Spolne stanice su oplodive muške i ženske spolne stanice ili zametne stanice. Njihov diploidni (dvostruki) skup kromosomi je reduciran na haploidni (pojedinačni) skup koji je postavio prior mejoza (podjela sazrijevanja), što rezultira diploidnom stanicom s dvostrukim skupom kromosoma nakon oplodnje, spajanjem ženske i muške spolne stanice. Ženska spolna stanica odgovara jajašcu sposobnom za oplodnju, a muška spolna stanica sperma sposoban za oplodnju.
Što je gameta?
Oplodne ženske ili muške spolne stanice ili zametne stanice nazivaju se spolnim ćelijama. U ljudi, kao i u svih ostalih sisavaca, muške i ženske spolne stanice izgledaju vrlo različito. Ženska spolna stanica je jajna stanica koja može oploditi, a muška spolna stanica sperma sposoban za oplodnju. Unatoč vrlo različitom izgledu i veličini, njihova zajednička značajka i karakteristika je njihov haploidni (pojedinačni) skup kromosomi. Jednostavni kromosomski set tvore prethodni mejoza (podjela sazrijevanja) primordijalnih zametnih stanica, koje su odvojene od somatskih tjelesnih stanica u vrlo ranoj fazi, još tijekom embrionalne faze. Proces stvaranja jaja, uključujući i prvi dio mejoza, započinje u embrionalnoj fazi, a završava se nedugo nakon rođenja. To znači da nakon što je nastupila spolna zrelost, ženke imaju samo ograničenu zalihu spolnih stanica koje mogu oploditi, iako je ukupna zaliha oko 500 jaja sposoban za ovulacija može izgledati velikodušno. U mužjaka se tijekom puberteta tijekom cijelog njegovog života odvija mejoza iskonskih spolnih stanica, tako da sperma sposobni za oplodnju više puta se proizvode i isporučuju „svježi“. Nakon spajanja ženske i muške spolne stanice, tj. Ženske jajne stanice s muškom spermom, spajanjem dvaju haploidnih kromosomskih setova nastaje diploidna stanica, zigota. Utjelovljuje iskonsku stanicu iz koje genetski unaprijed programirana jedinka izlazi kroz nebrojene podjele (mitoze) i stanične diferencijacije.
Anatomija i struktura
Ženska spolna stanica, jajna stanica, ima kuglasti oblik promjera od 0.12 do 0.15 milimetara. Oocita je okružena slojem bjelančevinaste ovojnice, koji igra važnu ulogu u pristajanju sperme. Između sloja ovojnice i stanična membrana oocita je prostor perivitellina, koji sadrži tri takozvana polarna tijela, svako s haploidnim skupom kromosomi. Polarna tijela nastaju tijekom prve i druge mejoze, tijelo više nije potrebno i stoga se kasnije razgrađuju. Oni igraju ulogu u in vitro oplodnja jer se njihov kromosomski set može ispitati na moguća nasljedna oštećenja prije implantacije jajne stanice koja sadrži identični kromosomski set. Citoplazma jajašca sadrži organele (npr mitohondriji) i lizosomi, koji sadrži hranjive sastojke za vrijeme nakon oplodnje. Jezgra, koja se također nalazi u jajetu, sadrži kompletan haploidni set kromosoma. Muška spolna stanica, koja se naziva i sperma ili filament sperme, mnogo je manja od jajne stanice i sastoji se od a glava s jezgrom i također haploidnim skupom kromosoma i srednjim dijelom ili vrat s priloženim mitohondriji i naknadni bičevi, koji omogućuju samopokretanje sperme. Na glava je takozvani akrosom, kapica glave, koja sadrži enzimi za prodiranje u jajnu membranu.
Funkcija i zadaci
Gamete služe onome što je poznato kao spolno razmnožavanje, omogućavajući rekombinaciju gena unutar populacije, tako da se različiti pojedinci mogu razviti u istoj populaciji. U kombinaciji s mogućim gen mutacije koje nastaju spontano tijekom stanične diobe ili zbog mutagena, populacija ili društvo mogu se prilagoditi promjenjivim uvjetima okoliša. Ako su određene osobine korisne u promijenjenom okruženju, tzv gen pomak unutar populacije u korist povoljne osobine događa se tijekom mnogih generacija. Ovaj mogući postupak prilagodbe toliko je važan za preživljavanje i toliko velike prednosti da nadmašuje nedostatke smrtonosnih mutacija, koje se također mogu dogoditi. Suprotno tome je takozvano aseksualno ili aseksualno razmnožavanje klijanjem ili sličnim procesima. To je kloniranje, proizvodnja genetski identičnih jedinki, čiji razvoj uključuje znatno manje rizika od spolnog razmnožavanja, ali ne nudi mogućnosti prilagodbe na promjena okoline. Tijekom fuzije muške sperme s ženskom jajnom stanicom, mora se uzeti u obzir posebna značajka. Prodorom jajne stanice, spermij gubi vrat i bič, koji oboje ostaju izvan opne jajeta, a time i mužjak mitohondriji. To znači da se s očeve strane nasljeđuje samo DNA smještena u jezgri. Neovisna mitohondrijska DNA nasljeđuje se isključivo s majčine strane.
Bolesti
Bolesti, tegobe i disfunkcije mogu nastati tijekom stvaranja spolnih stanica, tijekom gametogeneze. Spontana mutacija može se dogoditi tijekom diobe sazrijevanja ili pogreška tijekom diobe kromosoma. Na primjer, dijelovi kromosoma mogu nedostajati ili se kromosom može duplicirati u haploidnom skupu, što rezultira takozvanom trisomijom nakon fuzije. Relativno dobro poznata je trisomija 21, koja se također naziva Downov sindrom, u kojem diploidni set kromosoma sadrži trostruki kromosom 21. Turnerov sindrom je uzrokovan odsutnošću X kromosoma u diploidnom setu kromosoma. U takvim se slučajevima radi o gametopatiji, oštećenju zametne linije koja odgovara prethodnom oštećenju ženskog jajašca ili muške sperme. U pravilu su neispravne podjele kromosoma tijekom mejoze smrtonosne za naredne stanice, posebno za stanicu kojoj nedostaje cijeli kromosom ili dijelovi kromosoma. Odnosno, obično nisu u stanju preživjeti i ne može se pojaviti nijedan novi pojedinac.
