Gâmeta

Gâmeta
Gâmeta
Subclasse de haploide, reproductive cell
Desenvolve-se a partir de célula germinativa
Cell Ontology CL_0000300

Um gameta (do grego antigo γαμετή, "esposa", derivado de γάμος, "casamento"), célula reprodutiva, ou célula sexual, é uma célula haploide que se funde com outra célula haploide durante a fertilização em organismos que se reproduzem sexuadamente. O nome gameta foi introduzido pelo citologista alemão Eduard Strasburger em 1878.

O tipo de gameta que um organismo produz determina seu sexo e estabelece a base para os papéis sexuais e a seleção sexual. Os gametas femininos são chamados de óvulos ou células-ovo, e os gametas masculinos são chamados de espermatozoides. Na maioria das espécies, os gametas têm tamanhos diferentes, uma condição conhecida como anisogamia ou heterogamia, que se aplica a humanos e outros mamíferos. Por exemplo, o óvulo humano tem aproximadamente 100.000 vezes o volume de uma única célula de espermatozoide humano. As células espermáticas são móveis devido à presença de uma estrutura em forma de cauda, o flagelo, que fornece propulsão. Em contraste, cada célula-ovo ou óvulo é comparativamente grande e não móvel. Os gametas de ambos os indivíduos acasalantes também podem ter o mesmo tamanho e forma, uma condição conhecida como isogamia.

A ovogênese, o processo de formação de gametas femininos em animais, envolve meiose (incluindo recombinação meiótica) de um oócito primário diploide para produzir um óvulo haploide. A espermatogênese, o processo de formação de gametas masculinos em animais, envolve meiose em um espermatócito primário diploide para produzir espermatozoides haploides. Em animais, os óvulos são produzidos nos ovários das fêmeas e os espermatozoides se desenvolvem nos testículos dos machos. Durante a fertilização, um espermatozoide e um óvulo, cada um carregando metade da informação genética de um indivíduo, se unem para formar um zigoto que se desenvolve em um novo organismo diploide.

Evolução

É geralmente aceito que a isogamia é o estado ancestral a partir do qual a anisogamia e a oogamia evoluíram, embora sua evolução não tenha deixado registros fósseis. Há quase invariavelmente apenas dois tipos de gametas, e todas as análises mostram que tamanhos intermediários de gametas são eliminados pela seleção. Como gametas de tamanho intermediário não têm as mesmas vantagens que os pequenos ou grandes, eles se saem pior que os pequenos em mobilidade e números, e pior que os grandes em suprimento.

Diferenças entre gametas e células somáticas

Em contraste com um gameta, que tem apenas um conjunto de cromossomos, uma célula somática diploide tem dois conjuntos de cromossomos homólogos, um dos quais é uma cópia do conjunto de cromossomos do espermatozoide e outro uma cópia do conjunto de cromossomos da célula-ovo. A recombinação dos genes durante a meiose garante que os cromossomos dos gametas não sejam duplicatas exatas de nenhum dos conjuntos de cromossomos carregados nos cromossomos diploides parentais, mas uma mistura dos dois.

Um espermatozoide humano fundindo-se com um óvulo humano. O espermatozoide é aproximadamente 100.000 vezes menor em tamanho que o óvulo humano.

Gametas artificiais

Gametas artificiais, também conhecidos como gametas derivados in vitro (IVD), gametas derivados de células-tronco (SCDGs) e gametas gerados in vitro (IVG), são gametas derivados de células-tronco. O uso de tais gametas artificiais "necessariamente exigiria técnicas de FIV". Pesquisas mostram que gametas artificiais podem ser uma técnica reprodutiva para casais do mesmo sexo masculino, embora uma mãe de aluguel ainda fosse necessária para o período de gestação. Mulheres que passaram pela menopausa podem ser capazes de produzir óvulos e ter filhos geneticamente relacionados com gametas artificiais. Robert Sparrow escreveu, no Journal of Medical Ethics, que embriões derivados de gametas artificiais poderiam ser usados para derivar novos gametas e esse processo poderia ser repetido para criar múltiplas gerações humanas em laboratório. Essa técnica poderia ser usada para criar linhagens celulares para aplicações médicas e para estudar a hereditariedade de doenças genéticas. Além disso, essa técnica poderia ser usada para aprimoramento humano por reprodução seletiva para um genoma desejado ou usando tecnologia de DNA recombinante para criar aprimoramentos que não surgiram na natureza.

Plantas

As plantas que se reproduzem sexuadamente também produzem gametas. No entanto, como as plantas têm um ciclo de vida envolvendo alternância de gerações diploides e haploides, existem algumas diferenças em relação aos ciclos de vida animais. As plantas usam meiose para produzir esporos que se desenvolvem em gametófitos haploides multicelulares, que produzem gametas por mitose. Em animais, não há fase haploide multicelular correspondente. Os espermatozoides das plantas que se reproduzem usando esporos são formados por mitose em um órgão do gametófito conhecido como anterídio, e as células-ovo por mitose em um órgão em forma de frasco chamado arquegônio. As células espermáticas das plantas são suas únicas células móveis, frequentemente descritas como flageladas, mas mais corretamente como ciliadas.

As briófitas têm 2 flagelos, as cavalinhas têm até 200 e os espermatozoides maduros da cicadácea Zamia pumila têm até 50.000 flagelos. As cicadáceas e a Ginkgo biloba são as únicas gimnospermas com espermatozoides móveis.

Nas plantas com flores, o gametófito feminino é produzido dentro do óvulo, dentro do ovário da flor. Quando maduro, o gametófito haploide produz gametas femininos que estão prontos para a fertilização. O gametófito masculino é produzido dentro de um grão de pólen dentro da antera e é não móvel, mas pode ser distribuído pelo vento, água ou vetores animais. Quando um grão de pólen pousa em um estigma maduro de uma flor, ele germina para formar um tubo polínico que cresce pelo estilete até o ovário da flor e depois até o óvulo.

O pólen então produz núcleos espermáticos não móveis por mitose que são transportados pelo tubo polínico até o óvulo, onde são liberados para a fertilização da célula-ovo.

Ver também

Referências

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Ligações externas