Войти
Гаметогенез - это биологический процесс, посредством которого диплоид или гаплоидные клетки-предшественники претерпевают деление клеток и дифференциацию с образованием зрелых гаплоидных гамет. В зависимости от биологического жизненного цикла организма гаметогенез происходит путем мейотического деления диплоидных гаметоцитов на различные гаметы или путем митоза. Например, растения продуцируют гаметы путем митоза в гаметофитах. Гаметофиты растут из гаплоидных спор после спорового мейоза. Существование многоклеточной гаплоидной фазы в жизненном цикле между мейозом и гаметогенезом также упоминается как чередование поколений.
Схема, показывающая аналогии в процессе созревания яйцеклетки и развития сперматид по их индивидуальным путям. Ооциты и сперматоциты являются гаметоцитами. Яйца и сперматиды представляют собой полные гаметы. На самом деле первое полярное тело обычно умирает, не делясь. Животные производят гаметы непосредственно через мейоз из диплоидных материнских клеток в органах, называемых гонадами (семенниками у самцов и яичниками. у женщин). Самцы и самки видов, воспроизводящих половым путем, имеют разные формы гаметогенеза:
Однако до превращения в гаметогонию эмбриональное развитие гамет у самцов и самок одинаково.
Гаметогонии обычно рассматриваются как начальная стадия гаметогенеза. Однако гаметогонии сами являются преемниками примордиальных зародышевых клеток (PGC) из дорсальной энтодермы желточного мешка, которые мигрируют вдоль задней кишки к гребню гонад. Они размножаются посредством митоза, и, как только они достигают гонадного гребня на поздней эмбриональной стадии, их называют гаметогониями. После того как половые клетки превратились в гаметогонии, они перестают быть одинаковыми у мужчин и женщин.
Из гаметогоний мужские и женские гаметы развиваются по-разному: самцы - сперматогенезом, а самки - оогенезом. Однако по соглашению для обоих характерна следующая закономерность:
| тип клеток | плоидность / хромосомы у людей | количество копий ДНК / хроматиды в человек | Процесс |
| гаметогония | диплоид (2N) / 46 | 2C до репликации, 4C после. 46 до, 46 × 2 после | гаметоцитогенез (митоз) |
| первичный гаметоцит | диплоид (2N) / 46 | 2C до репликации, 4C после. 46 до, 46 × 2 после | гаметидогенез (мейоз I) |
| вторичный гаметоцит | гаплоид (N) / 23 | 2C / 46 | гаметидогенез (мейоз II) |
| гаметид | гаплоид (N) / 23 | C / 23 | |
| гамета | гаплоид (N) / 23 | C / 23 |
Гаметогенез in vitro (IVG) - это метод развития гамет, генерируемых in vitro,, то есть «образование яйцеклеток и сперматозоидов из плюрипотентных стволовых клеток в чашке для культивирования». Этот метод в настоящее время применим на мышах и, вероятно, будет иметь успех в будущем у людей и нечеловеческих приматов.
грибы, водоросли и примитивные растения образуют специализированные гаплоидные структуры, называемые гаметангиями, где гаметы продуцируются митозом. У некоторых грибов, таких как Zygomycota, гаметангии представляют собой отдельные клетки, расположенные на концах гиф, которые действуют как гаметы, сливаясь в зиготу. Чаще гаметангии представляют собой многоклеточные структуры, которые дифференцируются на мужские и женские органы:
У покрытосеменных мужские гаметы (всегда две) образуются внутри пыльцевой трубки (у 70% видов) или внутри пыльцевого зерна (у 30% видов) в результате деления генеративная клетка на два ядра сперматозоидов. В зависимости от вида это может произойти, когда пыльца образуется в пыльнике (пыльца трехклеточная) или после опыления и роста пыльцевой трубки (пыльца двухклеточная в пыльник и рыльце). Женская гамета продуцируется внутри зародышевого мешка яйцеклетки.
Мейоз является центральным признаком гаметогенеза, но адаптивная функция мейоза в настоящее время является вопросом дебаты. Ключевым событием во время мейоза является спаривание гомологичных хромосом и рекомбинация (обмен генетической информацией) между гомологичными хромосомами. Этот процесс способствует производству увеличенного генетического разнообразия среди потомства и рекомбинационной репарации повреждений в ДНК, передаваемых потомству. Чтобы объяснить адаптивную функцию мейоза (а также гаметогенеза и полового цикла), некоторые авторы подчеркивают разнообразие, а другие подчеркивают восстановление ДНК.
