La gamétogenèse est un processus dans lequel un organisme fabrique des gamètes, des cellules qui sont utilisées dans la reproduction sexuée. Chaque gamète contient la moitié du matériel génétique de l’organisme parent. Lorsqu’il fusionne avec un autre gamète, il crée un ensemble complet d’ADN. Cette fusion de deux gamètes peut se développer en un nouvel organisme dans une série de multiplications et de divisions. Des organismes allant du rorqual bleu aux amandiers s’engagent dans la gamétogenèse afin de pouvoir se reproduire.
Les organismes femelles produisent des œufs ou des ovocytes dans un processus connu sous le nom d’ovogenèse, tandis que les organismes mâles fabriquent des spermatozoïdes lors de la spermatogenèse. Les deux processus reposent sur la méiose, une technique de division cellulaire qui se termine par quatre cellules contenant la moitié de l’ADN de la cellule mère. De telles cellules sont appelées haploïdes, contrairement à leurs cellules mères diploïdes qui contiennent un ensemble complet d’ADN. Les deux techniques de gamétogenèse différentes sont cependant très différentes.
Le processus commence dans les gonades, organes spécifiquement utilisés pour la gamétogenèse. Des cellules uniques à l’intérieur des gonades, appelées cellules germinales, se propagent avec la méiose. D’abord, les cellules se sont divisées en deux, créant deux cellules plus petites avec la moitié de l’ADN de la cellule mère. Chacune de ces cellules filles se duplique. A la fin de la méiose, quatre cellules haploïdes ont été produites et ces cellules peuvent mûrir en gamètes et féconder ou être fécondées, selon qu’il s’agit de spermatozoïdes ou d’ovocytes.
Chez les mâles, la gamétogenèse se produit de manière constante. Les cellules germinales renouvellent régulièrement l’approvisionnement en spermatozoïdes pour maintenir la fertilité de l’organisme hôte. Chez les femelles, la gamétogenèse est un processus un peu plus compliqué. Une partie du travail a lieu avant la naissance, car le corps accumule des ovocytes immatures qui sont maintenus dans un état de stase. Une fois que l’organisme atteint la maturité sexuelle, les ovocytes individuels mûrissent un à la fois. La fertilisation est nécessaire pour compléter le processus de maturation. Chez l’homme et certains autres animaux, les cellules non fécondées sont périodiquement éliminées avec la muqueuse utérine.
Quelque chose d’autre d’intéressant se produit avec la gamétogenèse chez les femmes. La division méiotique donne un seul gamète et trois cellules dites « polaires ». C’est le résultat de la conservation de l’énergie. Produire un ovule fertile nécessite suffisamment d’énergie pour qu’il ne soit pas possible d’en fabriquer quatre à la fois. En conséquence, lorsque la cellule germinale se divise pour la première fois, elle produit un ovocyte immature et une cellule polaire. Ces deux cellules se répliquent à leur tour, la cellule polaire fabriquant deux autres cellules polaires et l’ovocyte immature fabriquant une cellule polaire et un autre ovocyte immature qui mûrira s’il est fécondé. Les cellules polaires, quant à elles, sont réabsorbées par l’organisme.