Gamete so oplodljive moške in ženske spolne celice ali zarodne celice. Njihov diploidni (dvojni) sklop kromosomi je bila zmanjšana na haploidno (enkratno), ki jo je določil predhodnik mejoza (delitev zorenja), kar ima za posledico diploidno celico z dvojnim naborom kromosomov po oploditvi, združitvi ženske in moške gamete. Ženska spolna celica ustreza jajčni celici, ki je sposobna oploditve, moška spolna celica pa jajčni celici sperme sposoben oploditve.
Kaj je gameta?
Oplodljive ženske ali moške spolne celice ali zarodne celice se imenujejo spolne celice. Tako kot pri vseh drugih sesalcih so moške in ženske spolne celice videti zelo različno. Ženska spolna celica je jajčece, ki je sposobno oploditve, moška pa je jajčna celica sperme sposoben oploditve. Kljub zelo različnemu videzu in velikosti je njihova skupna značilnost in haploidni (enojni) sklop kromosomi. Preprost nabor kromosomov tvori prejšnji mejoza (delitev zorenja) prvotnih zarodnih celic, ki so v zelo zgodnji fazi ločene od somatskih telesnih celic, še v fazi zarodka. Proces tvorbe jajčec, vključno s prvim delom mejoza, se začne v embrionalni fazi in se zaključi kmalu po rojstvu. To pomeni, da imajo ženske po spolni zrelosti le omejeno zalogo spolnih celic, ki lahko oplodijo, čeprav je celotna zaloga približno 500 jajca zmožen ovulacija se lahko zdi radodarno. Pri samcu poteka mejoza prvotnih zarodnih celic skozi njegovo življenje po puberteti, tako da sperme sposobni oploditve, se večkrat proizvajajo in dobavljajo „sveže“. Po združitvi ženske in moške gamete, torej samice jajčeca z moško spermo, nastane diploidna celica zigota z združitvijo dveh haploidnih kromosomskih sklopov. Pooseblja prvobitno celico, iz katere genetsko predprogramirani posameznik izhaja skozi nešteto delitev (mitoz) in celičnih diferenciacij.
Anatomija in zgradba
Ženska spolna celica, jajčna celica, ima sferično obliko s premerom od 0.12 do 0.15 milimetra. Jajčna celica je obdana s plastjo beljakovinske ovojnice, ki igra pomembno vlogo pri priklopu sperme. Med plastjo ovojnice in celična membrana jajčne celice je perivitellinski prostor, ki vsebuje tri tako imenovana polarna telesa, od katerih ima vsako haploidni sklop kromosomi. Polarna telesa nastanejo med prvo in drugo mejozo, telo jih ne potrebuje več, zato se pozneje razgradijo. Imajo vlogo v oploditev in vitro ker je njihov kromosomski niz mogoče pregledati glede morebitnih dednih poškodb, preden se vsadi jajčna celica, ki vsebuje enak kromosomski komplet. Citoplazma jajčeca vsebuje organele (npr mitohondriji) in lizosomi, ki vsebuje hranila za čas po oploditvi. Jedro, ki se nahaja tudi v jajčecu, vsebuje celoten haploidni nabor kromosomov. Moška spolna celica, imenovana tudi sperma ali spermija, je veliko manjša od jajčeca in je sestavljena iz a Glava z jedrom in tudi haploidnim naborom kromosomov ter sredincem oz vratu s priloženim mitohondriji in kasnejši flagellum, ki zagotavlja samo gibanje sperme. Na Glava je tako imenovani akrosom, pokrovček glave, ki vsebuje encimi za prodiranje skozi jajčno membrano.
Funkcija in naloge
Gamete služijo tako imenovanemu spolnemu razmnoževanju, kar omogoča rekombinacijo genov znotraj populacije, tako da se lahko v isti populaciji razvijejo različni posamezniki. V kombinaciji z možnim gen mutacije, ki nastanejo spontano med delitvijo celic ali zaradi mutagenih snovi, se lahko populacija ali družba prilagodi spreminjajočim se okoljskim razmeram. Če so nekatere lastnosti v spremenjenem okolju koristne, se imenuje t gen premik znotraj populacije v korist ugodne lastnosti se zgodi v mnogih generacijah. Ta možni postopek prilagajanja je tako pomemben za preživetje in ima tako veliko prednost, da odtehta slabosti smrtonosnih mutacij, ki se lahko tudi pojavijo. V nasprotju s tem je tako imenovano nespolno ali nespolno razmnoževanje s kaljenjem ali podobnimi procesi. To je kloniranje, proizvodnja gensko enakih posameznikov, katerih razvoj vključuje bistveno manj tveganj kot spolno razmnoževanje, vendar ne ponuja možnosti za prilagajanje na spreminjajoče se okolje. Med fuzijo moške sperme z žensko jajčno celico je treba upoštevati posebno značilnost. Po prodiranju jajčeca sperma izgubi vratu in bič, ki ostaneta zunaj jajčne membrane in s tem tudi samec mitohondriji. To pomeni, da se po očetovi strani podeduje le DNA, ki se nahaja v jedru. Neodvisna mitohondrijska DNA se podeduje izključno po materini strani.
Bolezni
Bolezni, bolezni in disfunkcije se lahko pojavijo med nastankom spolnih celic, med gametogenezo. Med delitvijo zorenja se lahko pojavi spontana mutacija ali pa med delitvijo kromosomov. Na primer, deli kromosoma lahko manjkajo ali pa se kromosom podvoji v haploidnem nizu, kar ima za posledico tako imenovano trisomijo po fuziji. Relativno dobro znana je trisomija 21, imenovana tudi Downov sindrom, v katerem komplet diploidnih kromosomov vsebuje trojni kromosom 21. Turnerjev sindrom je posledica odsotnosti X-kromosoma v kompletu diploidnih kromosomov. V takih primerih gre za gametopatijo, poškodbo zarodne linije, ki ustreza predhodni poškodbi ženskega jajčeca ali moške sperme. Poškodovane kromosomske delitve med mejozo so praviloma smrtonosne za naslednje celice, zlasti za celico, ki ji manjka cel kromosom ali deli kromosoma. To pomeni, da običajno ne morejo preživeti in ne more se pojaviti noben nov posameznik.
