Gamet

Comme Gamètes on appelle le sexe masculin et féminin ou les cellules germinales capables de fécondation.

Leur ensemble chromosomique diploïde (double) a été réduit à un ensemble haploïde (simple) lors de la méiose précédente (méiose), de sorte qu'après la fécondation, l'union d'une femelle et d'un mâle gamète, une cellule diploïde avec un double ensemble de chromosomes est créée. Le gamète femelle correspond à l'ovule fécondable et le gamète mâle au sperme fécondé.

Qu'est-ce qu'un gamet?

Le sexe féminin ou masculin fertile ou les cellules germinales sont appelés gamètes. Chez les humains, comme chez tous les autres mammifères, les gamètes mâles et femelles sont très différents. Le gamète femelle est l'ovule fécondable et le gamète mâle est le sperme fécondé.

Malgré leur apparence et leur taille très différentes, leur caractéristique commune est leur ensemble haploïde (simple) de chromosomes. L'ensemble simple de chromosomes est créé par une méiose antérieure (méiose) des cellules germinales primordiales, qui sont séparées des cellules somatiques du corps à un stade très précoce, même pendant la phase embryonnaire. L'installation pour la formation des œufs, y compris la première partie de la méiose, commence dans la phase embryonnaire et se termine peu de temps après la naissance. Cela signifie qu'après la maturité sexuelle, les femmes n'ont qu'un approvisionnement limité en gamètes fécondables, même si l'approvisionnement total d'environ 500 ovules ovulants peut sembler généreux.

Chez l'homme, après la puberté, les méioses des cellules germinales primordiales ont lieu tout au long de leur vie, de sorte que les spermatozoïdes capables de fécondation sont toujours produits et reconstitués «frais». Après l'union d'un gamète femelle et mâle, c'est-à-dire un ovule femelle avec un spermatozoïde mâle, l'union des deux ensembles chromosomiques haploïdes crée une cellule diploïde, le zygote. Il incarne la cellule primordiale à partir de laquelle l'individu génétiquement préprogrammé est créé par d'innombrables divisions (mitoses) et différenciations cellulaires.

Anatomie et structure

Le gamète femelle, l'ovule, a une forme sphérique d'un diamètre de 0,12 à 0,15 millimètre. L'ovule est entouré d'un enrobage protéiné qui joue un rôle important dans l'accostage d'un sperme.

Entre la couche d'enveloppe et la membrane cellulaire de l'ovule se trouve l'espace périvitelline, dans lequel se trouvent trois soi-disant corps polaires, chacun avec un ensemble haploïde de chromosomes. Les corps polaires apparaissent pendant la première et la deuxième méiose, ne sont plus nécessaires au corps et sont donc à nouveau décomposés plus tard. Ils jouent un rôle dans la fécondation in vitro car leur jeu de chromosomes peut être examiné pour d'éventuels dommages génétiques avant l'implantation de l'ovule contenant le même jeu de chromosomes. Le cytoplasme de l'ovule contient des organites (comme les mitochondries) et des lysosomes, qui contiennent des nutriments pour la post-fécondation.

Le noyau cellulaire, qui est également situé dans l'œuf, contient un ensemble complet de chromosomes haploïdes. Le gamète masculin, également connu sous le nom de sperme ou filament séminal, est beaucoup plus petit que l'ovule et se compose d'une tête avec un noyau et également d'un ensemble haploïde de chromosomes et d'une pièce centrale ou d'un cou avec mitochondries attachées et les flagelles subséquents, ce qui assure le propre mouvement du sperme. Sur la tête, il y a le soi-disant acrosome, le capuchon de la tête, qui contient des enzymes pour pénétrer la membrane de l'œuf.

Fonction et tâches

Les gamètes sont utilisés pour ce que l'on appelle la reproduction sexuée, ce qui permet de recombiner les gènes au sein d'une population, de sorte que différents individus puissent se développer dans la même population. En combinaison avec d'éventuelles mutations génétiques qui surviennent spontanément lors de la division cellulaire ou en raison de mutagènes, une population ou une société peut s'adapter à des conditions environnementales modifiées. Si certains traits sont avantageux dans un environnement modifié, un soi-disant changement de gène se produit au sein de la population au cours de nombreuses générations en faveur du trait avantageux.

Ce processus d'adaptation possible est si essentiel pour la survie et d'un tel avantage qu'il l'emporte sur les inconvénients des mutations létales qui peuvent également survenir. À l'opposé, il y a la reproduction dite asexuée ou asexuée par germination ou processus similaires. Il s'agit de clonage, de production d'individus génétiquement identiques, dont le développement est associé à beaucoup moins de risques que la reproduction sexuée, mais n'offre aucune possibilité d'adaptation à un environnement changeant. Lorsque le sperme masculin fusionne avec l'ovule femelle, il y a une particularité à considérer.

En entrant dans l'ovule, le sperme perd le cou et les flagelles, qui restent tous deux à l'extérieur de la membrane de l'œuf, et avec eux les mitochondries mâles. Cela signifie que seul l'ADN dans le noyau de la cellule est hérité du côté du père. L'ADN mitochondrial indépendant est hérité exclusivement du côté de la mère.

Maladies

Des maladies, des plaintes et des dysfonctionnements peuvent déjà survenir lors de la formation des gamètes, au cours de la gamétogenèse. Une mutation spontanée peut survenir pendant la méiose ou une erreur peut survenir dans la division des chromosomes.

Par exemple, des parties d'un chromosome peuvent être manquantes ou un chromosome peut apparaître deux fois dans l'ensemble haploïde, de sorte qu'une soi-disant trisomie se produit après la fusion. La trisomie 21, également connue sous le nom de syndrome de Down, dans laquelle l'ensemble chromosomique diploïde contient un triple chromosome 21, est relativement bien connue. Le syndrome de Turner est causé par l'absence de chromosome X dans l'ensemble diploïde des chromosomes. Dans de tels cas, il s'agit d'une gamétopathie, une lésion de la lignée germinale, qui correspond à une lésion antérieure de l'ovule femelle ou du sperme masculin.

En règle générale, les divisions chromosomiques incorrectes pendant la méiose sont mortelles pour les cellules successives, en particulier pour la cellule à laquelle il manque un chromosome entier ou des parties d'un chromosome. Cela signifie qu'ils ne sont généralement pas viables et qu'aucun nouvel individu ne peut surgir.