Wat zijn mannelijke en vrouwelijke geslachtscellen en hoe worden ze geproduceerd?

2817
Basil Manning
Wat zijn mannelijke en vrouwelijke geslachtscellen en hoe worden ze geproduceerd?

De geslachtscellen, Ook wel gametische cellen of gewoon gameten genoemd, het zijn de cellen die meercellige organismen, of het nu dieren of planten zijn, gebruiken om zich voort te planten. Over het algemeen staan ​​de vrouwelijke geslachtscellen bekend als eitjes en de mannelijke als sperma.

Een van de meest relevante kenmerken van geslachtscellen is het feit dat ze worden geproduceerd door meiose, en daarom zijn het meestal haploïde cellen, dat wil zeggen dat ze de helft van het aantal chromosomen bevatten van het individu dat ze heeft voortgebracht..

Microscopisch beeld van sperma dat het ei nadert

In een diploïde organisme (dat 2 kopieën van elk chromosoom heeft), worden geslachtscellen geproduceerd door de meiotische deling van voorlopercellen die ook diploïde zijn (2n).

Deze cellen doorlopen een ronde van DNA-duplicatie en vervolgens twee kerndelingsgebeurtenissen, wat resulteert in 4 haploïde cellen (n) voor elke cel die zich deelt. Het proces van productie of vorming van geslachtscellen staat ook bekend als gametogenese.

Tijdens seksuele voortplanting 'brengen' twee individuen, meestal een mannetje en het andere vrouwtje, hun geslachtscellen samen door middel van copulatie (bij dieren) of bestuiving (bij planten) om bevruchting te laten plaatsvinden, dat wil zeggen: fusie van een ei en een sperma om een ​​zygote te vormen.

De zygoot is dus de cel die het resultaat is van de fusie van twee gameten, en daarin wordt de genetische belasting van de soort hersteld, dat wil zeggen dat een organisme wordt verkregen met een set chromosomen van een van de ouderlijke individuen en een andere chromosomale set. van het andere.

Artikel index

  • 1 mannelijke geslachtscellen
    • 1.1 Hoe gaat het met sperma?
    • 1.2 Mannelijke geslachtscellen van planten
    • 1.3 Plant spermotozoïden in andere organismen
  • 2 vrouwelijke geslachtscellen
    • 2.1 Plant eitjes
  • 3 Hoe worden geslachtscellen geproduceerd?
  • 4 referenties

Mannelijke geslachtscellen

Mannelijke gameten zijn bijna altijd veel kleiner dan vrouwelijke gameten en zijn in veel gevallen mobiele cellen (flagellaten).

In bloeiende planten (angiospermen) zijn de mannelijke gameten echter immobiel, wat betekent dat het geen flagellaatcellen zijn, maar door bestuivers over grote afstanden worden getransporteerd in de structuur die we pollenkorrel noemen..

Zoogdieren en andere dieren produceren hun gameten in organen die bekend staan ​​als geslachtsklieren, die deel uitmaken van het voortplantingssysteem. In de geslachtsklieren vindt niet alleen meiotische celdeling plaats, maar ook de rijping van geslachtscellen.

De mannelijke geslachtsklieren van mensen en andere dieren worden genoemd testikels en de grootte, vorm en anatomische locatie variëren afhankelijk van de soort.

Menselijke testikels

In bloeiende planten worden de stuifmeelkorrels geproduceerd in een structuur die bekend staat als de androecium, die eigenlijk bestaat uit een set van wat we vaker meeldraden noemen.

Zes meeldraden die het androecium vormen

Hoe gaat het met sperma?

Mannelijke geslachtscellen lijken in veel verschillende organismen erg op elkaar. Bij mensen zijn het kleine cellen met een verlenging die hen mobiliteit geeft.

Zijn lichaam is verdeeld in het "kopgebied", het middengebied en de "staart". In het hoofd heeft menselijk sperma een soort kapje dat bekend staat als een acrosoom, dat helpt bij het fusieproces tussen de eicel en het sperma..

De spermacelkern bevindt zich in het kopgebied en het middelste gebied bevat de mitochondriën die verantwoordelijk zijn voor het produceren van de energie die nodig is om het flagellum of de staart te laten bewegen (zwemmen).

Plant mannelijke geslachtscellen

In planten, zoals we al hebben vermeld, bevinden geslachtscellen zich in de stuifmeelkorrels die worden geproduceerd in het androecium van bloeiende planten. Elke stuifmeelkorrel is een kleine structuur, waarvan de vorm, grootte en structuur wordt beschouwd als een taxonomisch karakter (ze verschillen sterk van soort tot soort).

Stuifmeelkorrels

Stuifmeelkorrels worden verspreid door bestuivingsmiddelen, of het nu dieren zijn of wind- of waterstromingen.

Een stuifmeelkorrel bestaat uit een of meer vegetatieve cellen en een voortplantingscel die eigenlijk de mannelijke gameet is..

Wanneer een stuifmeelkorrel in contact komt met het vrouwelijke deel van een bloem, "ontkiemt" het, wat betekent dat de vegetatieve cellen een soort buis (de stuifmeelbuis) vormen waardoor de voortplantingscel kan reizen en de eicel kan bereiken. het.

Daarom zijn mannelijke geslachtscellen in planten behoorlijk verschillend van die in dieren, vooral wat betreft hun vermogen om te bewegen of te zwemmen..

Plant spermotozoïden in andere organismen

In de andere "lagere" plantengroepen lijken plantensperma sterk op die van veel andere organismen. In algen, varens, bryofyten en andere plantenorganismen zijn er geslachtscellen met zeer verschillende vormen en maten, bijna allemaal mobiel.

Sommige soorten zaadcellen in "lagere" algen en planten (Bron: File Upload Bot (Magnus Manske) via Wikimedia Commons, gewijzigd door Raquel Parada)

Vrouwelijke geslachtscellen

In vergelijking met een sperma zijn eieren erg grote, onbeweeglijke cellen. Veel auteurs melden dat ze een van de grootste cellen in het lichaam van een zoogdier, zoals mensen, zijn..

Ei (links) en sperma (rechts)

Deze vrouwelijke geslachtscellen worden bij dieren geproduceerd door organen die bekend staan ​​als eierstokken..

Menselijke eierstokken

In bloeiende planten worden de eitjes ook geproduceerd in eierstokken en maken ze deel uit van een structuur die gynoecium wordt genoemd..

Deze cellen hebben normaal gesproken een overvloedig cytoplasma (veel overvloediger dan dat van mannelijke gameten), een grote kern en bij dieren worden twee goed gedefinieerde gebieden onderscheiden: de zona pellucida en de corona radiata..

De zona pellucida is een dun membraan dat het celmembraan van de eicel bedekt en deelneemt aan de vereniging met het sperma, terwijl de corona radiata een reeks cellagen vertegenwoordigt die de zona pellucida overlappen..

Dit deel van de structuur is ook van het grootste belang voor de eicel tijdens de bevruchting..

Plant eitjes

Regeling van voortplantingsorganen in planten. De eicel wordt in het onderste deel waargenomen

Planten hebben, zoals we al zeiden, ook vrouwelijke geslachtscellen die eitjes worden genoemd. Wanneer de eitjes van een bloeiende plant volgroeid zijn, bestaan ​​ze uit een grote cel die is omgeven door voedingsweefsel en die tegelijkertijd is omgeven door integumenten die later de zaadvacht zullen worden..

Het gynoecium, de vrouwelijke structuur van de bloemen, bestaat uit een stigma (waar de stuifmeelkorrel aanvankelijk arriveert), een stijl (een buis die het stigma communiceert met de eierstok) en een eierstok, waar een of meer eitjes zijn ondergebracht.

Delen van de bloem, met het gynoecium

De eitjes zijn ook bekend als embryonale zakjes, aangezien de cel erin (haploïde) zich deelt door mitose om zo in het algemeen 7 cellen te doen ontstaan: 2 cellen die synergisten worden genoemd, 1 "eicel", 3 cellen die antipoden worden genoemd en een extra cel met twee kernen.

Elk van de cellen in de embryozak vervult een bepaalde functie tijdens het bevruchtingsproces en later tijdens de ontwikkeling van het embryo en het zaad..

Hoe worden geslachtscellen geproduceerd?

Geslachtscellen worden geproduceerd door een soort celdeling die bekend staat als meiosis, die verschilt van "normale" celdeling (mitose) doordat het genetisch materiaal van de "oudercel" tweemaal deelt.

Het proces van vorming en rijping van deze cellen wordt genoemd gametogenese.

Voor de deling wordt het genetische materiaal dat zich in de kern bevindt (DNA, dat in de vorm van chromosomen is) gedupliceerd, zodat elke kopie en het originele "sjabloon" op één plaats worden samengevoegd..

De gedupliceerde chromosomenparen worden vervolgens uitgelijnd in het midden van de cel, waar de individuele chromosomen worden gescheiden, zodat de "sjablonen" en hun replica's worden gescheiden van hun tegenhangers naar beide polen van de cel, die zich tegelijkertijd splitsen. voor de helft.

Vervolgens vindt een tweede celdeling plaats, waardoor de kopieën van elk chromosoom worden gescheiden, op een zeer vergelijkbare manier als we zojuist hebben beschreven. Elke stamcel kan dus aanleiding geven tot 4 geslachtscellen, die elk slechts de helft van het "originele" genetische materiaal hebben..

Referenties

  1. Griffiths, A. J., Wessler, S. R., Lewontin, R. C., Gelbart, W. M., Suzuki, D. T., & Miller, J. H. (2005). Een inleiding tot genetische analyse. Macmillan.
  2. InformedHealth.org [internet]. Keulen, Duitsland: Instituut voor kwaliteit en efficiëntie in de gezondheidszorg (IQWiG); 2006-. Hoe worden geslachtscellen gemaakt (meiose)? 11 april 2019 Beschikbaar vanaf: ncbi.nlm.nih.gov
  3. Real, L. (Ed.). (2012). Biologie van de bestuiving. Elsevier.
  4. Solomon, E. P., Berg, L. R., en Martin, D. W. (2011). Biologie (9e edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: VS..
  5. Thibault, C., en Levasseur, M. C. (2001). Voortplanting bij zoogdieren en bij de mens. INRA-edities.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.