Gonade

Gonadendefinition

Eine Gonade ist ein spezialisiertes Organ, das Keimzellen enthält. Keimzellen sind für die Produktion der haploiden Zellen verantwortlich, die für die sexuelle Fortpflanzung benötigt werden. Daher ermöglichen Gonaden – insbesondere Hoden und Eierstöcke beim Menschen – die sexuelle Fortpflanzung. Typischerweise hat jeder Organismus bei sexuell reproduzierenden Tieren eine festgelegte Anzahl von Chromosomen. Um Nachkommen zu erzeugen, müssen diese Chromosomen gleichmäßig geteilt werden, um einen Nachwuchs mit der gleichen Anzahl von Chromosomen zu erzeugen.

Betrachten Sie zum Beispiel Menschen., Menschen haben 23 Chromosomenpaare in ihren Zellen. Sie haben 23 Chromosomen von Ihrer Mutter und 23 von Ihrem Vater erhalten. Da diese Chromosomen die gleichen Teile der DNA darstellen, gruppieren sich die Paare, die gleich sind, in 1 Chromosom, das Schwesterchromatiden enthält. Daher haben Menschen 46 Chromosomen in jeder Zelle.

Hier kommt die Gonade ins Spiel. Stellen Sie sich vor, zwei Menschen reproduzierten sich, ohne zuerst ihre Chromosomen zu teilen. 46 + 46 = 92 Chromosomen!, Während einige Organismen (wie Pflanzen) manchmal von zusätzlichen Kopien desselben Chromosoms profitieren, ist dieser Zustand bei Menschen und vielen anderen Tieren schädlich. Daher muss ein Tier vor der Fortpflanzung die Keimzellen in einer Gonade verwenden, um die DNA auf 23 Chromosomen zu reduzieren, die keine Paare haben. Zellen mit der Hälfte des genetischen Materials sind als haploide Zellen (oder Gameten) bekannt, im Gegensatz zu den typischen diploiden Zellen.

Funktion einer Gonade

Um haploide Zellen beim Menschen herzustellen, erleichtert eine Gonade eine spezielle Art von Zellteilung, die als Meiose bekannt ist., Während der Meiose wird die DNA einer diploiden Zelle verdoppelt, wodurch 92 Chromosomen entstehen, die dann in 4 Zellen aufgeteilt werden. Jede Zelle ist einzigartig und enthält 23 ungepaarte Chromosomen. Diese Zellen werden zu Eiern und Spermien, die an der sexuellen Fortpflanzung beteiligt sind.

Eine Gonade in einem anderen Organismus funktioniert genau so, obwohl die Anzahl der Chromosomen in jedem Organismus variiert. In Organismen mit komplexen Hormonsystemen sind die Gonaden häufig an der Regulierung von Hormonen beteiligt. Dies kann beim Menschen gesehen werden., Es wurde festgestellt, dass männliche Hoden an der Produktion und Regulierung von Testosteron beteiligt sind, während weibliche Eierstöcke eine Vielzahl von Hormonen produzieren, die am Eisprung und an der Schwangerschaft beteiligt sind, deren Haupthormon Östrogen ist.

Die Gonade ist oft mit dem Sexualorgan verbunden und hilft bei der Freisetzung von Gameten. Dies wird bei Arten beobachtet, die auf interne Befruchtung oder den Akt der Kopulation angewiesen sind. Andere Arten verlassen sich darauf, ihre Gameten in die Umwelt zu werfen. Bei diesen Arten setzen die Gonaden selbst die Gameten frei., Dies kann in Blumen gesehen werden. Die Gonade, die den Pollen produziert, ist das gleiche Organ, das verwendet wird, um den Pollen in die Luft und auf Bienen freizusetzen. Der Pollen wird dann auf das Stigma oder die weibliche Gonade einer anderen Blume übertragen. Hier findet die Befruchtung statt.

Beispiele für Gonaden

Eine Gonade kann in vielen Formen im gesamten Tierreich existieren, aber ein allgemeines Muster von Männern mit Hoden und Frauen mit Eierstöcken kann gesehen werden. Bei Tieren, die sexuell differenziert sind, enthält jedes Geschlecht nur einen Gonadentyp (männlich oder weiblich)., Bei einigen hermaphroditischen Tieren, wie Regenwürmern, enthält jeder Organismus sowohl männliche als auch weibliche Gonaden. In anderen Organismen

Eine typische Gonade

Durch eine menschliche Linse, die „typische“ Anordnung der Gonaden ist die von zwei verschiedenen Geschlechtern. Dies ist als sexueller Dimorphismus bekannt. Viele sexuell dimorphe Kreaturen sind auch sexuell differenziert. Dies bedeutet, dass jedes Geschlecht 1 Gonadentyp erhält und 1 Gametentyp erzeugt. Bei vielen Tieren kann dies als Männchen und Weibchen gesehen werden. Männchen produzieren Sperma und Weibchen produzieren Eier.,

Dieses Lebensmuster wird von den kleinsten bis zu den größten Kreaturen verwendet und ist bei weitem die häufigste Form der Fortpflanzung. In dieser Form gibt es zwei Haupttypen von Gonaden – Eierstöcke und Hoden. Männer verwenden Hoden, um Sperma zu produzieren. Diese haploiden Gameten haben normalerweise Schwänze, die sie in Richtung der Eier treiben können, was die Befruchtungschancen erhöht. Weibliche Eier werden immer in den Eierstöcken produziert, aber Eier können eine Vielzahl von Formen in verschiedenen Arten annehmen.,

Beim Menschen bleiben die Eier bis zum Eisprung im Eierstock, wenn das Ei in Richtung Gebärmutter abfällt und befruchtet werden kann. Bei Vögeln wird das Ei befruchtet, in einer harten Schale geschützt und in einem Nest warm gehalten, während sich der Embryo entwickelt. Bei vielen Meerestieren werden Eier und Sperma synchron in die Umwelt geworfen. In all diesen Formen ist die einfache Gonade jedoch das Organ, das alle Gameten produziert.,

Regenwürmer

Obwohl der obige Plan des sexuellen Dimorphismus am häufigsten vorkommt, gibt es viele Organismen, die sowohl mit männlichen als auch mit weiblichen Gonaden existieren. Ein häufiges Beispiel ist ein typischer Regenwurm. Ein einzelner Regenwurm enthält eine männliche und eine weibliche Gonade. Die männliche Gonade kann einem anderen Wurm Gameten geben, und die weibliche Gonade kann Gameten vom selben Wurm nehmen.

Eine Theorie besagt, dass Regenwürmer bei der Paarung einen zusätzlichen Vorteil haben, da sie die Passage der Genetik in beide Richtungen ermöglichen., Dies ist wichtig für Tiere, die sich selten im Untergrund treffen, obwohl sie möglicherweise nur wenige Zentimeter voneinander entfernt sind. Auf diese Weise können nicht 1, sondern 2 Paarungsereignisse jedes Mal auftreten, wenn sich Regenwürmer treffen! Oft ist es notwendig, dass Organismen, die unbeweglich sind, schlechte Sinne haben oder einzeln reisen, andere Mittel zur erfolgreichen Fortpflanzung entwickeln. Dies wird oft in der Gonade des Tieres gesehen, das sich auf irgendeine Weise spezialisiert hat. Bei Regenwürmern kann es als Besitz beider Arten von Gonaden angesehen werden.,

Wrasses

Die Wrasse ist ein gewöhnlicher Korallenriff-Wohnfisch, von dem es viele Arten gibt. Bestimmte Arten haben eine einzigartige Form von Gonaden und sind als sequentielle Hermaphroditen bekannt. Während alle Individuen sowohl männliche als auch weibliche Gonaden besitzen, hat nur eine Person aktive Eierstöcke. Bei diesem Individuum-dem dominanten Weibchen-wird die männliche Gonade unterdrückt und die weibliche Gonade ist aktiv. Sie produziert Eier für die ganze Gruppe, und die kleineren Fische kämpfen, um sie zu befruchten.,

Der zweitgrößte Fisch bleibt männlich, bis das aktuelle Weibchen stirbt. Zu dieser Zeit wird er an der Reihe sein, die Rolle der Kopffrau zu übernehmen. Als solches wird er sich einer sexuellen Metamorphose unterziehen, bei der seine männliche Gonade unterdrückt und seine weibliche Gonade aktiviert wird. Das neue Weibchen wird oft eine andere Farbe und wächst schnell, als Reaktion auf den schnellen Hormonwechsel, den der Fisch erfährt, wenn die weiblichen Gonaden aktiv werden., Dieser sequentielle Hermaphroditismus kann viele Fischarten gesehen werden-einschließlich Clownfische und Wrasses, sowie in einigen Reptilien!

• Diploid-Eine Zelle mit der vollen Anzahl und Paare von Chromosomen für eine bestimmte Spezies.
• Haploid-Eine Zelle mit der vollen Anzahl von Chromosomen, aber keines der Paare, für eine bestimmte Spezies.
• Gamete – Eine haploide Zelle, die von einer Gonade in vielen Organismen produziert wird.
• Sexueller Dimorphismus-Wenn zwei Organismen derselben Spezies je nach Geschlecht unterschiedlich aussehen oder funktionieren.

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1. Was ist die Funktion einer Gonade?
A., Um das Blut von Giftstoffen zu reinigen.
B. Hormone zu produzieren und zu regulieren.
C. Um Gameten oder haploide Zellen zu erstellen.
D. Einige von B und C.

Antwort auf Frage # 1

D ist richtig. Bei höheren Tieren wirkt die Gonade bei der Bildung von Gameten und der Produktion von Hormonen, die für das Funktionieren eines komplexen Lebens notwendig sind.

2. Herzlichen Glückwunsch! Du hast eine neue Spezies gefunden. Jetzt müssen Sie es für die Wissenschaft beschreiben! Wenn Sie den Organismus bei der Fortpflanzung beobachten, stellen Sie fest, dass die paarenden Individuen gleich aussehen., Es gibt normalerweise eine Paarung, die passiert, dann gebären beide Individuen einen Nachwuchs. Ohne zwei Kreaturen zu töten, um in ihre Gonaden zu schauen, wie würdest du sie beschreiben?
A. Sexuell Differenziert.
B. Zweigeschlechtlich.
C. Sequentiell Hermaphroditisch.

Antwort zu Frage #2

B ist richtig. Die Kreaturen sind wahrscheinlich hermaphroditisch, weil sie sich 1 Paarung unterziehen und beide Nachkommen hervorbringen. Sie sind nicht sexuell differenziert, weil sie gleich aussahen., Sie scheinen nicht sequentiell hermaphroditisch zu sein, da in diesem Fall 2 Sitzungen benötigt würden, um 2 Nachkommen zu bilden. Da sie genetisches Material miteinander austauschen konnten, ist es nur sinnvoll, dass sie eine männliche und eine weibliche Gonade haben, die gleichzeitig operieren können und sie hermaphroditisch machen.

3. Innerhalb einer Gonade befinden sich Zellen, die einer Meiose unterzogen wurden, häufig in der Nähe von Zellen, die noch keine Meiose unterlaufen haben., Wenn Sie einen Querschnitt einer Gonade nehmen und unter dem Mikroskop betrachten, können Sie zwei Zellen nahe beieinander sehen, die erste hat doppelt so viel DNA wie die zweite Zelle. Wie beschreiben wir die Menge an DNA, wissenschaftlich?
A. Erste Zelle: Haploid; Zweite Zelle: Diploid
B. Erste Zelle: Diploid; Zweite Zelle: Haploid
C. Erste Zelle: Dupliziert; Zweite Zelle: Singular

Antwort auf Frage #3

B ist korrekt. In diesem Fall hat die erste Zelle sichtbar doppelt so viel DNA wie die zweite Zelle, da sie keiner Meiose unterzogen wurde., Bei der Meiose wird die DNA-Menge halbiert, wobei nur die Hälfte jedes Chromosomenpaares in jedem Gameten verbleibt. Die zweite Zelle ist als haploid bekannt oder hat die Hälfte der erforderlichen DNA, um einen Nachwuchs zu bilden.