Könscell

En könscell ( / ˈ ɡ æ m iː t / ; från antikgrekiska γαμετή ( gametḗ ) 'hustru', slutligen från antikgrekiska γάμος ( gámos ) ' äktenskap') är en haploid cell som smälter samman med en annan haploida organism under befruktning föröka sig sexuellt . Gameter är en organisms reproduktionsceller , även kallade könsceller . Hos arter som producerar två morfologiskt distinkta typer av könsceller, och där varje individ endast producerar en typ, är en hona varje individ som producerar den större typen av könsceller – kallad ägg – och en hane producerar den mindre typen – som kallas spermier . Spermiceller eller spermier är små och rörliga på grund av flagellumet, en svansformad struktur som gör att cellen kan driva och röra sig. Däremot är varje äggcell eller ägg relativt stort och icke-rörligt. Kort sagt är en gamet en äggcell (kvinnlig gamet) eller en spermie (manlig gamet). Hos djur mognar ägg i äggstockarna hos honor och spermier utvecklas i testiklarna hos män. Under befruktningen förenas en spermatozoon och ägg till en ny diploid organism . Gameter bär hälften genetiska information , en ploidi av varje typ, och skapas genom meios , där en könscell genomgår två klyvningar, vilket resulterar i produktion av fyra gameter. Inom biologin bestämmer typen av könsceller som en organism producerar klassificeringen av dess kön.

Detta är ett exempel på anisogami eller heterogami , tillståndet där honor och män producerar könsceller av olika storlekar (detta är fallet hos människor; det mänskliga ägget har ungefär 100 000 gånger volymen av en enda mänsklig spermiecell). Däremot isogami tillståndet av könsceller från båda könen som har samma storlek och form, och ges godtyckliga beteckningar för parningstyp . Namnet gameten introducerades av den tyske cytologen Eduard Strasburger . Manliga och kvinnliga könsceller lägger grunden för de sexuella rollerna och det sexuella urvalet.

Oogenes är processen för bildning av kvinnliga könsceller hos djur. Denna process involverar meios (inklusive meiotisk rekombination ) som inträffar i den diploida primära oocyten för att producera det haploida ägget . Spermatogenes är processen för manlig könscellsbildning hos djur. Denna process involverar också meios som inträffar i den diploida primära spermatocyten för att producera den haploida spermatozonen .

Evolution

Huvudartikel: Utveckling av sexuell reproduktion

Det är allmänt accepterat att isogami är det förfäderliga tillståndet från vilket anisogami utvecklats, även om dess utveckling inte har lämnat några fossila rekord. Oogami utvecklades också från isogami till anisogami. Det finns nästan undantagslöst bara två könsceller, alla analyser visar att mellanliggande könsstorlekar elimineras på grund av urval. Mellanstora gameter har inte samma fördelar som små eller stora; de klarar sig sämre än små när det gäller rörlighet och antal och sämre än stora när det gäller utbud.

Olikhet

Till skillnad från en könscell innehåller en diploid somatisk cell hos en individ en kopia av kromosomuppsättningen från spermierna och en kopia av kromosomuppsättningen från äggcellen. Följaktligen har avkommans celler gener som potentiellt kan uttrycka egenskaper hos både fadern och modern , beroende på om de är dominanta eller recessiva . En gamets kromosomer är inte exakta dubbletter av någon av uppsättningarna av kromosomer som bärs i de diploida kromosomerna utan en blandning av de två.

En mänsklig sperma som penetrerar ett mänskligt ägg. Spermien är ungefär 100 000 gånger mindre än människans ägg.

Könsbestämning hos däggdjur och fåglar

Människor och de flesta däggdjur använder XY könsbestämningssystemet där ett normalt ägg endast kan bära en X-kromosom medan en spermie kan bära antingen ett X eller ett Y, medan en icke-normal spermiecell kan sluta bära antingen ingen könsbestämmande kromosomer, ett XY-par eller ett XX-par; sålunda bestämmer den manliga spermien könet på varje resulterande zygot . Om zygoten har två X-kromosomer kommer den att utvecklas till en hona, om den har en X- och en Y-kromosom kommer den att utvecklas till en hane.

För fåglar bestämmer det kvinnliga ägget avkommans kön, genom ZW-könsbestämningssystemet .

Konstgjorda könsceller

Artificiella könsceller, även kända som in vitro-härledda könsceller (IVD), stamcellshärledda könsceller (SCDG) och In vitro-genererade könsceller (IVG), är könsceller som härrör från stamceller . Användningen av sådana artificiella könsceller skulle [CITAT:] "nödvändigtvis kräva IVF -tekniker". Forskning visar att artificiella könsceller kan vara en reproduktionsteknik för manliga par av samma kön, även om en surrogatmamma fortfarande skulle behövas under graviditetsperioden. Kvinnor som har passerat klimakteriet kanske kan producera ägg och föda genetiskt relaterade barn med konstgjorda könsceller. Robert Sparrow skrev, i Journal of Medical Ethics, att embryon som härrör från artificiella könsceller kunde användas för att härleda nya könsceller och denna process kunde upprepas för att skapa flera mänskliga generationer i laboratoriet. Denna teknik skulle kunna användas för att skapa cellinjer för medicinska tillämpningar och för att studera ärftligheten hos genetiska störningar . Dessutom kan denna teknik användas för mänsklig förbättring genom att selektivt avla för ett önskat genom eller genom att använda rekombinant DNA- teknik för att skapa förbättringar som inte har uppstått i naturen.

Växter

Växter som förökar sig sexuellt producerar även könsceller. Men eftersom växter har en livscykel som involverar växling av diploida och haploida generationer finns det vissa skillnader. Växter använder meios för att producera sporer som utvecklas till flercelliga haploida gametofyter som producerar gameter genom mitos. Spermierna bildas i ett organ som kallas antheridium och äggcellerna i ett kolvformat organ som kallas arkegonium . Hos blommande växter produceras den kvinnliga gametofyten inuti äggstocken i blommans äggstock . När den är mogen producerar den haploida gametofyten kvinnliga gameter som är redo för befruktning. Den manliga gametofyten produceras inuti ett pollenkorn i ståndarknapparna . När ett pollenkorn landar på ett moget stigma av en blomma gror det och bildar ett pollenrör som växer ner i stilen in i blommans äggstock och sedan in i äggstocken. Pollenet producerar sedan spermier genom mitos och släpper ut dem för befruktning.

Se även

• Coenogamete