Gametogenese ist ein Prozess, bei dem ein Organismus Gameten herstellt, Zellen, die bei der sexuellen Fortpflanzung verwendet werden. Jede Gamete enthält die Hälfte des genetischen Materials des Elternorganismus. Wenn es mit einem anderen Gameten verschmilzt, entsteht ein vollständiger DNA-Satz. Diese Verschmelzung zweier Gameten kann sich in einer Reihe von Vermehrungen und Teilungen zu einem neuen Organismus entwickeln. Organismen vom Blauwal bis zum Mandelbaum nehmen an der Gametogenese teil, damit sie sich vermehren können.
Weibliche Organismen produzieren Eier oder Eizellen in einem Prozess, der als Oogenese bekannt ist, während männliche Organismen bei der Spermatogenese Spermien produzieren. Beide Prozesse basieren auf der Meiose, einer Zellteilungstechnik, die mit vier Zellen endet, die die Hälfte der DNA der Elternzelle enthalten. Solche Zellen sind als haploide bekannt, im Gegensatz zu ihren diploiden Elternzellen, die einen vollständigen DNA-Satz enthalten. Die beiden unterschiedlichen Gametogenese-Techniken sind jedoch sehr unterschiedlich.
Der Prozess beginnt in den Gonaden, Organen, die speziell für die Gametogenese verwendet werden. Einzigartige Zellen in den Gonaden, die als Keimzellen bekannt sind, vermehren sich bei der Meiose. Zuerst teilen sich die Zellen in zwei Teile, wodurch zwei kleinere Zellen mit der Hälfte der DNA der Elternzelle entstehen. Jede dieser Tochterzellen dupliziert. Am Ende der Meiose sind vier haploide Zellen entstanden und diese Zellen können zu Gameten heranreifen und befruchten oder befruchtet werden, je nachdem ob es sich um Spermien oder Eizellen handelt.
Bei Männern findet die Gametogenese auf einer konstanten Basis statt. Die Keimzellen erneuern ständig die Spermienversorgung, um den Wirtsorganismus fruchtbar zu halten. Bei Frauen ist die Gametogenese ein etwas komplizierterer Prozess. Ein Teil der Arbeit geschieht vor der Geburt, wenn der Körper einen Vorrat an unreifen Eizellen aufbaut, die in einem Zustand der Stase gehalten werden. Sobald der Organismus die Geschlechtsreife erreicht hat, reifen einzelne Eizellen nacheinander. Um den Reifungsprozess abzuschließen, ist eine Düngung erforderlich. Bei Menschen und einigen anderen Tieren werden zusammen mit der Gebärmutterschleimhaut regelmäßig unbefruchtete Zellen ausgeschieden.
Etwas anderes Interessantes passiert mit der Gametogenese bei Frauen. Die meiotische Teilung führt zu einem einzigen Gameten und drei sogenannten „Polarzellen“. Dies ist das Ergebnis der Energieerhaltung. Um eine fruchtbare Eizelle zu produzieren, wird so viel Energie benötigt, dass es nicht möglich wäre, vier auf einmal zu produzieren. Als Ergebnis produziert die Keimzelle bei der ersten Teilung eine unreife Eizelle und eine polare Zelle. Beide dieser Zellen replizieren sich wiederum, wobei die polare Zelle zwei weitere polare Zellen bildet und die unreife Eizelle eine polare Zelle bildet und eine weitere unreife Eizelle, die reift, wenn sie befruchtet wird. Währenddessen werden die Polzellen vom Körper resorbiert.