גמוטות הן תאי הזרע או תאי הנבט המופרים. הסט הדיפלואידי (כפול) שלהם הכרומוזומים הוקטן לפלואיד (יחיד) שנקבע על ידי קודם מיוזה (חלוקת התבגרות), וכתוצאה מכך נוצר תא דיפלואידי עם קבוצה כפולה של כרומוזומים לאחר ההפריה, איחוד של נקבה וגומט. הגמטה הנשית מתאימה לביצית המסוגלת להפריה והגמטה הגברית מתאימה ל זרע מסוגל להפריה.
מהי גמטה?
פרימוסים נקביים או זכריים המופרים או תאי נבט נקראים גמטות. בבני אדם, כמו בכל שאר היונקים, הזמרים הזכריים והנקביים נראים שונים מאוד. תאי העיכול הנשית היא הביצית המסוגלת להפריה והגמטה הגברית היא ה זרע מסוגל להפריה. למרות המראה והגודל השונים מאוד, המאפיין והמאפיין המשותף שלהם הוא הסט הפלואידי (היחיד) שלהם הכרומוזומים. מערך הכרומוזומים הפשוט נוצר על ידי הקודם מיוזה (חלוקת התבגרות) של תאי הנבט הראשוניים, המופרדים מתאי הגוף הסומטיים בשלב מוקדם מאוד, עדיין בשלב העוברי. תהליך היווצרות הביצית, כולל החלק הראשון של מיוזה, מתחיל בשלב העוברי ומסתיים זמן קצר לאחר הלידה. המשמעות היא שלאחר התבגרות מינית, לנקבות יש היצע מוגבל בלבד של יכולות הפריה, למרות שההיצע הכולל של כ -500 ביצים מסוגל בִּיוּץ אולי נראה נדיב. אצל הזכר, מיוזה של תאי הנבט הקדמונית מתרחשת במהלך חייו לאחר גיל ההתבגרות, כך זרע המסוגלים להפריה מיוצרים שוב ושוב "טריים". לאחר איחוד נקבה של מינית ומין זכר, כלומר ביצית נקבה עם זרע זכר, נוצר תא דיפלואידי, הזיגוטה, על ידי האיחוד של שני מערכי הכרומוזומים הפלואידים. הוא מגלם את התא הקדמון ממנו יוצא הפרט המתוכנן מראש גנטית באמצעות אינספור חלוקות (מיטוזות) והבדלות תאים.
אנטומיה ומבנה
לגמטה הנשית, תא הביצה, יש צורה כדורית בקוטר של 0.12 עד 0.15 מילימטרים. הביצית מוקפת בשכבת מעטפה חלבונית, אשר ממלאת תפקיד חשוב בעגינת הזרע. בין שכבת המעטפה ל קרום תא של הביצית הוא חלל הפריויטלין, המכיל שלושה מה שמכונה גופי קוטב, שלכל אחד מהם סט הפלואידי של הכרומוזומים. גופי הקוטב נוצרים במהלך המיוזה הראשונה והשנייה, כבר אינם זקוקים לגוף ולכן הם מושפלים מאוחר יותר. הם ממלאים תפקיד ב הפריית מבחנה מכיוון שניתן לבחון את מערך הכרומוזומים שלהם לפגיעות תורשתיות אפשריות לפני שתל הביצית המכיל את קבוצת הכרומוזומים הזהה מושתל. הציטופלזמה של הביצה מכילה אברונים (למשל המיטוכונדריה) וליזוזומים, המכילים חומרים מזינים לזמן שלאחר ההפריה. הגרעין, הנמצא גם הוא בביצה, מכיל מערך כרומוזומי הפלואידי שלם. הזרעית הגברית, הנקראת גם זרע או נימת זרע, קטנה בהרבה מהביצה ומורכבת מ- ראש עם גרעין וגם סט הפלואיד של כרומוזומים וחתיכה אמצעית או צוואר עם מצורף המיטוכונדריה ואת הדגל הבא, המספק תנועה עצמית של הזרע. על ראש הוא מה שמכונה אקרוזום, מכסה הראש, המכיל אנזימים לחדירת קרום הביצה.
פונקציה ומשימות
גמטות משרתות את מה שמכונה רבייה מינית, ומאפשרות רקומבינציה של גנים באוכלוסייה, כך שאנשים שונים יכולים להתפתח באותה אוכלוסייה. בשילוב עם אפשרי גֵן מוטציות הנוצרות באופן ספונטני במהלך חלוקת תאים או עקב מוטגנים, אוכלוסיה או חברה יכולים להסתגל לתנאים סביבתיים משתנים. אם תכונות מסוימות מועילות בסביבה משתנה, מה שמכונה גֵן שינוי בתוך האוכלוסייה לטובת התכונה המועילה מתרחש במהלך דורות רבים. תהליך הסתגלות אפשרי זה כל כך חשוב להישרדות ובעל יתרון כה גדול שהוא עולה על החסרונות של מוטציות קטלניות, העלולות להתרחש גם. בניגוד לכך, מה שמכונה רבייה א-מינית או מינית על ידי הנבטה או תהליכים דומים. זהו שיבוט, ייצורם של אנשים זהים גנטית, שהתפתחותם כרוכה בפחות סיכונים מאשר רבייה מינית, אך אינה מציעה אפשרויות להסתגלות ל סביבה משתנה. במהלך מיזוג הזרע הגברי עם תא הביצה הנשי, יש לקחת בחשבון מאפיין מיוחד. עם חדירת הביצית, הזרע מאבד את צוואר והדגל, שניהם נותרים מחוץ לקרום הביצה, וכך גם הזכר המיטוכונדריה. משמעות הדבר היא כי מצד האבהות, רק ה- DNA שנמצא בגרעין עובר בתורשה. ה- DNA המיטוכונדריאלי העצמאי עובר בירושה אך ורק בצד האימהי.
מחלות
מחלות, מחלות ותפקודים לקויים יכולים להיווצר במהלך היווצרותם של הגמטוסים, במהלך הגמטוגנזה. מוטציה ספונטנית עלולה להתרחש במהלך חלוקת התבגרות, או שגיאה עלולה להתרחש במהלך חלוקת הכרומוזום. לדוגמה, חלקים מכרומוזום עשויים להיות חסרים או כרומוזום עשוי להיות משוכפל בסט הפלואידי, וכתוצאה מכך טריזומיה כביכול לאחר היתוך. ידוע יחסית הוא טריזומיה 21, המכונה גם תסמונת דאון, שבו מערך הכרומוזומים הדיפלואידי מכיל כרומוזום משולש 21. תסמונת טרנר נגרמת על ידי היעדר כרומוזום X במערך הכרומוזומים הדיפלואידי. במקרים כאלה מדובר בגמטופתיה, נזק לחיידק המקביל לפגיעה מראש בביצית הנקבה או בזרע הזכר. ככלל, חלוקות כרומוזום פגומות במהלך מיוזה הן קטלניות עבור התאים הבאים, במיוחד עבור התא החסר כרומוזום שלם או חלקים מכרומוזום. כלומר, הם בדרך כלל לא מסוגלים לשרוד ושום פרט חדש לא יכול לקום.
