Haploidna ćelija je ona koja sadrži jedan set hromozoma u svom jezgru. To su uglavnom gamete - odnosno ćelije namijenjene reprodukciji. Većina prokariotskih organizama također ima haploidni skup hromozoma. Somatske ćelije eukariota (sve osim polnih) su diploidne, u biljkama mogu biti poliploidne.
Struktura prokariotske ćelije
Prokarioti su organizmi koji se sastoje od jedne ćelije koja nema jezgro. To uključuje samo bakterije. Većina njih ima jedan set hromozoma.
Struktura njihove ćelije razlikuje se od eukariotske po tome što joj nedostaju neke organele. Na primjer, nemaju mitohondrije, lizozome, Golgijev kompleks, vakuole ili endoplazmatski retikulum. Međutim, poput eukariota, haploidna prokariotska stanica ima plazma membranu sastavljenu od proteina i fosfolipida; ribozomi koji su uključeni u proizvodnju proteina; ćelijski zid, koji je u većini slučajeva izgrađen od mureina. Takođe, u strukturi takve ćelije može biti prisutna kapsula, ukoji uključuje supstance kao što su proteini i glukoza. Njihovi hromozomi slobodno plutaju u citoplazmi, nisu zaštićeni jezgrom ili bilo kojom drugom strukturom. Najčešće, nasljedni materijal bakterija predstavlja samo jedan kromosom, koji sadrži informacije o proteinima koje bi stanica trebala proizvoditi. Metoda razmnožavanja takvih organizama je jednostavna podjela haploidnih stanica. To im omogućava da značajno povećaju svoj broj u najkraćem mogućem vremenu.
Eukariotske ćelije sa jednim setom hromozoma
U ovim vrstama organizama, haploidna jezgra sadrže ćelije koje se nazivaju gamete. Mogu se veoma razlikovati od somatskih. Reprodukcija haploidnim ćelijama je seksualna, a novi organizam može početi da se razvija tek kada se dve gamete sintetizovane od strane različitih individua iste vrste spoje.
Nastao fuzijom dvije haploidne ćelije naziva se zigot, već ima dvostruki set hromozoma. Iako se zametne ćelije razlikuju od somatskih diploidnih ćelija, one mogu i dalje imati neke eukariotske organele.
Životinjske gamete
Spolne ćelije organizama koji pripadaju ovom kraljevstvu nazivaju se spermatozoida i jajašca. Prvi se proizvode u tijelu muškarca, a drugi u ženskom tijelu. Jaja se proizvode u jajnicima, a sperma u testisima. Obje su specijalizovane haploidne ćelije koje imaju različite funkcije.
Struktura jaja
Ženske polne ćelije su mnogo veće od muških. Oni su nepomični. Njihov glavni zadatak je da zigotu po prvi put opskrbe hranjivim tvarima potrebnim za diobu. Jajna stanica se sastoji od citoplazme, membrane, želatinozne membrane, polarnog tijela i jezgra, koje sadrži hromozome koji nose nasljedne informacije. U njegovoj strukturi se nalaze i kortikalne granule, koje sadrže enzime koji sprečavaju druge spermatozoide da uđu u ćeliju nakon oplodnje, inače bi se mogla formirati poliploidna zigota (sa trostrukim ili više seta hromozoma), što bi dovelo do raznih vrsta mutacija.
Ptičije jaje se takođe može smatrati jajetom, ali sadrži mnogo više hranljivih sastojaka da bi bilo dovoljno za potpuni razvoj embriona. Ženska reproduktivna ćelija sisara ne sadrži toliko organskih hemijskih jedinjenja, budući da u kasnijim fazama razvoja embriona kroz placentu dobija sve što mu je potrebno iz majčinog tela.
U slučaju ptica, to se ne dešava, tako da celokupna zaliha hranljivih materija mora u početku biti prisutna u jajetu. Jaje ima složeniju strukturu. Povrh žumančane vrećice i proteinskog omotača prekriven je ljuskom koja ima zaštitnu funkciju, a u strukturi se nalazi i vazdušna komora koja je neophodna da bi embrion obezbedio kiseonik.
Struktura spermatozoida
Ovo je takođe haploidna ćelija namenjena reprodukciji. Njegova glavna funkcija je očuvanje i prenošenje očeva nasljednog materijala. Ova haploidna ćelija je pokretna, mnogo manja od jajne ćelije, zbog činjenice da ne sadrži hranljive materije.
Spermatozoid se sastoji od nekoliko glavnih dijelova: repa, glave i srednjeg dijela između njih. Rep (flagellum) se sastoji od mikrotubula - struktura izgrađenih od proteina. Zahvaljujući njemu, spermatozoid se može kretati prema svom cilju - jajnoj stanici, koju mora oploditi.
Srednji dio između glave i repa sadrži mitohondrije koje spiralno okružuju središnji dio flageluma i par centriola koji leže okomito jedan na drugi.
Prve su organele koje proizvode energiju potrebnu za kretanje gamete. U glavi spermatozoida nalazi se jezgro, koje ima haploidni set hromozoma (23 kod ljudi). Na vanjskoj strani ovog dijela muške zametne stanice nalazi se autosom. U stvari, to je malo modificirani, uvećani lizozom. Sadrži enzime koji su neophodni spermiju da rastvori deo spoljašnje ljuske jajne ćelije i oplodi je. Nakon što se muška zametna stanica spoji sa ženskom, formira se zigota, koja ima diploidni set hromozoma (46 kod ljudi). Ona je već u stanju da se podeli, a embrion se formira od nje.
Haploidne biljne ćelije
Organizmi ovog "kraljevstva" proizvode slične polne ćelije. Zovu se i ženejajašca, a muškarci - spermatozoida. Prvi su u tučku, a drugi na prašnicima, u polenu. Kada udari u tučak, dolazi do oplodnje, a zatim se formira plod sa sjemenkama unutar.
U nižim biljkama (sporama) - mahovinama, paprati - dolazi do smjene generacija. Jedan od njih se razmnožava aseksualno (spore), a drugi - spolno. Prvi se naziva sporofit, a drugi gametofit. Kod paprati, sporofit je predstavljen biljkom sa velikim listovima, a gametofit je mala zelena struktura u obliku srca, na kojoj se formiraju zametne ćelije.
