Gametogenese: Spermatogenese, Oogenese & Gonaden erklärt

Gametogenese

Die Gametogenese ist die Bildung der Geschlechtszellen durch Meiose von Keimzellen. Durch diesen Prozess wird die Anzahl der Chromosomen in Keimzellen von diploid (doppelt) auf haploid (einfach) reduziert, d.h. die Hälfte der Anzahl der Chromosomen einer normalen Zelle der betreffenden Art. Im Falle von Menschen wird der Prozess, wenn er zur Produktion von Spermien führt, als Spermatogenese bezeichnet und findet in den Hoden statt. Andernfalls, wenn das Ergebnis Eizellen sind, heißt es Oogenese und wird in den Eierstöcken durchgeführt.

Dies geschieht in zwei chromosomalen und zytoplasmatischen Teilungen, genannt erste und zweite Reifeteilung oder einfach Meiose I und Meiose II. Beide beinhalten Prophase, Prometaphase, Metaphase, Anaphase, Telophase und Zytokinese. Während der Meiose I kommen die Mitglieder jedes homologen Chromosomenpaars zusammen und werden dann durch die mitotische Spindel getrennt und in verschiedene Pole der Zelle geteilt. In der Meiose II trennen sich Schwesterchromatiden jedes Chromosoms und werden in den Kernen der neuen Zellen verteilt. Zwischen diesen beiden Phasen gibt es keine S-Phase (DNA-Replikation).

Die Meiose ist kein perfekter Prozess, und Fehler in der Meiose sind manchmal für die wichtigsten Chromosomenanomalien verantwortlich. Die Meiose ist in der Lage, konstant die Anzahl der Chromosomen in den Zellen der Spezies aufrechtzuerhalten, um genetische Informationen nicht zu verändern.

Oogenese

Die Oogenese ist der Prozess der Bildung der weiblichen Geschlechtszellen in den Eierstöcken. Die Oogonien befinden sich im Eisbläschen und durchlaufen Modifikationen, die zur ersten Reifeteilung führen, wodurch eine primäre Oozyte (die den größten Teil des Zytoplasmas enthält) und ein erster Polkörper entstehen. Die beiden resultierenden Zellen führen die Meiose II durch, wobei die sekundäre Oozyte eine große Zelle (mit dem größten Teil des Zytoplasmas) und ein zweiter Polkörper bildet, der rasch zerfällt, während sich die große Zelle zu der weiblichen Gamete, einer Eizelle, entwickelt. Um das Ei herum befindet sich eine Schicht aus verschiedenen Zellen, die als Graaf-Follikel bezeichnet wird. Die Oogenese hat mehrere Phasen, die sind:

• Proliferation: Während der Embryonalentwicklung durchlaufen Keimzellen der Eierstöcke Mitose, um die Oogonien zu vermehren.
• Wachstum: In der Pubertät wachsen die Eizellen bis zur 1. Ordnung.
• Reifung: Die Eizelle durchläuft die Meiose erster Ordnung.

Die Oogenese beginnt vor der Geburt und wird während des reproduktiven Lebens von Frauen abgeschlossen.

Gonaden

Die Gonaden, auch als primäre Geschlechtsorgane bezeichnet, fungieren als gemischte Drüsen, die Hormone und Gameten produzieren. Die Geschlechtsorgane sind jene Strukturen, die in der Pubertät reifen und für die Pflege und den Transport von Gameten notwendig sind, sowie Merkmale, die als sexuelle Anziehung dienen.

Die Hoden sind zwei ovale Strukturen innerhalb des Hodensacks, die durch Samenstränge gehalten werden. Sie produzieren Spermien und Hodenflüssigkeit. Die endokrine Funktion besteht darin, männliche Hormone wie Testosteron freizusetzen, die an der Aufrechterhaltung der männlichen Geschlechtsmerkmale beteiligt sind.

Die Eierstöcke sind zwei mandelförmige Organe an den Enden der Eileiter. Die Eierstöcke werden gebildet, wenn der weibliche Fötus ca. 3 Monate alt ist, und wenn eine Frau in die Pubertät eintritt, entwickeln sich die Eier. Ihre Funktion besteht darin, endokrine Hormone wie Progesteron und Östrogen freizusetzen, die in den ovariellen Zyklus eingreifen.

Spermatogenese

• Findet in den Hoden statt.
• Geht von Spermatogonien aus.
• Jedes Spermatogonium führt zu vier Spermien.
• In der Meiose wird das Material gleichmäßig verteilt.
• Spermien werden während des gesamten Lebens produziert.
• Sie tritt im Menschen auf.
• Ein Spermatozyt I bildet 4 funktionale Spermien.

Oogenese

• Findet in den Eierstöcken statt.
• Geht von den Oogonien aus.
• Jedes Oogonium führt zu einer Eizelle II, die nur im Falle der Befruchtung umbenannt wird, und bildet 2 Polkörper: Polkörper I und II (nur im Falle der Befruchtung).
• In der Meiose I wird das Zytoplasma nicht gleichmäßig aufgeteilt, so dass eine Tochterzelle (Eizelle II) fast das gesamte Zytoplasma enthält.
• Die Frau wird mit einer bestimmten Anzahl von Follikeln geboren, rund 400.000.
• Sie tritt bei Frauen auf.
• Aus einer Eizelle I bildet sich eine funktionelle Eizelle.

Ähnlichkeiten zwischen Spermatogenese und Oogenese

• Beide sind Teilprozesse der Gametogenese.
• Die beiden produzieren Gameten.
• In beiden tritt Meiose auf.
• Die beiden sind die Prozesse der sexuellen Fortpflanzung bei Säugetieren.
• Beide Prozesse treten in den Gonaden auf.
• Die 2 Phasen ab der Meiose.

Vergleich von Ei- und Samenzellen

Oozyte II

• Größer als die Spermien.
• Enthält Eigelb (Nahrungsreserve).
• Besitzt keine Beweglichkeit.
• Es dient nur 1 von jeder Keimzelle.
• Es wird in den Eierstöcken produziert.

Samenfaden

• Klein im Vergleich zur Eizelle II.
• Hat keinen Nährwert.
• Bewegt sich durch seine Geißel.
• Zutaten für 4 Personen von jeder Keimzelle.
• Es wird in den Hoden produziert.