Gamete: Struktur, Fungsi & Penyakit

Gamet adalah gamet lelaki dan wanita atau sel kuman yang dapat disenyawakan. Set diploid (dua kali ganda) mereka kromosom telah dikurangkan menjadi haploid (tunggal) yang ditetapkan sebelumnya meiosis (pembahagian pematangan), menghasilkan sel diploid dengan sekumpulan kromosom dua kali ganda setelah persenyawaan, penyatuan gamet betina dan lelaki. Gamete betina sesuai dengan telur yang dapat disenyawakan dan gamet jantan sesuai dengan telur sperma mampu membaja.

Apa itu gamet?

Gamet betina atau lelaki atau sel kuman yang boleh disenyawakan dipanggil gamet. Pada manusia, seperti pada mamalia lain, gamet lelaki dan wanita kelihatan sangat berbeza. Gamet betina adalah telur yang dapat disenyawakan dan gamet jantan adalah sperma mampu membaja. Walaupun penampilan dan ukurannya sangat berbeza, ciri dan ciri umum mereka adalah set haploid (tunggal) mereka kromosom. Set kromosom sederhana dibentuk oleh sebelumnya meiosis (pembahagian pematangan) sel-sel kuman primordial, yang dipisahkan dari sel-sel badan somatik pada tahap yang sangat awal, masih dalam fasa embrio. Proses pembentukan telur, termasuk bahagian pertama meiosis, bermula pada fasa embrio dan selesai sejurus selepas kelahiran. Ini bererti bahawa setelah kematangan seksual berlaku, betina hanya mempunyai bekalan gamet terhad yang mampu disenyawakan, walaupun jumlah bekalan sekitar 500 telur berkemampuan untuk ovulasi mungkin kelihatan pemurah. Pada lelaki, meiosis sel kuman primordial berlaku sepanjang hidupnya setelah baligh, sehingga sperma mampu membaja dihasilkan berulang kali dan dibekalkan "segar". Selepas penyatuan gamet betina dan lelaki, iaitu telur betina dengan sperma lelaki, sel diploid, zigot, terbentuk oleh penyatuan dua set kromosom haploid. Ia merangkumi sel primordial dari mana individu yang diprogramkan secara genetik muncul melalui pembahagian yang tidak terkira (mitosis) dan pembezaan sel.

Anatomi dan struktur

Gamet betina, sel telur, mempunyai bentuk sfera dengan diameter 0.12 hingga 0.15 milimeter. Oosit dikelilingi oleh lapisan sampul protein, yang memainkan peranan penting dalam penyambungan sperma. Antara lapisan sampul surat dan membran sel oosit adalah ruang perivitellin, yang mengandungi tiga badan kutub yang disebut, masing-masing dengan set haploid kromosom. Badan-badan kutub terbentuk semasa meiosis pertama dan kedua, tidak lagi diperlukan oleh badan dan oleh itu merosot kemudian. Mereka berperanan dalam persenyawaan in vitro kerana set kromosom mereka dapat diperiksa untuk kemungkinan kerusakan keturunan sebelum sel telur yang mengandung set kromosom serupa ditanamkan. Sitoplasma telur mengandungi organel (mis mitokondria) dan lisosom, yang mengandungi nutrien untuk masa selepas persenyawaan. Inti, juga terletak di dalam telur, mengandungi satu set kromosom haploid yang lengkap. Gamet jantan, juga disebut sperma atau filamen sperma, jauh lebih kecil daripada telur dan terdiri dari a kepala dengan inti dan juga sekumpulan kromosom haploid dan sekeping tengah atau leher dengan dilampirkan mitokondria dan flagellum berikutnya, yang menyediakan pergerakan sperma sendiri. Pada kepala adalah akrosom yang disebut, penutup kepala, yang berisi enzim untuk menembusi membran telur.

Fungsi dan tugas

Gamet melayani apa yang dikenali sebagai pembiakan seksual, memungkinkan pengumpulan semula gen dalam populasi sehingga individu yang berbeza dapat berkembang dalam populasi yang sama. Dalam kombinasi dengan yang mungkin gen mutasi yang timbul secara spontan semasa pembelahan sel atau disebabkan oleh mutagen, populasi atau masyarakat dapat menyesuaikan diri dengan keadaan persekitaran yang berubah. Sekiranya sifat-sifat tertentu menguntungkan dalam persekitaran yang berubah, yang disebut gen peralihan dalam populasi yang memihak kepada sifat yang menguntungkan berlaku dalam beberapa generasi. Kemungkinan proses penyesuaian ini sangat penting untuk kelangsungan hidup dan kelebihan yang besar sehingga mengatasi kekurangan mutasi mematikan, yang juga dapat terjadi. Berbeza dengan ini adalah apa yang disebut pembiakan aseksual atau aseksual dengan tumbuh-tumbuhan atau proses yang serupa. Ini adalah pengklonan, pengeluaran individu yang sama secara genetik, perkembangannya melibatkan risiko yang jauh lebih sedikit daripada pembiakan seksual, tetapi tidak menawarkan kemungkinan untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran yang berubah. Semasa penyatuan sperma lelaki dengan sel telur wanita, ciri khas mesti diambil kira. Setelah penembusan telur, sperma kehilangan leher dan flagellum, keduanya tetap berada di luar membran telur, dan juga jantan mitokondria. Ini bermaksud bahawa di sisi bapa, hanya DNA yang terletak di nukleus yang diwarisi. DNA mitokondria bebas diwarisi secara eksklusif pada bahagian ibu.

Penyakit

Penyakit, penyakit, dan disfungsi boleh timbul semasa pembentukan gamet, semasa gametogenesis. Mutasi spontan mungkin berlaku semasa pembahagian pematangan, atau kesalahan mungkin berlaku semasa pembelahan kromosom. Sebagai contoh, bahagian kromosom mungkin hilang atau kromosom mungkin diduplikasi dalam kumpulan haploid, yang mengakibatkan trisomi yang disebut selepas peleburan. Relatif terkenal adalah trisomi 21, juga disebut Sindrom Down, di mana set kromosom diploid mengandungi kromosom tiga tiga 21. Sindrom Turner disebabkan oleh ketiadaan kromosom X dalam set kromosom diploid. Dalam kes seperti itu, itu adalah gametopati, kerosakan garis kuman yang sesuai dengan pra-kerosakan telur wanita atau sperma lelaki. Sebagai peraturan, pembelahan kromosom yang cacat semasa meiosis mematikan untuk sel-sel berikutnya, terutama untuk sel yang kehilangan keseluruhan kromosom atau bahagian kromosom. Maksudnya, mereka biasanya tidak dapat bertahan dan tidak ada individu baru yang dapat muncul.