Gameta

Rozbalit box

Obsah boxu

Gameta (z řec. γαμετης, ženatý), česky též pohlavní buňka, je specializovaný typ buňky, jejímž primárním úkolem je umožnit vznik nového jedince v procesu pohlavního rozmnožování. Gamety nesou genetickou informaci organismu a jsou klíčové pro její přenos mezi generacemi. Jsou charakteristické tím, že obsahují haploidní sadu chromozomů, což znamená, že mají pouze jednu sadu genetického materiálu (například u člověka 23 chromozomů). Vznikají procesem redukčního dělení zvaného meióza v pohlavních žlázách neboli gonádách u živočichů, nebo v gametangiích u rostlin a hub.

🔬 Biologie a funkce

Gamety jsou základními stavebními kameny sexuálního rozmnožování. Jejich hlavní funkcí je splynutí s gametou opačného pohlaví (proces zvaný oplození nebo fertilizace), čímž vzniká diploidní zygota. Z této zygoty se poté vyvíjí nový organismus. Díky meiotickému dělení, které předchází jejich vzniku, mají gamety redukovaný počet chromozomů na polovinu oproti somatickým (tělním) buňkám. To zajišťuje, že po splynutí dvou gamet se obnoví původní, diploidní počet chromozomů v zygotě, čímž se zabrání zdvojnásobení počtu chromozomů v každé další generaci.

🧬 Typy gamet

Gamety se obvykle rozlišují podle pohlaví:

• Samičí gameta (česky též vajíčko, latinsky ovum nebo oocyt) je zpravidla větší a nepohyblivá buňka. U člověka je vajíčko obklopeno zona pellucida a kumulárními buňkami a obsahuje zásoby živin pro rané stádium embryonálního vývoje. Ženy se rodí s omezeným, fixním počtem nezralých vajíček.
• Samčí gameta (česky též spermie) je menší a často opatřená jedním nebo více bičíky, což jí umožňuje pohyblivost a aktivní pohyb k vajíčku. U člověka mají spermie proudnicový tvar, bičík pro pohyb a akrozom obsahující enzymy pro penetraci vajíčka. Muži produkují miliony spermií denně.

U rostlin je samičí gametou vaječná buňka (oosféra) a samčími gametami jsou spermatické buňky pylové láčky. U semenných rostlin je gametofyt silně redukován; samičí megagametofyt (zárodečný vak) se nachází ve vajíčku, zatímco samčí mikrogametofyt je pylové zrno.

🌱 Vznik a vývoj (Gametogeneze)

Proces tvorby a zrání pohlavních buněk se nazývá gametogeneze. Probíhá ve dvou hlavních fázích:

• Fáze růstu (proliferace) – prvotní zárodečné buňky (gametogonie) s diploidní sadou chromozomů se množí mitózou.
• Fáze zrání – v gonádách vznikají z gametogonií meiózou gamety.

Vývoj samčích a samičích pohlavních buněk se značně liší.

• Spermatogeneze je proces tvorby spermií u samců. U člověka probíhá ve varlatech od puberty po celý zbytek života. Z jedné primární spermatocyty vznikají čtyři haploidní spermie.
• Oogeneze je proces tvorby vajíček u samic. U člověka začíná již v prenatálním období, kdy primární oocyty vstupují do meiotického dělení, které je však zastaveno a pokračuje až před ovulací. Z jedné primární oocyty vzniká jedno zralé vajíčko a tři pólová tělíska, která zanikají. Během života ženy se z vaječníku uvolní pouze 400–500 vajíček.

🔄 Oplození

Oplození je splynutí samčí a samičí gamety, které vede ke vzniku zygoty. U živočichů tento proces zahrnuje fúze spermie s vajíčkem. U člověka dochází k oplození zpravidla v ampule vejcovodu. Před splynutím musí spermie projít procesem kapacitace a akrozomální reakce, které jí umožní proniknout obaly vajíčka. Po průniku první spermie do vajíčka dochází k tzv. zonální reakci, která zabraňuje pronikání dalších spermií (tzv. polyspermie). Po oplození se vajíčko stává diploidní zygotou, která se začne rýhovat a usadí se v děložní stěně.

💡 Zajímavosti

• Gamety jsou klíčové pro genetickou variabilitu v populaci, neboť rekombinace genů během meiózy a náhodné splynutí dvou různých gamet zajišťuje, že každý nový jedinec je geneticky unikátní.
• U některých organismů se může nový jedinec vyvinout i z neoplozené pohlavní buňky, což se nazývá partenogeneze (např. u některých hmyzu a rostlin).
• Kvalita gamet může být ovlivněna řadou faktorů, včetně věku (zejména u žen se kvalita vajíček s věkem snižuje), genetických faktorů, expozice toxinům a záření, životní stylu a některých nemocí. S rostoucím stářím vajíčka (zejména po 35. roku života ženy) stoupá riziko poškození jeho genetické výbavy.
• V asistované reprodukci hrají gamety zásadní roli. Analýza kvality spermií je důležitá pro diagnostiku mužské neplodnosti, stimulace vaječníků se používá pro produkci více vajíček při IVF (in vitro fertilizaci) a kryokonzervace gamet slouží k zachování plodnosti.

Pro laiky

Představte si, že chcete upéct dort a potřebujete k tomu dva hlavní ingredience: vejce a mouka. Každá z těchto ingrediencí je jako jedna gameta. Aby mohl vzniknout dort, musí se tyto dvě ingredience spojit dohromady.

V biologii jsou gamety speciální buňky, které slouží k rozmnožování. Jsou to takové "poloviční" buňky, protože mají jen půlku návodu na to, jak postavit nového člověka nebo zvíře. Tomu se říká haploidní sada chromozomů.

Existují dva hlavní druhy gamet:

• Vajíčko je jako vejce do dortu. Je větší a nepohyblivé. U žen se tvoří ve vaječnících.
• Spermie je jako mouka – je menší a umí se pohybovat (má takový malý ocásek, bičík, kterým plave). U mužů se tvoří ve varlatech.

Když se spermie (mouka) a vajíčko (vejce) setkají a spojí se (tomu se říká oplození), vznikne z nich jedna celá buňka, které říkáme zygota. Tato zygota už má kompletní "návod" na nového jedince (celou sadu chromozomů) a začne se dělit a růst, až z ní vznikne dítě nebo mládě. Je to jako když z mouky a vajec upečete celý dort!