Un gameto ( / ɡ æ m iː t / ; del griego antiguo γαμετή ( gametḗ ) 'esposa', en última instancia del griego antiguo γάμος ( gámos ) 'matrimonio') es una célula haploide que se fusiona con otra célula haploide durante la fertilización en organismos que reproducirse sexualmente . [1] Los gametos son las células reproductivas de un organismo , también conocidas como células sexuales . [2] El nombre gameto fue introducido por el citólogo alemán Eduard Strasburger . [ ¿ cuando? ] [ cita necesaria ]
Los gametos de ambos individuos que se aparean pueden tener el mismo tamaño y forma, una condición conocida como isogamia . Por el contrario, en la mayoría de las especies, los gametos son de diferentes tamaños, una condición conocida como anisogamia o heterogamia que se aplica a los humanos y otros mamíferos. El óvulo humano tiene aproximadamente 100.000 veces el volumen de un solo espermatozoide humano. El tipo de gameto que produce un organismo determina su sexo [3] y sienta las bases para los roles sexuales y la selección sexual . [4] En los humanos y otras especies que producen dos tipos de gametos morfológicamente distintos, y en las que cada individuo produce solo un tipo , una hembra es cualquier individuo que produce el tipo más grande de gameto llamado óvulo , y un macho produce el tipo más pequeño. , llamado espermatozoide o espermatozoide. Los espermatozoides son pequeños y móviles debido a la presencia de una estructura en forma de cola, el flagelo , que proporciona propulsión. Por el contrario, cada óvulo u óvulo es relativamente grande y no móvil. [2]
La ovogénesis , el proceso de formación de gametos femeninos en animales, implica la meiosis (incluida la recombinación meiótica ) de un ovocito primario diploide para producir un óvulo haploide . La espermatogénesis , el proceso de formación de gametos masculinos en animales, implica la meiosis en un espermatocito primario diploide para producir espermatozoides haploides . En los animales, los óvulos se producen en los ovarios de las hembras y los espermatozoides se desarrollan en los testículos de los machos. Durante la fertilización, un espermatozoide y un óvulo, cada uno de los cuales lleva la mitad de la información genética de un individuo, se unen para formar un cigoto que se desarrolla hasta convertirse en un nuevo organismo diploide . [2]
Generalmente se acepta que la isogamia es el estado ancestral a partir del cual evolucionaron la anisogamia y la oogamia , aunque su evolución no ha dejado registros fósiles. [5] [6] [7] Casi invariablemente hay sólo dos tipos de gametos, y todos los análisis muestran que los tamaños de gametos intermedios se eliminan debido a la selección. [8] [9] Dado que los gametos de tamaño intermedio no tienen las mismas ventajas que los pequeños o grandes, [10] tienen peores resultados que los pequeños en movilidad y número, y peor que los grandes en suministro. [11]
A diferencia de un gameto, que tiene un solo juego de cromosomas, una célula somática diploide tiene dos juegos de cromosomas homólogos , uno de los cuales es una copia del juego de cromosomas del espermatozoide y el otro, una copia del juego de cromosomas del óvulo. . La recombinación de los genes durante la meiosis garantiza que los cromosomas de los gametos no sean duplicados exactos de ninguno de los conjuntos de cromosomas transportados en los cromosomas diploides de los padres, sino una mezcla de los dos. [12]
La mayoría de los mamíferos, incluidos los humanos , utilizan el sistema de determinación del sexo XY en el que un óvulo normal puede portar sólo un cromosoma X mientras que un espermatozoide puede portar un X o un Y. Así, el espermatozoide masculino determina el sexo de cualquier cigoto resultante . Si el cigoto tiene dos cromosomas X se convertirá en mujer. Si tiene un cromosoma X y un cromosoma Y, se convertirá en un varón. [13]
En las aves, el óvulo femenino determina el sexo de la descendencia, mediante el sistema de determinación del sexo ZW . [13]
Los gametos artificiales, también conocidos como gametos derivados in vitro (IVD), gametos derivados de células madre (SCDG) y gametos generados in vitro (IVG), son gametos derivados de células madre . El uso de tales gametos artificiales "requeriría necesariamente técnicas de FIV ". [14] Las investigaciones muestran que los gametos artificiales pueden ser una técnica reproductiva para parejas masculinas del mismo sexo, aunque aún se necesitaría una madre sustituta durante el período de gestación. [14] Las mujeres que han pasado la menopausia pueden producir óvulos y tener hijos genéticamente relacionados con gametos artificiales. [14] Robert Sparrow escribió, en el Journal of Medical Ethics , que los embriones derivados de gametos artificiales podrían usarse para derivar nuevos gametos y este proceso podría repetirse para crear múltiples generaciones humanas en el laboratorio. [15] Esta técnica podría utilizarse para crear líneas celulares para aplicaciones médicas y para estudiar la herencia de trastornos genéticos . [15] Además, esta técnica podría usarse para la mejora humana mediante la reproducción selectiva de un genoma deseado o mediante el uso de tecnología de ADN recombinante para crear mejoras que no han surgido en la naturaleza. [15]
Las plantas que se reproducen sexualmente también producen gametos. Sin embargo, dado que las plantas tienen un ciclo de vida que implica la alternancia de generaciones diploides y haploides, existen algunas diferencias con los ciclos de vida de los animales. Las plantas utilizan la meiosis para producir esporas que se convierten en gametofitos haploides multicelulares que producen gametos por mitosis. En los animales no existe una fase haploide multicelular correspondiente. Los espermatozoides de las plantas que se reproducen mediante esporas se forman por mitosis en un órgano del gametofito conocido como anteridio y los óvulos por mitosis en un órgano con forma de matraz llamado arquegonio . [16] Los espermatozoides vegetales son sus únicas células móviles, a menudo descritas como flageladas, pero más correctamente como ciliadas. [17] Los briófitos tienen 2 flagelos, las colas de caballo tienen hasta 200 y los espermatozoides maduros de la cícada Zamia pumila tienen hasta 50.000 flagelos. [18] Las cícadas y el Ginkgo biloba son las únicas gimnospermas con espermatozoides móviles. [17] En las plantas con flores , el gametofito femenino se produce dentro del óvulo dentro del ovario de la flor. Cuando madura, el gametofito haploide produce gametos femeninos que están listos para la fertilización. El gametofito masculino se produce dentro de un grano de polen dentro de la antera y no es móvil, pero puede distribuirse por el viento, el agua o los vectores animales. Cuando un grano de polen cae sobre el estigma maduro de una flor, germina para formar un tubo polínico que crece a lo largo del estilo hasta el ovario de la flor y luego hasta el óvulo. Luego, el polen produce núcleos de esperma inmóviles por mitosis que se transportan por el tubo polínico hasta el óvulo, donde se liberan para la fertilización del óvulo.
Los embarazos provocados mediante gametos artificiales requerirían necesariamente
técnicas
de FIV