A gametogênese é o processo de formação de gametas, que são células sexuais haploides. Durante a gametogênese, ocorre a meiose, que é um processo de divisão celular que reduz o número de cromossomos pela metade. Na gametogênese masculina, os espermatócitos primários originam, por mitose, 8 espermátides cada, que sofrem processo de diferenciação, transformando-se em espermatozoides. Na gametogênese feminina, das quatro células resultantes da meiose, apenas a maior, o óvulo, é fértil. As outras três menores, os polócitos, são estéreis. No momento da ovulação, o que é expelido não é um óvulo, mas um ovócito II, pois a meiose ainda não está terminada. Durante a fecundação, com a penetração do espermatozoide, esse ovócito é estimulado, e então a meiose se completa.
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