Co jsou mužské a ženské pohlavní buňky a jak se vyrábějí?

4805
David Holt
Co jsou mužské a ženské pohlavní buňky a jak se vyrábějí?

The pohlavní buňky, Nazývají se také gametické buňky nebo jednoduše gamety, jsou to buňky, které mnohobuněčné organismy, ať už jsou to zvířata nebo rostliny, používají k reprodukci. Obecně jsou ženské pohlavní buňky známé jako vajíčka a mužské jako spermie.

Mezi nejdůležitější vlastnosti pohlavních buněk vyniká skutečnost, že jsou produkovány meiózou, a proto jsou obvykle haploidními buňkami, to znamená, že obsahují poloviční počet chromozomů jedince, který je způsobil..

Mikroskopický obraz spermií blížících se k vajíčku

V diploidním organismu (který má 2 kopie každého chromozomu) jsou pohlavní buňky produkovány meiotickým dělením prekurzorových buněk, které jsou také diploidní (2n).

Tyto buňky procházejí jedním kolem duplikace DNA a poté dvěma událostmi dělení jader, což vede ke vzniku 4 haploidních buněk (n) pro každou buňku, která se dělí. Proces produkce nebo tvorby pohlavních buněk je také známý jako gametogeneze.

Během pohlavní reprodukce dva jedinci, obvykle jeden muž a druhá žena, „spojují“ své pohlavní buňky kopulací (u zvířat) nebo opylováním (u rostlin), aby došlo k oplodnění, to znamená: fúze vajíčka a spermie za vzniku zygoty.

Zygota je tedy buňka, která je výsledkem fúze dvou gamet, a v ní je obnovena genetická zátěž druhu, to znamená, že organismus je získán sadou chromozomů od jednoho z rodičovských jedinců a další chromozomální sadou toho druhého.

Rejstřík článků

  • 1 Mužské pohlavní buňky
    • 1.1 Jak se mají spermie?
    • 1.2 Mužské rostlinné pohlavní buňky
    • 1.3 Rostlinné spermotozoidy v jiných organismech
  • 2 Ženské pohlavní buňky
    • 2.1 Rostlinné vajíčka
  • 3 Jak se produkují pohlavní buňky?
  • 4 Odkazy

Mužské pohlavní buňky

Mužské gamety jsou téměř vždy mnohem menší než ženské gamety a v mnoha případech jsou to mobilní buňky (bičíky).

V kvetoucích rostlinách (krytosemenných rostlinách) jsou však samčí gamety nepohyblivé, což znamená, že to nejsou bičíkovité buňky, ale jsou transportovány opylovači na velké vzdálenosti ve struktuře, kterou nazýváme pylové zrno..

Savci a jiná zvířata produkují své gamety v orgánech známých jako pohlavní žlázy, které jsou součástí reprodukčního systému. V pohlavních žlázách dochází nejen k dělení meiotických buněk, ale také k zrání pohlavních buněk.

Mužské pohlavní žlázy lidí a jiných zvířat se nazývají varlata a jeho velikost, tvar a anatomické umístění se liší v závislosti na druhu.

Lidská varlata

V kvetoucích rostlinách se pylová zrna produkují ve struktuře známé jako androecium, který se vlastně skládá ze sady toho, co běžněji nazýváme tyčinky.

Šest tyčinek tvořících androecium

Jak se mají spermie?

Mužské pohlavní buňky jsou v mnoha různých organismech velmi podobné. U lidí jsou to malé buňky, které mají prodloužení, které jim dává mobilitu.

Jeho tělo je rozděleno na oblast „hlavy“, střední oblast a „ocas“. V hlavě mají lidské spermie jakýsi uzávěr známý jako akrozom, který pomáhá při procesu fúze mezi vajíčkem a spermatem..

Jádro spermií je v oblasti hlavy a střední oblast je ta, která obsahuje mitochondrie, které jsou odpovědné za výrobu energie potřebné k pohybu bičíku nebo ocasu (plavání).

Rostliny mužských pohlavních buněk

V rostlinách, jak jsme již zmínili, jsou pohlavní buňky obsaženy v pylových zrnách produkovaných v androecium kvetoucích rostlin. Každé pylové zrno je maličká struktura, jejíž tvar, velikost a struktura jsou považovány za taxonomický charakter (mezi druhy se velmi liší).

Pylová zrna

Pylová zrna jsou rozptýlena opylovači, ať už se jedná o zvířata nebo proudy větru nebo vody.

Pylové zrno se skládá z jedné nebo více vegetativních buněk a reprodukční buňky, která je ve skutečnosti mužskou gametou..

Když pylové zrno přijde do styku s ženskou částí květu, „vyklíčí“, což znamená, že vegetativní buňky tvoří jakýsi tubus (pylová tuba), kterým může reprodukční buňka cestovat a dosáhnout vajíčka. K oplodnění to.

Mužské pohlavní buňky v rostlinách se proto zcela liší od buněk u zvířat, zejména pokud jde o jejich schopnost pohybovat se nebo plavat..

Rostliny spermotozoidů v jiných organismech

V ostatních „nižších“ skupinách rostlin jsou rostlinné spermie velmi podobné spermatu mnoha jiných organismů. V řasách, kapradinách, mechorostech a jiných rostlinných organismech existují pohlavní buňky velmi různých tvarů a velikostí, téměř všechny mobilní.

Některé typy spermií v „nižších“ řasách a rostlinách (zdroj: Bot Upload File (Magnus Manske) přes Wikimedia Commons, upraveno Raquel Parada)

Ženské pohlavní buňky

Ve srovnání se spermatem jsou vajíčka velmi velké, nepohyblivé buňky. Mnoho autorů uvádí, že jsou jednou z největších buněk v těle savčího zvířete, jako jsou lidé..

Vejce (vlevo) a spermie (vpravo)

Tyto ženské pohlavní buňky jsou produkovány ve zvířatech orgány známými jako vaječníky..

Lidské vaječníky

V kvetoucích rostlinách se vajíčka produkují také ve vaječnících a jsou součástí struktury zvané gynoecium..

Tyto buňky mají obvykle bohatou cytoplazmu (mnohem hojnější než u mužských gamet), velké jádro a u zvířat dvě dobře definované oblasti: zona pellucida a corona radiata..

Zona pellucida je tenká membrána, která pokrývá buněčnou membránu vajíčka a podílí se na jejím spojení se spermatem, zatímco corona radiata představuje soubor vrstev buněk, které překrývají zona pellucida.

Tato část struktury má také zásadní význam pro vajíčko během oplodnění..

Rostlinné vajíčka

Schéma reprodukčních orgánů v rostlinách. Vajíčko je pozorováno ve spodní části

Rostliny, jak jsme řekli, mají také ženské pohlavní buňky nazývané vajíčka. Když jsou vajíčka kvetoucí rostliny zralé, sestávají z velké buňky, která je obklopena výživnou tkání a která je současně obklopena pokožkou, která se později stane semenným pláštěm..

Gynoecium, což je ženská struktura květů, se skládá ze stigmatu (kde původně přichází pylové zrno), stylu (trubice, která komunikuje stigma s vaječníkem) a vaječníku, kde je uložen jeden nebo více vajíček.

Části květu, zobrazující gynoecium

Vajíčka jsou také známá jako embryonální vaky, protože buňka v nich (haploidní) se dělí mitózou, čímž vzniká obecně 7 buněk: 2 buňky nazývané synergenty, 1 buňka „vejce“, 3 buňky nazývané antipody a další buňka se dvěma jádra.

Každá z buněk uvnitř vaku embrya plní určitou funkci během procesu oplodnění a později během vývoje embrya a semene..

Jak se produkují pohlavní buňky?

Pohlavní buňky jsou produkovány typem buněčného dělení známým jako redukční dělení buněk, který se liší od „normálního“ buněčného dělení (mitózy) tím, že se genetický materiál „mateřské“ buňky dělí dvakrát.

Proces tvorby a zrání těchto buněk se nazývá gametogeneze.

Před dělením je genetický materiál obsažený v jádru (DNA, která je ve formě chromozomů) duplikován, takže každá kopie a původní „šablona“ jsou spojeny na jednom místě..

Duplikované páry chromozomů jsou poté zarovnány do středu buňky, kde jsou jednotlivé chromozomy odděleny, takže „šablony“ a jejich repliky jsou odděleny od svých protějšků směrem k oběma pólům buňky, které se dělí současně. polovina.

Následně dojde k druhému buněčnému dělení, kterým se oddělují kopie každého chromozomu, velmi podobným způsobem, jaký jsme právě popsali. Každá progenitorová buňka tedy může vést ke vzniku 4 pohlavních buněk, z nichž každá má pouze polovinu „původního“ genetického materiálu..

Reference

  1. Griffiths, A. J., Wessler, S. R., Lewontin, R. C., Gelbart, W. M., Suzuki, D. T., & Miller, J. H. (2005). Úvod do genetické analýzy. Macmillana.
  2. InformedHealth.org [internet]. Kolín nad Rýnem, Německo: Institute for Quality and Efficiency in Health Care (IQWiG); 2006-. Jak se vytvářejí pohlavní buňky (meióza)? 2019 11. dubna. Dostupné z: ncbi.nlm.nih.gov
  3. Real, L. (vyd.). (2012). Opylovací biologie. Elsevier.
  4. Solomon, E. P., Berg, L. R. a Martin, D. W. (2011). Biologie (9. vydání). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
  5. Thibault, C., & Levasseur, M. C. (2001). Reprodukce u savců a člověka. Edice INRA.

Zatím žádné komentáře