Gametogeneza este un proces prin care un organism produce gameți, celule care sunt utilizate în reproducerea sexuală. Fiecare gamet conține jumătate din materialul genetic al organismului părinte. Când fuzionează cu un alt gamet, creează un set complet de ADN. Această fuziune a doi gameți se poate dezvolta într-un nou organism într-o serie de înmulțiri și diviziuni. Organismele de la balene albastre până la migdali se angajează în gametogeneză pentru a se putea reproduce.
Organismele feminine produc ouă sau ovocite într-un proces cunoscut sub numele de oogeneză, în timp ce organismele masculine produc spermatozoizi în spermatogeneză. Ambele procese se bazează pe meioză, o tehnică de diviziune celulară care se termină cu patru celule care conțin jumătate din ADN-ul celulei părinte. Astfel de celule sunt cunoscute ca haploide, spre deosebire de celulele părinte diploide care conțin un set complet de ADN. Cele două tehnici diferite de gametogeneză sunt însă foarte diferite.
Procesul începe în gonade, organe utilizate special pentru gametogeneză. Celulele unice din interiorul gonadelor cunoscute sub numele de celule germinale se propagă prin meioză. Mai întâi, celulele se împart în două, creând două celule mai mici cu jumătate din ADN-ul celulei părinte. Fiecare dintre aceste celule fiice se dublează. La sfârșitul meiozei, au fost produse patru celule haploide și aceste celule se pot maturiza în gameți și se pot fertiliza sau pot fi fecundate, în funcție de faptul că sunt spermatozoizi sau ovocite.
La bărbați, gametogeneza are loc în mod constant. Celulele germinale reînnoiesc în mod constant aprovizionarea cu spermatozoizi pentru a menține organismul gazdă fertil. La femele, gametogeneza este un proces ceva mai complicat. O parte din muncă are loc înainte de naștere, deoarece corpul acumulează o cantitate de ovocite imature care sunt ținute într-o stare de stază. Odată ce organismul ajunge la maturitatea sexuală, ovocitele individuale se maturizează pe rând. Fertilizarea este necesară pentru a finaliza procesul de maturare. La oameni și la alte animale, celulele nefertilizate sunt eliminate periodic împreună cu mucoasa uterului.
Altceva interesant se întâmplă cu gametogensis la femele. Diviziunea meiotică are ca rezultat un singur gamet și trei așa-numitele „celule polare”. Acesta este rezultatul conservării energiei. Producerea unui ou fertil necesită suficientă energie încât nu ar fi posibil să se facă patru o dată. Ca urmare, atunci când celula germinală se divide pentru prima dată, produce un ovocit imatur și o celulă polară. Ambele celule se replic la rândul lor, celula polară formând încă două celule polare, iar ovocitul imatur formând o celulă polară și un alt ovocit imatur care se va maturiza dacă este fertilizat. Celulele polare, între timp, sunt reabsorbite de organism.