Haploidná bunka je bunka, ktorá vo svojom jadre obsahuje jednu sadu chromozómov. Ide najmä o gaméty – teda bunky určené na rozmnožovanie. Väčšina prokaryotických organizmov má tiež haploidnú sadu chromozómov. Somatické bunky eukaryot (všetky okrem pohlavných buniek) sú diploidné, v rastlinách môžu byť polyploidné.
Štruktúra prokaryotickej bunky
Prokaryoty sú organizmy pozostávajúce z jednej bunky, ktorá nemá jadro. Patria sem iba baktérie. Väčšina z nich má jednu sadu chromozómov.
Štruktúra ich bunky sa líši od eukaryotickej v tom, že jej chýbajú niektoré organely. Napríklad nemajú mitochondrie, lyzozómy, Golgiho komplex, vakuoly alebo endoplazmatické retikulum. Avšak, podobne ako eukaryotická, aj haploidná prokaryotická bunka má plazmatickú membránu zloženú z proteínov a fosfolipidov; ribozómy, ktoré sa podieľajú na produkcii proteínov; bunková stena, ktorá je vo väčšine prípadov postavená z mureínu. V štruktúre takejto bunky môže byť prítomná aj kapsulaktorý zahŕňa látky, ako sú bielkoviny a glukóza. Ich chromozómy voľne plávajú v cytoplazme, nie sú chránené jadrom ani inou štruktúrou. Dedičný materiál baktérií je najčastejšie reprezentovaný iba jedným chromozómom, ktorý obsahuje informácie o proteínoch, ktoré by mala bunka produkovať. Metódou reprodukcie takýchto organizmov je jednoduché delenie haploidných buniek. To im umožňuje výrazne zvýšiť ich počet v čo najkratšom čase.
Eukaryotické bunky s jednou sadou chromozómov
V týchto druhoch organizmov obsahujú haploidné jadrá bunky nazývané gaméty. Môžu byť veľmi odlišné od somatických. Rozmnožovanie haploidnými bunkami je sexuálne a nový organizmus sa môže začať vyvíjať len vtedy, keď sa spoja dve gaméty syntetizované rôznymi jedincami toho istého druhu.
Vzniknutá fúziou dvoch haploidných buniek sa nazýva zygota, má už dvojitú sadu chromozómov. Hoci sa zárodočné bunky líšia od somatických diploidných buniek, stále môžu mať niektoré eukaryotické organely.
Zvieracie gaméty
Pohlavné bunky organizmov patriacich do tohto kráľovstva sa nazývajú spermie a vajíčka. Prvé sú produkované v tele muža, druhé v ženskom tele. Vajíčka sa tvoria vo vaječníkoch a spermie sa tvoria v semenníkoch. Obidve sú špecializované haploidné bunky, ktoré majú rôzne funkcie.
Štruktúra vajec
Ženské pohlavné bunky sú oveľa väčšie ako mužské. Sú nehybní. Ich hlavnou úlohou je poskytnúť zygote po prvýkrát živiny potrebné na delenie. Vaječná bunka pozostáva z cytoplazmy, membrány, želatínovej membrány, polárneho tela a jadra, ktoré obsahuje chromozómy nesúce dedičnú informáciu. V jeho štruktúre sa nachádzajú aj kortikálne granuly, ktoré obsahujú enzýmy, ktoré zabraňujú vstupu iných spermií do bunky po oplodnení, inak by sa mohla vytvoriť polyploidná zygota (s trojitou a viac chromozómovou sadou), ktorá by mala za následok rôzne druhy mutácií.
Za vajce možno považovať aj vtáčie vajce, no obsahuje oveľa viac živín, aby stačilo na úplný vývoj embrya. Samica pohlavných buniek cicavcov neobsahuje toľko organických chemických zlúčenín, keďže v neskorších štádiách vývoja embrya cez placentu dostáva všetko potrebné z tela matky.
V prípade vtákov sa to nestane, takže celá zásoba živín musí byť spočiatku prítomná vo vajci. Vajíčko má zložitejšiu štruktúru. Na vrchu žĺtkového vaku a proteínového obalu je pokrytá škrupinou, ktorá plní ochrannú funkciu a v štruktúre je aj vzduchová komora, ktorá je potrebná na zásobovanie embrya kyslíkom.
Štruktúra spermií
Toto je tiež haploidná bunka určená na reprodukciu. Jeho hlavnou funkciou je uchovávanie a prenos otcovského dedičného materiálu. Táto haploidná bunka je pohyblivá, oveľa menšia ako vaječná bunka, pretože neobsahuje živiny.
Spermia pozostáva z niekoľkých hlavných častí: chvosta, hlavy a strednej časti medzi nimi. Chvost (bičík) pozostáva z mikrotubulov - štruktúr vybudovaných z bielkovín. Vďaka nemu sa spermie môže pohybovať smerom k svojmu cieľu - vajíčku, ktoré musí oplodniť.
Stredná časť medzi hlavou a chvostom obsahuje mitochondrie, ktoré sa špirálovito točia okolo strednej časti bičíka a pár centriol, ktoré ležia navzájom kolmo.
Prvým sú organely, ktoré produkujú energiu potrebnú na pohyb gaméty. V hlave spermie je jadro, ktoré má haploidnú sadu chromozómov (23 u ľudí). Na vonkajšej strane tejto časti mužskej zárodočnej bunky je autozóm. V skutočnosti ide o mierne upravený, zväčšený lyzozóm. Obsahuje enzýmy, ktoré sú potrebné na to, aby spermie rozpustili časť vonkajších obalov vajíčka a oplodnili ho. Po splynutí mužskej zárodočnej bunky so samicou vzniká zygota, ktorá má diploidnú sadu chromozómov (u ľudí 46). Už je schopná sa deliť a z toho vzniká embryo.
Haploidné rastlinné bunky
Organizmy tohto „kráľovstva“produkujú podobné pohlavné bunky. Dámske sú aj tzvvajcia a muži - spermie. Prvé sú v piestiku a druhé sú na tyčinkách, v peli. Keď zasiahne piestik, dôjde k oplodneniu a potom sa vytvorí plod so semenami vo vnútri.
V nižších rastlinách (výtrusy) - machy, paprade - dochádza k striedaniu generácií. Jeden z nich sa rozmnožuje asexuálne (spóry) a druhý - sexuálne. Prvý sa nazýva sporofyt a druhý gametofyt. U papraďorastov je sporofyt zastúpený rastlinou s veľkými listami a gametofyt je malý zelený útvar v tvare srdca, na ktorom sa tvoria zárodočné bunky.
