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La cariogamia es el paso final en el proceso de fusión de dos células eucariontes haploides, y se refiere específicamente a la fusión de los dos núcleos celulares. Antes de la cariogamia, cada célula haploide tiene una copia completa del genoma del organismo. Para que la cariogamia ocurra, la membrana celular y el citoplasma de cada célula deben fusionarse en un proceso conocido como plasmogamia. Una vez dentro de la membrana celular fusionada, los núcleos de denominan pronúcleos. Una vez que las membranas, citoplasmas y pronúcleos se fusionan el resultado es una sola célula diploide que contiene dos copias del genoma. Esta célula diploide llamada cigoto (o zigospora en el caso de hongos) puede entrar a la meiosis (proceso de duplicación, recombinación y división de los cromosomas para producir cuatro nuevas células haploides), o dividirse por mitosis. En mamíferos, la fertilización comprende un proceso comparable para combinar a los espermatozoides y óvulos (gametos haploides) para crear un óvulo fertilizado diploide.