Gameto: estructura, función y enfermedades

Los gametos son los gametos o células germinales masculinos y femeninos fertilizables. Su conjunto diploide (doble) de cromosomas ha sido reducido a un haploide (único) establecido por el anterior meiosis (división de maduración), lo que da como resultado una célula diploide con un doble juego de cromosomas después de la fertilización, la unión de un gameto femenino y masculino. El gameto femenino corresponde al óvulo capaz de fecundación y el gameto masculino corresponde al esperma capaz de fertilización.

¿Qué es un gameto?

Los gametos femeninos o masculinos fertilizables o las células germinales se denominan gametos. En los seres humanos, como en todos los demás mamíferos, los gametos masculinos y femeninos se ven muy diferentes. El gameto femenino es el óvulo capaz de fecundación y el gameto masculino es el esperma capaz de fertilización. A pesar de la apariencia y el tamaño muy diferentes, su rasgo y característica común es su conjunto haploide (único) de cromosomas. El conjunto de cromosomas simple está formado por meiosis (división de maduración) de las células germinales primordiales, que se separan de las células del cuerpo somático en una etapa muy temprana, aún durante la fase embrionaria. El proceso de formación de huevos, incluida la primera parte de meiosis, comienza en la fase embrionaria y se completa poco después del nacimiento. Esto significa que después de la madurez sexual, las hembras tienen solo un suministro limitado de gametos capaces de fertilizar, aunque el suministro total de alrededor de 500 Huevos capaz de ovulación puede parecer generoso. En el hombre, la meiosis de las células germinales primordiales tiene lugar a lo largo de su vida después de la pubertad, de modo que esperma capaces de fertilización se producen repetidamente y se suministran "frescas". Después de la unión de un gameto femenino y masculino, es decir, un óvulo femenino con un espermatozoide masculino, se forma una célula diploide, el cigoto, mediante la unión de dos conjuntos de cromosomas haploides. Encarna la célula primordial de la que emerge el individuo genéticamente preprogramado a través de innumerables divisiones (mitosis) y diferenciaciones celulares.

Anatomía y estructura

El gameto femenino, el óvulo, tiene una forma esférica con un diámetro de 0.12 a 0.15 milímetros. El ovocito está rodeado por una capa de envoltura proteica, que juega un papel importante en el acoplamiento de un espermatozoide. Entre la capa de la envolvente y la membrana celular del ovocito es el espacio perivitelina, que contiene tres de los llamados cuerpos polares, cada uno con un conjunto haploide de cromosomas. Los cuerpos polares se forman durante la primera y segunda meiosis, ya no son necesarios para el cuerpo y, por lo tanto, se degradan más tarde. Juegan un papel en fertilización in vitro porque su conjunto de cromosomas puede examinarse en busca de posibles daños hereditarios antes de que se implante el óvulo que contiene el conjunto de cromosomas idéntico. El citoplasma del huevo contiene orgánulos (p. Ej. mitocondrias) y lisosomas, que contiene nutrientes para el tiempo posterior a la fertilización. El núcleo, también ubicado en el huevo, contiene un conjunto completo de cromosomas haploides. El gameto masculino, también llamado esperma o filamento de esperma, es mucho más pequeño que el óvulo y consta de un cabeza con un núcleo y también un conjunto haploide de cromosomas y una pieza intermedia o cuello con adjunto mitocondrias y el flagelo subsiguiente, que permite el auto-movimiento de los espermatozoides. Sobre el cabeza es el llamado acrosoma, el casquete de la cabeza, que contiene enzimas CRISPR-Cas para penetrar la membrana del huevo.

Función y tareas

Los gametos sirven a lo que se conoce como reproducción sexual, lo que permite la recombinación de genes dentro de una población para que diferentes individuos puedan desarrollarse en la misma población. En combinación con posibles gen Las mutaciones que surgen espontáneamente durante la división celular o debido a mutágenos, una población o sociedad pueden adaptarse a las condiciones ambientales cambiantes. Si ciertos rasgos son ventajosos en un entorno cambiado, un llamado gen El cambio dentro de la población a favor del rasgo ventajoso se produce a lo largo de muchas generaciones. Este posible proceso de adaptación es tan importante para la supervivencia y tan ventajoso que supera las desventajas de las mutaciones letales, que también pueden ocurrir. En contraposición está la llamada reproducción asexual o asexual por brotación o procesos similares, que es la clonación, la producción de individuos genéticamente idénticos, cuyo desarrollo implica significativamente menos riesgos que la reproducción sexual, pero que no ofrece posibilidades de adaptación a un Ambiente cambiante. Durante la fusión del esperma masculino con el óvulo femenino, se debe tener en cuenta una característica especial. Tras la penetración del óvulo, el espermatozoide pierde el cuello y el flagelo, los cuales permanecen fuera de la membrana del huevo, y por lo tanto también el macho mitocondrias. Esto significa que en el lado paterno, solo se hereda el ADN ubicado en el núcleo. El ADN mitocondrial independiente se hereda exclusivamente del lado materno.

Enfermedades

Pueden surgir enfermedades, dolencias y disfunciones durante la formación de los gametos, durante la gametogénesis. Puede ocurrir una mutación espontánea durante la división de maduración, o puede ocurrir un error durante la división de cromosomas. Por ejemplo, es posible que falten partes de un cromosoma o que un cromosoma esté duplicado en el conjunto haploide, lo que da como resultado la denominada trisomía después de la fusión. Relativamente bien conocida es la trisomía 21, también llamada El síndrome de Down, en el que el conjunto de cromosomas diploides contiene un triple cromosoma 21. Síndrome de Turner es causado por la ausencia de un cromosoma X en el conjunto de cromosomas diploides. En tales casos, se trata de una gametopatía, un daño en la línea germinal correspondiente a un daño previo al óvulo femenino o al espermatozoide masculino. Como regla general, las divisiones cromosómicas defectuosas durante la meiosis son letales para las células posteriores, especialmente para la célula a la que le falta un cromosoma completo o partes de un cromosoma. Es decir, por lo general no pueden sobrevivir y no puede surgir ningún individuo nuevo.