którą nazywamy ziarnem pyłku..

Ssaki i inne zwierzęta wytwarzają swoje gamety w narządach zwanych gonadami, które są częścią układu rozrodczego. W gonadach zachodzi nie tylko mejotyczny podział komórek, ale także dojrzewanie komórek płciowych.

Nazywa się męskie gonady ludzi i innych zwierząt jądra a jego wielkość, kształt i anatomiczne położenie różnią się w zależności od gatunku.

Ludzkie jądra

W roślinach kwitnących ziarna pyłku są wytwarzane w strukturze znanej jako androecium, który w rzeczywistości składa się z zestawu tego, co częściej nazywamy pręcikami.

Sześć pręcików tworzących androecium

Jak tam sperma?

Męskie komórki płciowe są bardzo podobne w wielu różnych organizmach. U ludzi są to małe komórki, które mają wydłużenie, które zapewnia im mobilność.

Jego ciało jest podzielone na obszar „głowy”, środkowy i „ogon”. W głowie ludzkie plemniki mają rodzaj czapki zwanej akrosomem, która pomaga w procesie fuzji między komórką jajową a plemnikiem..

Jądro plemnika znajduje się w okolicy głowy, a środkowy obszar to ten, który zawiera mitochondria odpowiedzialne za wytwarzanie energii niezbędnej do poruszania się wici lub ogona (pływania).

Zasadź męskie komórki płciowe

Jak już wspomnieliśmy, w roślinach komórki rozrodcze zawarte są w ziarnach pyłku wytwarzanych w androecium roślin kwitnących. Każde ziarno pyłku to malutka struktura, której kształt, wielkość i struktura ma charakter taksonomiczny (bardzo różnią się one między gatunkami).

Ziarna pyłku

Ziarna pyłku są rozpraszane przez czynniki zapylające, niezależnie od tego, czy są to zwierzęta, wiatr czy prądy wodne.

Ziarno pyłku składa się z jednej lub więcej komórek wegetatywnych i komórki rozrodczej, która jest właściwie męską gametą..

Kiedy ziarno pyłku wchodzi w kontakt z żeńską częścią kwiatu, „kiełkuje”, co oznacza, że ​​komórki wegetatywne tworzą rodzaj rurki (łagiewki pyłkowej), przez którą komórka rozrodcza może podróżować i docierać do komórki jajowej. to.

Dlatego męskie komórki płciowe w roślinach są zupełnie inne niż u zwierząt, zwłaszcza w odniesieniu do ich zdolności do poruszania się lub pływania..

Roślinne spermotozoidy w innych organizmach

W innych „niższych” grupach roślin plemniki roślin są bardzo podobne do wielu innych organizmów. W algach, paprociach, mszakach i innych organizmach roślinnych występują komórki płciowe o bardzo różnych kształtach i rozmiarach, prawie wszystkie ruchome.

Niektóre typy plemników w „niższych” algach i roślinach (źródło: File Upload Bot (Magnus Manske) za pośrednictwem Wikimedia Commons, zmodyfikowane przez Raquel Parada)

Kobiece komórki płciowe

W porównaniu z plemnikami komórki jajowe są bardzo dużymi, nieruchomymi komórkami. Wielu autorów podaje, że są to jedne z największych komórek w ciele ssaków, takich jak ludzie..

Jajko (po lewej) i nasienie (po prawej)

Te żeńskie komórki płciowe są wytwarzane u zwierząt przez narządy zwane jajnikami..

Ludzkie jajniki

W roślinach kwitnących zalążki są również wytwarzane w jajnikach i są częścią struktury zwanej ginekomastią..

Komórki te zwykle mają obfitą cytoplazmę (znacznie liczniejszą niż w przypadku gamet męskich), duże jądro, a u zwierząt rozróżnia się dwa dobrze zdefiniowane regiony: osłonę przezroczystą i koronę promieniową..

Zona pellucida to cienka błona, która pokrywa błonę komórkową komórki jajowej i uczestniczy w jej zjednoczeniu z plemnikiem, podczas gdy korona promieniowa reprezentuje zestaw warstw komórek, które zachodzą na osłonę przezroczystą.

Ta część struktury ma również ogromne znaczenie dla komórki jajowej podczas zapłodnienia..

Zalążki roślin

Schemat organów rozrodczych roślin. W dolnej części obserwuje się komórkę jajową

Rośliny, jak powiedzieliśmy, mają również żeńskie komórki płciowe zwane zalążkami. Dojrzałe zalążki rośliny kwitnącej składają się z dużej komórki otoczonej tkanką odżywczą i jednocześnie otoczonej powłokami, które później staną się okrywą nasienną..

Ginekologia, która jest żeńską strukturą kwiatów, składa się z piętna (tam, gdzie początkowo pojawia się ziarno pyłku), stylu (rurki, która przekazuje piętno z jajnikiem) i jajnika, w którym znajduje się jeden lub więcej zalążków.

Części kwiatu, ukazujące ginekologię

Zalążki są również znane jako woreczki embrionalne, ponieważ znajdująca się w nich komórka (haploid) dzieli się przez mitozę, dając początek 7 komórkom: 2 komórki zwane synergetykami, 1 komórka „jajowa”, 3 komórki zwane antypodami i dodatkowa komórka z dwoma rdzenie.

Każda z komórek wewnątrz worka embrionalnego spełnia określoną funkcję podczas procesu zapłodnienia, a później podczas rozwoju zarodka i nasienia..

Jak produkowane są komórki płciowe?

Komórki płciowe są wytwarzane w wyniku podziału komórkowego znanego jako mejoza, który różni się od „normalnego” podziału komórki (mitozy) tym, że materiał genetyczny „macierzystej” komórki dzieli się dwukrotnie.

Nazywa się proces tworzenia i dojrzewania tych komórek gametogeneza.

Przed podziałem materiał genetyczny zawarty w jądrze (DNA w postaci chromosomów) jest duplikowany, dzięki czemu każda kopia i oryginalny „szablon” są połączone w jednym miejscu..

Zduplikowane pary chromosomów są następnie wyrównane w środku komórki, gdzie poszczególne chromosomy są oddzielone, tak że „szablony” i ich repliki są oddzielone od ich odpowiedników w kierunku obu biegunów komórki, która dzieli się w tym samym czasie. pół.

Następnie następuje drugi podział komórki, w wyniku którego oddzielane są kopie każdego chromosomu, w bardzo podobny sposób do tego, co właśnie opisaliśmy. Zatem każda komórka progenitorowa może dać początek 4 komórkom płciowym, z których każda ma tylko połowę „oryginalnego” materiału genetycznego..

Bibliografia

  1. Griffiths, A. J., Wessler, S. R., Lewontin, R. C., Gelbart, W. M., Suzuki, D. T., & Miller, J. H. (2005). Wprowadzenie do analizy genetycznej. Macmillan.
  2. InformedHealth.org [Internet]. Kolonia, Niemcy: Instytut Jakości i Efektywności Opieki Zdrowotnej (IQWiG); 2006-. Jak powstają komórki płciowe (mejoza)? 11 kwietnia 2019. Dostępne na: ncbi.nlm.nih.gov
  3. Real, L. (red.). (2012). Biologia zapylania. Elsevier.
  4. Solomon, E. P., Berg, L. R. i Martin, D. W. (2011). Biology (9th edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
  5. Thibault, C., & Levasseur, M. C. (2001). Rozmnażanie u ssaków i ludzi. Wydania INRA.

Jeszcze bez komentarzy