Reprodukce, pohlavní rozmnožování, oplodnění, DNA, chromozomy, pohlaví dítěte
Pohlavní rozmnožování
Odlišnost pohlavních orgánů zaručuje reprodukci
Muži i ženy mají zcela odlišné pohlavní orgány. U obou pohlaví plní stejnou základní funkci v případě produkce pohlavních buněk, v ostatních činnostech se však zásadně liší. Zatímco u mužů je pohlavní soustava uzpůsobena k vytváření spermií a jejich následnému uvolnění do pohlavní soustavy ženy, u žen je reprodukční soustava vedle produkce vajíček zaměřena především na vytvoření prostředí umožňující jejich oplodnění a zejména pak na zajištění vývinu plodu.
Pohlavní buňky
Pohlavní rozmnožování je velmi složitý proces, při kterém dochází ke spojení a promísení genetického materiálu a vytváří se nový život. Genetický materiál je uložen ve speciálních pohlavních buňkách, ve spermiích u mužů a ve vajíčku u žen. Aby mohl proces reprodukce úspěšně proběhnout, musí dojít ke spojení genetického materiálu obou pohlavních buněk. Tento mechanismus je značně náročný a organismus na něj vynakládá mnoho energie.
Pohlavní rozmnožování má konkurenční výhodu
Při nepohlavním rozmnožování (prosté dělení buněk) obsahuje dceřinná buňka zcela stejné vlastnosti, jako měla mateřská buňka. Vzniká zcela identický jedinec. Tento způsob je známý například u baktérií. Pokud přesto dceřinná buňka získá nějakou odlišnou vlastnost, je to pouze výsledkem náhodné mutace. Při pohlavním rozmnožování dochází k promíchání genů a tím i ke vzniku jedince s odlišnými vlastnostmi od rodičů. Podle uznávaných závěrů se zdá, že právě promíchávání genů při pohlavním rozmnožování pomáhá druhům přežít, zajišťuje proměnlivost a výrazně tak zvyšuje šance druhu na přežití v nepředvídatelně se měnícím životním prostředí.
Jsou-li například vnější podmínky výhodné pro identické, nikdy se neměnící organismy, pak se nevýhody nepohlavního rozmnožování neprojeví. Změní-li se však vnější podmínky, na které se tyto organismy nedokáží přizpůsobit, všichni zahynou. V případě geneticky rozdílných jedinců (u pohlavního rozmnožování) se někteří dokáží na změnu adaptovat, jiní mohou zahynout, ale druh jako takový přežije.
DNA je nositelem genetické informace
Genetická informace je uložena ve zvláštní sloučenině nazývané deoxyribonukleová kyselina, zkráceně DNA. Pokud bychom si ji měli nějak zjednodušeně představit, jednalo by se o dlouhou tenkou nit, na které by byly navléknuty korálky ve čtyřech barvách. Pořadí, v jakém jsou za sebou jednotlivé korálky navléknuty, představuje zápis genetické informace. V případě jednoduchých buněk, jako jsou například bakterie, by bylo na niti navléknuto několik miliónů těchto korálků. U lidské buňky se však jedná o několik miliard. Každý dědičný faktor (nebo-li gen) je určen pořadím těchto korálků. Jinými slovy, informace, kterou gen nese a která se projeví tím, že se daná vlastnost projeví, spočívá v pořadí těchto korálků. V biochemii se tyto korálky označují jako báze.
Jádro typické lidské buňky má průměr asi 5 až 8 µm a obsahuje DNA v délce asi 2 metrů. Pokud bychom tuto buňku zvětšili na velikost tenisového míčku, pak by vlákno DNA dosahovalo délky přibližně 20 km.
Protože je molekula DNA enormně dlouhá, musí být proto v buňkách důmyslně sbalena. U baktérií je celá genetická informace uložena v jednom vláknu DNA. U mnohobuněčných organismů, člověka nevyjímaje, by takový způsob přinášel celou řadu komplikací. Proto je celá genetická informace rozdělena do několika kratších vláken DNA, které jsou sbaleny do chromosomů. Tento způsob umožňuje, aby se celá genetická informace vešla do jádra buňky a navíc mohla být snadno rozdělena mezi obě dceřinné buňky vznikající při buněčném dělení.
Pohlavní buňky obsahují pouze polovinu chromosomů
Obě pohlavní buňky obsahují tedy jádro, které je nositelem genetické informace a několik dalších organel, jejichž úlohou je zajistit splynutí buněk, řídit proces dělení a jejich následného vývoje. Genetický materiál je uložen ve zvláštních útvarech nazývaných chromosomy.
Zvláštností pohlavních buněk je, že mají pouze poloviční počet chromosomů ve srovnání s ostatními buňkami v těle. To proto, že pohlavní buňky vznikají zvláštním způsobem dělení, ve skutečnosti se vlastně jedná o dvě po sobě ihned následující buněčná dělení. Každá buňka v těle obsahuje 23 párových chromosomů. Všechny lidské buňky (kromě zárodečných) obsahují dvě kopie každého chromosomu, jednu od matky a druhou od otce. Mateřské a otcovské chromosomy jednoho páru se nazývají homologní chromosomy. Jediným nehomologním párovým chromosomem jsou u samců pohlavní chromosomy, kdy se dědí po matce X-chromosom a po otci Y-chromosom. Celkem tedy buňka obsahuje 46 chromosomů, v jednom z nich je uložena DNA s informací, jaké bude pohlaví potomka. Při prvním dělení těchto zárodečných buněk dochází k tomu, že v rámci jednoho párového chromosomu dojde k jakémusi splynutí mateřského a otcovského chromosomu, promíchání jejich genetické informace a opětovnému rozdělení na dva samostatné chromosomy. Tyto chromosomy se však nestačí spárovat, protože jsou před spárováním samostatně uloženy v jádrech obou dceřinných buněk. Dále se již vyvíjí pohlavní buňky pouze s polovinou chromosomů.
O pohlaví dítěte rozhoduje muž
Při oplodnění se spermie spojí s vajíčkem, následně dochází k opětovnému spárování a vytvoření 23 párových chromosomů. Výsledná buňka má opět potřebný počet 46 chromosomů umístěných ve 23 párových chromosomech.
Pokud se u pohlavního párového chromosomu spojí pouze chromosomy X od ženy i od muže, narodí se dívka. Pokud se spáruje chromosom X ženy s chromosomem Y muže, narodí se chlapec. O pohlaví tedy rozhoduje muž a to, zda jeho spermie, která vajíčko oplodní, je nositelkou chromosomu Y.
I muži mají svůj cyklus
Zajímavým zjištěním bylo, že u mužů existuje podobný cyklus, jako je u žen ovulační. Je přibližně dvacetidenní a má spojitost s produkcí spermií. Během tohoto cyklu se mění poměr mezi spermiemi obsahující pouze chromosomy X a spermiemi, které obsahují v pohlavním párovém chromosomu chromosom Y. Tento poměr se plynule během cyklu mění a tím se mění i pravděpodobnost mužského pohlaví potomka. Existují i extrémy. Jsou muži, kteří produkují prakticky pouze spermie s pohlavním chromosomem X a tito se velmi obtížně dočkají mužského potomka. Opakem jsou muži, jejichž spermie obsahují prakticky pouze spermie s chromosomem Y a jejich potomci jsou samí chlapci.
Související články
Odkazy
Při zpracovávání textů a grafické stránky článků byly využity podklady z odborné literatury a internetu. Převzaté obrázky byly graficky upraveny pro potřeby tohoto webu. Kreslené obrázky podléhají autorským právům. Seznam použité literatury naleznete zde.