La gametogénesis es un proceso en el que un organismo produce gametos, células que se utilizan en la reproducción sexual. Cada gameto contiene la mitad del material genético del organismo original. Cuando se fusiona con otro gameto, crea un conjunto completo de ADN. Esta fusión de dos gametos puede convertirse en un nuevo organismo en una serie de multiplicaciones y divisiones. Los organismos, desde las ballenas azules hasta los almendros, participan en la gametogénesis para que puedan reproducirse.
Los organismos femeninos producen óvulos u ovocitos en un proceso conocido como ovogénesis, mientras que los organismos masculinos producen espermatozoides en la espermatogénesis. Ambos procesos dependen de la meiosis, una técnica de división celular que termina con cuatro células que contienen la mitad del ADN de la célula madre. Dichas células se conocen como haploides, en contraste con sus células progenitoras diploides que contienen un conjunto completo de ADN. Sin embargo, las dos técnicas diferentes de gametogénesis son muy diferentes.
El proceso comienza en las gónadas, órganos específicamente utilizados para la gametogénesis. Las células únicas dentro de las gónadas conocidas como células germinales se propagan con meiosis. Primero, las células se dividen en dos, creando dos células más pequeñas con la mitad del ADN de la célula madre. Cada una de estas células hijas se duplica. Al final de la meiosis, se han producido cuatro células haploides y estas células pueden madurar en gametos y fertilizar o ser fertilizadas, dependiendo de si son espermatozoides u ovocitos.
En los hombres, la gametogénesis ocurre de manera constante. Las células germinales renuevan constantemente el suministro de esperma para mantener el organismo huésped fértil. En las mujeres, la gametogénesis es un proceso algo más complicado. Parte del trabajo ocurre antes del nacimiento, ya que el cuerpo acumula un suministro de ovocitos inmaduros que se mantienen en estado de estasis. Una vez que el organismo alcanza la madurez sexual, los ovocitos individuales maduran uno a la vez. Se requiere fertilización para completar el proceso de maduración. En humanos y algunos otros animales, las células no fertilizadas se desprenden periódicamente junto con el revestimiento uterino.
Algo más interesante sucede con gametogensis en las mujeres. La división meiótica da como resultado un solo gameto y tres llamadas «células polares». Este es el resultado de la conservación de la energía. La producción de un óvulo fértil requiere suficiente energía que no sería posible hacer cuatro a la vez. Como resultado, cuando la célula germinal se divide por primera vez, produce un ovocito inmaduro y una célula polar. Ambas células a su vez se replican, con la célula polar haciendo dos células polares más y el ovocito inmaduro formando una célula polar y otro ovocito inmaduro que madurará si es fertilizado. Las células polares, mientras tanto, son reabsorbidas por el cuerpo.