Gameti

Generalità

I gameti - noti anche come cellule sessuali o gametiche - sono le cellule aploidi a cui è affidata la riproduzione della specie.
La produzione dei gameti spetta alle gonadi, che sono gli organi sessuali primari dell'apparato riproduttore dell'essere umano.
I gameti dell'uomo sono diversi dai gameti della donna: i gameti maschili sono gli spermatozoi, mentre i gameti femminili sono le cellule uovo.


Gameti

Gli spermatozoi sono il risultato del processo di spermatogenesi; le cellule uovo, invece, sono il frutto del processo di ovogenesi.

Cosa sono i gameti?

I gameti (al singolare gamete) sono le cellule necessarie alla riproduzione.
Nell'uomo, i gameti sono gli spermatozoi; nelle donne, invece, sono le cellule uovo (od ovociti od oociti).
Conosciuti anche con la dicitura di cellule sessuali o cellule gametiche, i gameti sono frutto dell'attività delle gonadi.

COSA SONO LE GONADI?

Le gonadi sono gli organi sessuali primari dell'apparato riproduttore (o apparato genitale) dell'essere umano.
Sono ghiandole di tipo endocrino, a cui spetta l'importante funzione di secernere, oltre ai gameti, anche gli ormoni sessuali, i quali giocano un ruolo chiave nello sviluppo dei caratteri sessuali secondari e nel controllo dell'apparato genitale.
Le gonadi dell'uomo sono diverse dalle gonadi della donna: le gonadi maschili sono i testicoli, mentre le gonadi femminili sono le ovaie (al singolare ovaia, ma anche ovaio od ovario).


Riepilogo del ruolo della gonadi maschili e femminili

Gonadi Quali ormoni sessuali? Quali gameti?
Testicoli Androgeni: Spermatozoi
Ovaie Estrogeni Progesterone Cellule uovo

ORIGINE DEL NOME

I termini “gameti” e “gamete” derivano dalla parola greca “γαμετή”, che significa “sposare” o “unire”.
L'utilizzo di termini con questa origine etimologica è un chiaro richiamo alla funzione riproduttiva delle cellule, a cui i suddetti termini fanno riferimento.

Caratteristiche

Diversamente da tutte le altre cellule del corpo umano (cellule somatiche), che sono diploidi, i gameti sono aploidi.

  • In genetica, si definiscono aploidi tutte le cellule che contengono una sola copia per ogni cromosoma (aploidia), mentre si chiamano diploidi tutte le cellule che contengono due copie per ogni cromosoma (diploidia).
  • Negli spermatozoi, i cromosomi presenti rappresentano di fatto metà del corredo cromosomico di un uomo.
  • Allo stesso modo, nelle cellule uovo, i cromosomi presenti rappresentano di fatto metà del corredo cromosomico di una donna.
  • La condizione di aploidia, che caratterizza i gameti, è essenziale per la riproduzione.

SPERMATOZOI

Lo spermatozoo è una cellula molto piccola, le cui dimensioni possono variare tra i 5 e i 7 micrometri.
La sua struttura è particolare e comprende:

  • Una testa, contenente il nucleo cellulare e l'acrosoma;
  • Una porzione intermedia, ricca di mitocondri;
  • Una coda, dotata di mobilità e chiamata flagello.

SpermatozooLa particolare morfologia degli spermatozoi è fondamentale per il processo riproduttivo, in quanto consente loro di potersi incontrare e fondere con la cellula uovo, all'interno dell'apparato genitale femminile.

CELLULE UOVO

Con i suoi 0,12 millimetri circa di diametro, la cellula uovo rappresenta una delle cellule più grandi del corpo umano, tanto che è possibile vederla anche a occhio nudo, senza il supporto del microscopio.
Il citoplasma della cellula uovo è ricco di materiali fosfolipidici di riserva, che le servono per affrontare i vari passaggi a cui sarà sottoposta e un'eventuale fecondazione.

Formazione

Spermatogenesi e ovogenesi sono i termini che indicano, rispettivamente, il processo di formazione e maturazione dei gameti nell'uomo e il processo di formazione e maturazione dei gameti nella donna.
A caratterizzare sia la spermatogenesi che l'ovogenesi è la meiosi.
La meiosi è quel complicato processo di divisione, tipico degli organismi eucarioti, al termine del quale una cellula diploide diventa aploide. In altre parole, sottoposta a meiosi, una cellula con due copie per ogni cromosoma diventa una cellula con una sola copia per ogni cromosoma.

SPERMATOGENESI

In un maschio sano, i testicoli producono circa 100-200 milioni di spermatozoi al giorno.
Della durata di circa 64 giorni, il processo di formazione e maturazione degli spermatozoi ha inizio nei tubuli seminiferi di ciascun testicolo e prosegue nell'epididimo. La permanenza nell'epididimo è di circa 12 giorni ed è fondamentale per donare agli spermatozoi la mobilità che li contraddistingue.
Terminato il processo di maturazione, gli spermatozoi sono immagazzinati e pronti all'eiaculazione.
In assenza di eventi eiaculatori, gli spermatozoi hanno una vita limitata all'interno dei testicoli. Con il passare del tempo, infatti, degenerano e vengono riassorbiti dai dotti deferenti dei testicoli.
Occorre precisare che la spermatogenesi è un processo continuativo, dotato di un proprio ritmo produttivo. Ciò implica che, all'interno dei testicoli, c'è un continuo ricambio di spermatozoi.
Nell'uomo, la spermatogenesi ha inizio a partire dalla pubertà; prima di allora, quindi, i testicoli non producono gameti.

OVOGENESI

In una donna sana, le ovaie portano a maturazione una sola cellula uovo ogni 28 giorni (durata dell'ovogenesi).
L'ovogenesi può suddividersi in tre momenti importanti, che in ordine temporale dal primo all'ultimo sono: la fase follicolare, la fase ovulatoria (od ovulazione) e la fase luteale.

  • La fase follicolare è il momento in cui le ovaie, dopo un preciso stimolo ormonale, producono e portano a maturazione, all'interno di un follicolo, la futura cellula uovo. In questa fase, la cellula uovo prende il nome di cellula uovo primitiva o ovocita primitivo.
  • La fase ovulatoria è il momento in cui, a seguito di uno stimolo ormonale diverso dal precedente, la cellula uovo ormai matura si stacca dal follicolo (e dall'ovaio) e si annida nelle tube di Falloppio, pronta a incontrarsi con un eventuale spermatozoo.
  • La fase luteale è il momento in cui il follicolo diventa corpo luteo e, in caso di mancata fecondazione del gamete femminile, si verificano le mestruazioni.

Diversamente dall'uomo, in cui la produzione di spermatozoi comincia dalla pubertà, la donna  nasce già dotata di tutte le cellule uovo primitive, che nel corso della vita potrebbero partecipare almeno alla prima fase dell'ovogenesi.
A tal proposito, alcuni interessanti studi hanno dimostrato che, in un soggetto femminile appena nato, il numero di ovociti primitivi è circa un milione e che, nel corso della vita, solo 500 di loro subiscono il processo di ovulazione. Questo significa che il 99,95% degli ovociti primitivi presenti alla nascita va incontro a degenerazione, mentre solo un esiguo 0,05% è protagonista della fase ovulatoria dell'ovogenesi.

Funzione

Dall'incontro e fusione di un gamete maschile con un gamete femminile origina una cellula molto particolare, chiamata zigote. Lo zigote è la prima cellula di un nuovo individuo o, se si preferisce, la cellula da cui ha inizio lo sviluppo del feto.
Il processo di formazione dello zigote prende il nome di fecondazione. In genere, la fecondazione ha luogo nelle tube di Falloppio.

LO ZIGOTE

Lo zigote è una cellula diploide.
Alla sua diploidia concorrono  il corredo cromosomico dello spermatozoo e il corredo cromosomico della cellula uovo. In altri termini, lo zigote racchiude all'interno del suo nucleo una copia di tutti i cromosomi del padre del futuro nascituro e una copia di tutti i cromosomi della madre del futuro nascituro.
Subito dopo la sua formazione, lo zigote si sposta dalle tube di Falloppio – sede canonica della fecondazione – all'utero. Una volta nell'utero, comincia a dividersi (da una cellula ne originano due, da due ne originano quattro e così via) e a ingrandirsi progressivamente.
Dopo le prime divisioni, lo zigote assume il nome di blastocisti. Dopo circa 8 settimane dalla formazione dello zigote, la blastocisti diventa ciò che si chiama comunemente feto.

COME AVVIENE LA FECONDAZIONE?

Affinché abbia luogo la fecondazione, è necessario che uno spermatozoo raggiunga la cellula uovo, situata all'interno dell'apparato genitale femminile, e vi penetri.
Come anticipato, la capacità di movimento e penetrazione dello spermatozoo dipende dalla sua particolare struttura: la coda permette il movimento all'interno degli organi genitali, mentre la testa e gli enzimi contenuti nell'acrosoma consentono la demolizione delle due barriere protettive esterne della cellula uovo (corona radiata e zona traslucida).
In realtà – è bene puntualizzarlo – lo spermatozoo che penetra nella cellula uovo non agisce mai in solitario, ma si serve degli altri spermatozoi emessi con l'eiaculazione, per distruggere le barriere protettive esterne dell'ovocita. Quindi, il gran numero di gameti maschili prodotti giornalmente è solo in apparenza inutile.


I punti salienti dei gameti maschili e dei gameti femminili
Gamete maschile Gamete femminile
  • I gameti maschili sono gli spermatozoi
  • I gameti femminili sono le cellule uovo
  • La sede di produzione è il tubulo seminifero di ciascun testicolo
  • La sede di produzione è l'ovaia
  • Il processo di formazione e maturazione degli spermatozoi prende il nome di spermatogenesi
  • Le ovaie si alternano nella produzione delle cellule uovo
  • Il processo di formazione e maturazione di un dato spermatozoo dura circa 64 giorni
  • Il processo di formazione e maturazione della cellula uovo prende il nome di ovogenesi
  • Affinché abbia luogo la spermatogenesi, la temperatura dello scroto (sacca in cui alloggiano i testicoli) deve essere inferiore alla temperatura del resto del corpo di 2-4 °C circa
  • L'ovogenesi dura circa 28 giorni e riguarda una sola cellula uovo
  • La produzione di gameti maschili comincia a partire dalla pubertà
  • Le donne nascono con un ben preciso corredo di cellule uovo primitive. Di queste, solo alcune andranno a maturazione; quelle che non vanno a maturazione, subiranno un processo di degenerazione
  • I testicoli producono dai 100 ai 200 gameti al giorno
  • Una cellula uovo matura ha una vita di 12-24 ore
  • Con l'eiaculazione, un uomo sano espelle circa 300 milioni spermatozoi
  • Il diametro di una cellula uovo si aggira tra gli 0,12 e gli 0,15 millimetri
  •  Le dimensioni di un singolo spermatozoo si aggirano tra i 5 e i 7 micrometri
  • La cellula uovo è tra le cellule più grandi del corpo umano
  • La particolare morfologia dello spermatozoo gli permette di muoversi all'interno dell'apparato genitale femminile e penetrare nella cellula uovo, una volta raggiunta.
    Gli altri gameti maschili sono di supporto alla penetrazione
  • Per la sua fecondazione, la cellula uovo deve subire la penetrazione da parte di uno spermatozoo



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Ultima modifica dell'articolo: 10/12/2016