גמט

כפי ש גמטות נקראים תאי המין הזכריים והנקביים המסוגלים להפריה.

מערך הכרומוזומים הדיפלואידי (הכפול) שלהם הצטמצם לסט-פלואיד (יחיד) באמצעות מיוזה קודמת (מיוזה), כך שאחרי ההפריה, איחוד של נקבה וגמיטה זכר, נוצר תא דיפלואידי עם קבוצה כפולה של כרומוזומים. הגאמט הנשי תואם לביצית המופרית והגמאט הזכר לזרע המופר.

מה זה גאמט?

תאי נבט נקביים או זכריים פוריים נקראים גמטות. אצל בני אדם, כמו בכל שאר היונקים, הגמטות והגברים הנשיים נראים שונים מאוד. הגאמט הנשי הוא הביצית המופרית והגמאט הזכר הוא הזרע המופר.

למרות המראה והגדלים השונים מאוד שלהם, התכונה המשותפת להם ומאפיינת אותם היא מערכת הכרומוזומים המטרידה (הפשוטה) שלהם. מערך הכרומוזומים הפשוט נוצר על ידי מיוזה קודמת (מיוזה) של תאי הנבט הקדומים, המופרדים מתאי הגוף הסומטיים בשלב מוקדם מאוד, אפילו בשלב העוברי. המתקן להיווצרות ביציות, כולל החלק הראשון של המיוזה, מתחיל בשלב העוברי ומושלם זמן קצר לאחר הלידה. משמעות הדבר היא שאחרי הבגרות המינית יש לנשים רק היצע מוגבל של גמטות מופרות, גם אם ההיצע הכולל של כ 500 ביציות בביוץ עשוי להיראות נדיב.

אצל גברים, לאחר גיל ההתבגרות, מיוזות של תאי הנבט הקדומים מתרחשים לאורך כל חייהם, כך שתאי זרע המסוגלים להפריה הם תמיד "טריים" המיוצרים ומתחדשים. לאחר איחוד של נקבה וגמטית גברית, כלומר ביצה נשית עם זרע זכרי, האיחוד של שני קבוצות הכרומוזומים החסידיים יוצר תא דיפלואידי, הזיגוטה. הוא מגלם את התא הקדמוני ממנו נוצר האדם המתוכנת מראש גנטית באמצעות אינספור חלוקות (מיטוזות) והבדלות תאים.

אנטומיה ומבנה

הגאמט הנשי, תא הביצית, הוא בעל צורה כדורית בקוטר 0.12 עד 0.15 מילימטרים. תא הביצה מוקף בציפוי חלבוני הממלא תפקיד חשוב בעגינת זרע.

בין שכבת המעטפה לקרום התא של תא הביצה נמצא חלל הפריוויטלין, בו ישנם שלושה גופים קוטביים כביכול, שלכל אחד מהם קבוצה מוגזמת של כרומוזומים. הגופים הקוטביים מתעוררים במהלך המיוזה הראשונה והשנייה, כבר אינם זקוקים לגוף ולכן הם שוב נשברים לאחר מכן. הם ממלאים תפקיד בהפריה חוץ גופית מכיוון שניתן לבחון את ערכת הכרומוזומים שלהם אם יש נזק תורשתי אפשרי לפני שתלת התא של הביצה המכילה את ערכת הכרומוזומים הזהה. הציטופלזמה של תא הביצה מכילה אברונים (כמו מיטוכונדריה) וליזוזומים, המכילים חומרים מזינים להפריה לאחר הפריה.

גרעין התא, שנמצא גם הוא בביצה, מכיל מערכת שלמה של כרומוזומים חצוביים. הגאמט הזכרי, המכונה גם הזרע או הנימה הזרעית, קטן בהרבה מתא הביצית ומורכב מראש עם גרעין וגם מערך של כרומוזומים מפושטים וחתיך מרכזי או צוואר עם מיטוכונדריה צמודה והפללה שלאחר מכן, מה שמבטיח את תנועת הזרע עצמו. על הראש ישנו מה שמכונה אקרוזום, כובע הראש, המכיל אנזימים לחדור לקרום הביצית.

פונקציה ומשימות

גמטים משמשים למה שנקרא רבייה מינית, המאפשרת לשלב מחדש את הגנים בתוך אוכלוסייה, כך שיוכלו להתפתח אנשים שונים באותה אוכלוסיה. בשילוב עם מוטציות גנטיות אפשריות אשר מתעוררות באופן ספונטני במהלך חלוקת תאים או עקב מוטאגן, אוכלוסיה או חברה יכולים להסתגל לתנאים סביבתיים משתנים. אם תכונות מסוימות מועילות בסביבה משתנה, מה שמכונה שינוי גנים מתרחש בתוך האוכלוסייה במהלך דורות רבים לטובת התכונה היתרון.

תהליך הסתגלות אפשרי זה כה חיוני להישרדות ויתרון כה גדול שהוא עולה על החסרונות של מוטציות קטלניות שיכולות להתרחש גם כן. בניגוד לכך היא מה שנקרא רבייה א-מינית או א-מינית על ידי נביטה או תהליכים דומים. זה עניין של שיבוט, ייצור של אנשים זהים גנטית שהתפתחותם קשורה לסיכונים פחותים משמעותית מאשר רבייה מינית, אך אינה מציעה אפשרויות הסתגלות לסביבה משתנה. כאשר הזרע הזכר מתמזג עם הביצה הנקבית, ישנה תכונה מיוחדת אחת שיש לקחת בחשבון.

כשנכנסים לביצה, הזרע מאבד את הצוואר ואת הדגל, שניהם נשארים מחוץ לקרום הביצית, ואיתם המיטוכונדריה הזכרית. המשמעות היא שרק ה- DNA בגרעין התא יורש מצד האב. ה- DNA המיטוכונדריאלי העצמאי יורש אך ורק מצד האם.

מחלות

מחלות, תלונות וחוסר תפקוד יכולות להתעורר כבר במהלך היווצרות הגמטות, במהלך גמטוגנזה. מוטציה ספונטנית יכולה להתרחש במהלך המיוזה או שגיאה יכולה להתרחש בחלוקה של הכרומוזומים.

לדוגמה, חלקים מכרומוזום עשויים להיות חסרים או שכרומוזום עשוי להופיע פעמיים במערך האפולואידי, כך שתהיה מה שנקרא טריזומיה לאחר המיזוג. טריזומיה 21, הידועה גם בשם תסמונת דאון, שבה מערך הכרומוזומים הדיפלואידי מכיל כרומוזום 21 משולש, ידוע יחסית. תסמונת טרנר נגרמת כתוצאה ממחסור בכרומוזום X בערכת הכרומוזומים הדיפלואידים. במקרים כאלה מדובר בגמטופתיה, נזק לקו הנבט, התואם נזק קודם לביצית הנשית או לזרע הזכר.

ככלל, חלוקות כרומוזומים לא נכונים במהלך מיוזה הם קטלניים עבור תאי היורש, במיוחד עבור התא שחסר לו כרומוזום שלם או חלקים מכרומוזום אחד. המשמעות היא שלרוב הם אינם בר-קיימא ושום אדם חדש לא יכול להתעורר.