Hücre Ve Hücre Bölünmeleri

Hücre Ve Hücre Bölünmeleri


Hücre:Canlıların en küçük yapı birimidir Hücre zarı, çekirdek ve sitoplazma olarak üç kısımdan oluşur

1HÜCRE ZARI:Akıcı-mozaik zar modeline göre iki sıra yağ tabakası arasında protein-glikolipitlerden oluşur En önemli özelliği seçici geçirgen(selektif permeabl) olmasıdır

Hücre zarından;
·Küçük moleküller büyük moleküllere göre
·Yağ çözücüler (alkol,aseton…) ve yağda çözünen maddeler (A,D,E,K vitaminleri) suda çözünenelere göre,
·Nötr atomlar iyonlara göre daha kolay geçer

MADDE İLETİMİ

A-Pasif taşıma:Hücrelerin enerji kullanmadan yaptıkları taşıma işlemidir

Difüzyon:Moleküllerin çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğru geçişleridir

Ozmoz:Su moleküllerinin çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğru seçici geçirgen bir zardan geçişleridir

1Plazmoliz:Hücrenin, su konsantrasyonu az olan bir ortamda dışarıya su vererek büzüşmesidir

2Deplazmoliz Plazmolize uğramış hücrenin saf suya konulduğunda su alarak tekrar eski durumuna geçmesidir

3Turgor Hücrenin su alarak şişmesidir Tek yıllık bitkilerin dik ve sert kalmasını sağlar
İzotonik ortamHücre ve dış ortam yoğunluğunun aynı olduğu ortamdır
Hipertonik ortam Dış ortamdaki madde yoğunluğunun hücreden fazla olduğu ortam
Hipotonik ortam Dış ortamdaki su yoğunluğunun hücreden fazla olduğu ortam

4Osmotik basınç Hücre sitoplazmasındaki çözülmüş maddeler fazla ise, su oranı düşük olur Dış ortamdan su almak ister İşte hücrenin su ihtiyacına osmotik basınç denir
Turgor basıncı Bitki hücrelerinde hücre içindeki suyun çepere uyguladığı basınçtır Turgor basıncı ile osmotik basınç ters orantılıdır

Hemoliz Hücreni çok fazla su alıp parçalanmasıdır

Diyaliz Çözünmüş maddelerin yarı geçirgen bir zardan az yoğun ortama doğru hareketidir

B-Aktif taşıma Moleküllerin az yoğun ortamdan çok yoğun ortama doğru enerji harcayarak geçmesidir Yalnızca canlı hücrelerde görülür

Eksositoz Hücre içindeki maddelerin dışarı çıkarılmasıdır

Endositoz Hücre içine katı ve sıvı parçacıkların alınmasıdır İkiye ayrılır:

a)Fagositoz:Zardan geçemeyecek kadar büyük katı moleküllerin hücre içine alınmasıdır
b)Pinositoz:Sıvı maddelerin hücre içine alınmasıdır
Hücre Çeperi (Hücre duvarı):Sadece bitkisel hücrelerde hücre zarı üzerinde yer alan ölü yapıdır Koruma ve desteklik sağlar Esas yapısı selülozdur

2SİTOPLAZMA Hücre zarı ile çekirdek arasındaki sıvıdır Yapısında organik ve inorganik maddeler bulunur Organelleri barındırır

Sitoplazmada Bulunan Organeller

· Endoplazmik Retikulum:Hücre zarı ile çekirdek arasında madde iletimini sağlar İki çeşittir; ribozom taşıyanlara granüllü, taşımayanlara granülsüz endoplazmik retikulum denir Granüllü ER protein sentezinde, Granülsüz ER lipid sentezinde görev alır

· Golgi Aygıtı:Yağ sentezlenmesi ve paketlenmesinde görevlidir Mukus, lizozom, ara lamel, selüloz ve koful oluşumda görevlidir ER ve golgi aygıtı, hücre ve çekirdek zarlarının oluşumunda birlikte görev yaparlar

Golgi Aygıtı

· Ribozom:Protein sentezleyen organellerdir Virüsler hariç tüm hücrelerde bulunur
· Mitokondri: Hücrelerde O2 li solunumun yapıldığı ve enerjinin üretildiği merkezlerdir Bakteriler, mavi yeşil algler, memeli alyuvarlarında mitokondri ve golgi aygıtı yoktur Yapısında DNA, RNA ve ribozom bulunur

Mitokondri

· Lizozom: Hücre içi sindirimde görev yaparlar Lizozomların parçalanıp hücre yapısına dağılması sonucunda hücrenin parçalanmasına OTOLİZ denir

Lizozomlar

· Koful(Vakuol): Hücrenin madde alışverişinde, bazı maddelerin depolanmasında, hücre içi sindirimde ve hücresel boşaltım olaylarında görev alırTatlı su tek hücrelilerinde bulunan kontraktil kofullar sitoplazmanın su dengesini sağlar

· Sentrozom: Sadece hayvan hücrelerinde bulunur ve bölünme sırasında kromozomları kutuplara çekerHer sentrozom bir çift sentrioldan oluşur

· Plastitler: Bitkilerde bulunan renk maddeleridir Üçe ayrılır Kloroplastlar yeşil renk verir Kromoplastlar çiçek ve meyve rengini verir; bunlar ksantofil(sarı), likopin(kırmızı), karoten(turuncu)dir Lokoplastlarda renksizdir, yedek besin depo ederler Kloroplastlar fotosentezin yapıldığı yerlerdir, yapısında DNA, RNA ve ribozom bulunur

Bitki ve Hayvan Hücresi Arasındaki Farklar:

· Hayvan Hücresi: Sentrozom vardır Hücre çeperi ve plastitler yoktur Kofullar küçük ve az gelişmiştir Fagositoz ve Pinositoz olayları görülür
· Bitki Hücresi: Sentrozom yoktur Hücre çeperi ve plastitleri vardır Kofulları büyük ve gelişmiştir Yüksek yapılı bitkilerde lizozom yoktur Fagositoz ve Pinositoz görülmez

Hayvan Hücresi Bitki Hücresi

3ÇEKİRDEK(Nukleus): Hücrenin hayatsal faliyetlerini kontrol eden; genetik maddeyi koruyan, hücre bölünmesini ve protein sentezini sağlayan yapıdır Çekirdek zarı, çekirdek plazması, çekirdekçik ve kromatin iplik olarak 4 kısımdan oluşur

Kromozomları Yapısı

Kromatin iplik:Bölünme öncesinde hücrenin çekirdeğinde uzun, ağ ve yumak şeklinde görülen yapıdır

Kromozom:Genleri üzerinde barındırırlar Hücre bölünmesi sırasında kromatin ipliklerin spiral kıvrılıp, kısalıp, kalınlaşmaları sonucu oluşurlar

Homolog Kromozom:Biri anadan diğeri babadan gelen, şekil ve büyüklük bakımından birbirine benzeyen, karşılıklı bölgelerinde (lokus) aynı veya zıt yönde etki eden genleri taşıyan kromozomlardır

Canlı türlerinde kromozom sayısı tür belirleyici özellik göstermez Canlıların farklılığı kromozomlar üzerindeki genlerin dizilişine bağlıdır
Her türün kromozom sayısı sabittir
Kromatit(Eş kromozom):Kromozom eşlenmesi sonucunda oluşan ipliklerdir Kromatitler sentromer ile birbirine bağlıdır İki kromatit bir kromozomu oluşturur

Kromozom tipleri

a-Vücut kromozomları(Otozomlar): İnsanda 46 kromozomdan 44 tanesi otozomdur
b-Eşey kromozomları(Gonozomlar): İnsanda 46 kromozomdan 2 tanesi gonozomdurX ve Y ile gösterilir; dişide XX, erkekte XY dir

Kromozom sayılarına göre hücre tipleri:

1Vücut Hücresi(Somatik Hücre): Diploid(2n) hücrelerdirDişide=44+XX, erkekte=44+XY
2Eşey Ana Hücreleri: Üreme hücreleri oluşturan diploid hücrelerdir(Yumurtalık ve testis ana hücresi)
3Eşey Hücreleri(Gamet): Haploid(n) hücrelerdir Yumurta hücresi (22+X) sperm hücresi (22+X veya 22+Y)

HÜCRE BÖLÜNMESİ

Hücreler bölünerek çoğalırHacim-Yüzey, stoplazma-çekirdek oranının bozulması bölünmenin nedenlerindendirKontrolsüz hücre bölünmesine kanserli dokularda rastlanır Hücre bölünmesi sırasında interfaz ve bölünme olmak üzere iki evre görülür
İnterfaz(Hazırlık Evresi): Bölünme öncesinde görülür ATP sentezi, replikasyon protein sentezi ve metaolik faliyetlerde artış gözlenir

Bölünme: İki şekilde gözlenira-çekirdek bölünmesi(karyokinez) b-sitaplozma bölünmesi(sitokinez) Genel olarak mitoz ve mayoz olarak gerçekleşir

Mitoz Bölünme: Vücut eşey ana hücrelerinde görülür Kromozom sayısı değişmez Bölünme sonucunda aynı özellikle iki yavru meydana gelir Kalıtsal devamlılığı sağlar Homolog kromozomlar ayrılmaz(kromatitler ayrılır) Sinapsis, tetrat, kiazma ve krossing-over görülmez Çok hücrelilerde büyüme ve rejenerasyonu sağlarken tek hücrelilerde üremeyi sağlar


Mayoz Bölünme: Eşey bezlerinde(gonat) eşey hücrelerinin oluşumu sırasında görülür Kromozom sayısı yarıya iner, bölünme sonucunda n kromozomlu 4 hücre oluşur Oluşan hücrelerde kalıtsal farklılık vardır Sinapsis, tetrat, kiazma ve krossing-over görülür Aynı türlerde dölden döle kromozom sayısını sabit tutar

Mitoz Bölünme Evreleri:

1Profaz: Kromatitten kromozomler oluşur Kromatitler sentromer ile birbirine bağlanır Kromozomlar eşlenir Çekirdekçik ve çekirdek zarı erir, iğ iplikleri oluşur
2Metefaz: Kromozomlar ekvator düzlemine dizilrler
3Anafaz: Kromatitler iğ iplikleri ile birbirinden ayrılarak kutuplara doğru çekilirler
4Telofaz: Kromozomlar tekrar kromotin ağını oluştururlar İğ iplikleri kaybolur Oluşan çerdikler etrafında çekirdek zarı oluşur Böylece karyokinez tamamlanır
Sitokinez ise hayvan hücresinde boğumlanarak, bitki hücresinde orta lamel oluşarak tamamlanır

Mitozun`un Biyolojik Önemi

1Hücre sayısını çoğaltmak
2Kromozom sayısını sabit tutma
3Genetik bilginin her bir yavru çekirdeğe aktarılmasını garantiler

Mayoz Bölünme Evreleri

I ve II Mayoz olarak incelenir Bölünme safhaları aynı mitozdaki gibidir, bu safhalar farklı olarak iki kez gerçekleşir
*Mayoz I de homolog kromozomlar, mayoz II de kromatidler ayrılır
*Profaz 1 de krossing-over olur
Mayoz`un Profaz I Safasındaki Olaylar
1Sinapsis: Homolog kromozomların yan yana gelmesidir
2Tetrat: Sinapsis durumunda 4 kromatitin meydana getirdiği yapıdır 1 tetrat = 2 kromozom = 4 kromatit
3Krossing-over: Sinapsis sıransında homolog kromozomların kardeş olmayan kromatitleri arasında temas yerlerinde (kiazma) gerçekleşen parça değişimidir Bu yeni gen kombinasyonlarına sebep olduğundan canlı çeşitliliğine yol açar

HÜCRE BÖLÜNMELERİ

Canlılarda mitoz, amitoz ve mayoz olmak üzere üç çeşit bölünme görülürI MİTOZ BÖLÜNME Mitoz bölünme tek hücreli canlılardan, çok hücreli canlılara ve insana kadar bir çok canlı grubu tarafından gerçekleştirlebilir Bu bölünme sonunda bölünen hücrelerden birbirinin tam benzeri olan iki yavru hücre oluşur Bölünen hücrenin kalıtsal maddesi önce kopyalanır, sonra eşit olarak iki yavru hücreye aktarılır Kromozom sayısı ne olursa olsun bölünme yeteneği olan her hücre mitozla çoğalabilir

Şekil : Kromozom Sayıları Farklı Hücreler
Mitozla Çoğalabilirler

Bir hücreli organizmalarda mitoz bölünme sonucu iki yeni birey oluşur Böylece üreme sağlanmış olur Çok hücreli organizmalarda ise, döllenmiş yumurta olan zigotun mitoz bölünmeler yapmasıyla, organizmanın büyümesi ve gelişmesi sağlanır Hücre bölünmesi başlamadan önce, çekirdek dinlenme durumunda olmayıp hücredeki faaliyetlerine devam eder İki bölünme arasındaki bu metabolik devreye interfaz denir İnterfazdan sonra, çekirdek bölünmesi (karyokinez) ve sitoplazma bölünmesi (sitokinez) olmak üzere iki kademede mitoz gerçekleşir Hücrenin bölünme öncesi ve bölünme sırasında gerçekleştirdiği hayat döngüsü aşağıdaki şekilde gösterilmiştir

Şekil : Bir Vücut Hücresinin Hayat Devri

Bu şekilde görülen G1 evresinde hücre sitoplazma ve yüzey olarak büyür Organel sayıları artar Hücrenin normal metabolizması devam eder S evresinde hücre artık bölünme mesajını almıştır Bu evrede kromozomlar (DNA lar) ve sentrozomlar kendini eşlerG2 evresinde ise bölünme sırasında kullanılacak enzimler, proteinler ve ATP enerjisi sentezlenirA KARYOKİNEZ(ÇEKİRDEK BÖLÜNMESİ) Bölünme hazırlıklarını bitirmiş olan hücre profaz, metafaz, anafaz ve telofaz evrelerini geçirerek çekirdek bölünmesini tamamlamış olur1 Profaz İnterfaz sonunda eşlenmiş durumdaki kromatin iplikler bu evrede kısalıp kalınlaşarak kromozom halini alırlar Hayvan hücrelerinde interfazda eşlenmiş olan sentrozomlar da hücrenin zıt kutuplarına çekilir Profazın sonuna doğru çekirdek zarı, çekirdekçik ve endoplazmik retikulum erimeye başlar 2 Metafaz Bu evrenin başlangıcında profazda erimeye başlayan çekirdek zarı tamamen kaybolur Eşlenmiş durumdaki kromozomlar hücrenin tam ortasında (ekvator düzleminde) yanyana dizilirler Kromozomlar en belirgin halini metafazda alırlar Sentrozomlardan oluşan iğ iplikleri kromozomları sentromerlerinden (eşlenmiş kromozomların ortası) yakalarlar Metafazın sonuna doğru kromozomları oluşturan kardeş kromatitler birbirinden ayrılmaya başlar Sentromer bölgelerinden iğ ipliklerine bağlı kalırlar3 Anafaz Kromozomları oluşturan kardeş kromatitler tamamen birbirinden ayrılıp zıt kutuplara doğru çekilmeye başlar Kromatitlerin ayrılması iğ ipliklerinin kısalıp helezon yapmasıyla sağlanır Anafazın sonunda zıt kutuplara çekilmiş olan kromatitler artık kromozom olarak adlandırılır4 Telofaz Hücrenin zıt kutuplarındaki kromozomların etrafında çekirdek zarları yeniden oluşturulur Çekirdek içinde kalan kromozomlar incelip uzayarak kromatin iplik halini alırlar Bu sırada profaz evresinde yıkılmış ve dağılmış olan endoplazmik retikulum yeniden oluşturulur İğ iplikleri kaybolmaya başlar Profaz evresinde kaybolan çekirdekçikler de tekrar ortaya çıkar Böylece çekirdeğin bölünmesi tamamlanmış ve bir hücrenin içinde iki çekirdek oluşmuş olur

Şekil : Mitoz Bölünmenin Evreleri

II AMİTOZ BÖLÜNME Basit yapılı tek hücreli canlılarda, çoğalma sırasında, hücre bölünürken çekirdek zarı kaybolmaz Bu bölünme tipine gizli mitoz veya amitoz denir

Şekil : Amipte Amitozla Çoğalma

Buna benzer şeklide, tam mitoz sayılmayan başka bölünmelerde vardır Bakterilerin zarlı çekirdekleri olmadığından bölünmeleri amitoza örnektirA SİTOKİNEZ (SİTOPLAZMA BÖLÜNMESİ)Çekirdek bölünmesinin telofaz evresinin sonuna doğru hücrenin sitoplazması da bölünmeye başlar Sitokinez hayvan hücrelerinde dıştan içe doğru boğumlanma şeklinde gerçekleşir Bitki hücrelerinde ise ölü selüloz çeper boğumlanmaya izin vermediği için, ilk önce iki çekirdek arasında ara lamel oluşturulur Bu lamel içten dışa doğru büyüyerek hücreyi ikiye bölerBu bölünme sonucunda başlangıçtaki hücreyle aynı genetik yapıda, iki hücre oluşur Hücrelerin sadece sitoplazma miktarları birbirinden farklı olabilirIII MAYOZ BÖLÜNMEEşeyli üreyen canlılarda, üreme hücrelerinin oluşturulması sırasında kromozom sayısının yarıya indirilmesi gerekir Bu olay hücrenin mayoz bölünme geçirmesiyle sağlanabilir

Şekil : Mayoz Bölünmenin Safhaları

Gelişmiş canlıların vücut hücrelerindeki kromozom sayısı diploittir (2n) Bu canlıların üreme hücrelerinde (yumurta ve sperm) ise monoploit (n) sayıda kromozom bulunurÜreme hücreleri mayoz bölünmeyle oluşturulur Kromozom sayısının yarıya indirilmesiyle türün kromozom sayısının değişmeden kalması sağlanır Çünkü gametler döllenerek gelişirMayoz bölünmede bir hücre art arda iki bölünme geçirerek dört yeni hücre oluşturulur Oluşan hücreler hem birbirlerinden, hem de ana hücreden farklı kalıtsal yapıda olabilirA MAYOZ I BÖLÜNMESİMayoz bölünmenin mitoz bölünmeden farklı olmasını sağlayan olaylar bu evrede gerçekleşir Bölünme evreleri mitozda olduğu gibi dört safhadan meydana gelir Şimdi bu bölünmeleri ve mitozdan farklı olarak gerçekleşen olayları inceleyelim1 Profaz IMitoz bölünmede olduğu gibi çekirdek zarı ve çekirdekçik erimeye başlar Kısalıp kalınlaşan kromatin iplikler kromozom halini alırlar Mitoz bölünmeden farklı olarak homolog kromozomlar birbirlerine tutunarak dört kromatitli ve iki kromozomlu tetratları oluştururlar Kromozomlar tetrat oluşturduğu sırada kardeş olmayan kromatitler bir çok noktadan birbirlerine temas eder Bu noktalara sinapsis denir Bu sinapsislerden bazılarında kardeş olmayan kromatitler arasında gen alışverişi yapılabilir Krosing–over denilen bu olay sadece mayoz bölünmede görülür Bu olay sayesinde kromozomlar üzerinde bulunan baskın ve çekinik genlerin diziliş sırası değiştirilir Bu değişim ise oluşacak hücrelerde kalıtsal çeşitliliği artırırKrosing-over olayı her tetratta görülmez Ne zaman ve ne oranda meydana geleceği, hangi karakterler arasında olacağı tam olarak bilinemez Ancak, bir kromozom üzerindeki genler arası uzaklık arttıkça, krosing-overle değiştirilme ihtimalı artar2 Metafaz IMitoz bölünmeden farklı olarak homolog kromozomlar hücrenin ortasında üst üste gelecek şekilde iki sıra halinde dizilir Bu diziliş şekli sayesinde mayoz I de kardeş kromatitler yerine homolog kromozomlar birbirinden ayrılır 3 Anafaz I Mitozda kardeş kromatitler birbirinden ayrılıp zıt kutuplara çekilirdi Mayozda ise kardeş kromatitler yerine homolog kromozomlar birbirinden ayrılır Bu olay mayoz bölünmede kalıtsal çeşitliliğin oluşmasında etkilidirMayozda krosing-over olmasa bile, homolog kromozomlar rastgele ayrıldığı için, her zaman çeşitlilik sağlanmış olur4 Telofaz IMitoz bölünmede olduğu gibi önce çekirdek bölünmesi tamamlanır çekirdek zarı oluşur Telofazın sonuna doğru sitoplazma bölünmesi başlar Sitokinez mitoz bölünmede olduğu gibi gerçekleşir Mayozun ikinci bölünmesi başlamadan önce mayoz I de olduğu gibi interfaz safhası görülmez Yani DNA eşlenmesi gerçekleşmez Sadece hayvan hücrelerinde bölünme başlamadan önce sentrozomlar kendini eşler

Şekil : Mayoz Bölünmenin Evreleri

B MAYOZ II BÖLÜNMESİMayoz II bölünmesi normal mitoz gibi gerçekleşir Mayoz I sonunda oluşmuş haploit (n) kromozomlu hücrelerden, yine haploit olan dört hücre oluşur1 Profaz IIÇok kısa sürede tamamlanan bir safhadır Eğer oluşmuşsa çekirdek zarı eriyerek kaybolur İğ iplikleri kısalıp kalınlaşır2 Metafaz IIKardeş kromatitleri taşıyan kromozomlar hücrenin ortasında tek sıra halinde dizilirler Kromozomlar sentromerlerinden iğ ipliklerine bağlanırlar3 Anafaz IIHücrenin ekvator düzleminde dizilmiş olan kromatitler iğ ipliklerinin kısalıp helezonlaşmasıyla birbirinden ayrılır Mitozda olduğu gibi kromatit ayrılması gerçekleştirilmiş olur4 Telofaz IIBu safhanın tamamlanmasıyla mayoz bölünme bitmiş olur Profaz II evresinde kaybolan çekirdek zarı yeniden yapılır Kromozomlar tekrar kromatin iplik haline dönüşür Mayoz bölünmenin başlangıcında kaybolan çekirdekçikler tekrar ortaya çıkarTelofazın sonuna doğru sitoplazma bölünmesi başlar Sitokinezin tamamlanmasıyla diploit (2n) kromozomlu eşey ana hücresinden haploit (n) kromozomlu dört hücre oluşmuş olurIV MİTOZ ve MAYOZ BÖLÜNMENİN KARŞILAŞTIRILMASIMitoz ve mayoz bölünmenin ortak özellikleri ve farkları aşağıdaki tabloda gösterilmiştir

Tablo : Mitoz ve Mayoz Bölünmenin Karşılaştırılması

HÜCRE BÖLÜNMELERİ

Hücreler bölünerek çoğalırlar Tek hücrelilerde bölünme bir üreme şeklidir Çok hücreli canlılarda hücre bölünmesi; doku, organ ve sistemlerin büyüyüp gelişmesini, ölenlerin yerine yenilerinin yapılmasını sağlar Bölünme : hücrenin özelliklerine ve yaptığı işe göre değişir Karaciğer, deri, incebağırsak epitelinde hızlı bölünme görülürken, sinir hücrelerinde bölünme görülmez
Hücre sitoplazmasının belli bir büyüklüğe erişmesinden sonra, çekirdek emri ile bölünme başlatılır

Çok hücreli canlılarda, hücreler bağımsız değildir Bölünmeleri organizmanın kontrolü altındadır Organizmada kontrolsüz bölünme gösteren hücreler, organizmanın kontrolünden çıktığı için zararlı olur Bu tür kontrolsüz bölünmeye kanserli dokularda rastlanır

1 KROMOZOM OLUŞUMU

Hücrede genetik materyal hücre faaliyetlerine göre iki şekilde görülür

a) Hücre normal faaliyetlerini gerçekleştirirken çekirdekte karışık iplik şeklindedir Bu nedenle kromatin iplik adını almıştır

b) Hücre bölünmesi esnasında ise düzgün bir yumak şeklindedir Bu şekliyle kromozom adını alır ve ışık mikroskobunda rahatlıkla incelenebilir

Kısaca : Hücre çekirdeğinde bulunan kromatin iplik (DNA) protein moleküllerinin yardımı ile kısalıp kalınlaşarak şekil değiştirir ve kromozom adını alır

Hücre bölünmesi tamamlandıktan sonra kromozom çözülerek tekrar DNA haline gelir

Şekil: 1 Kromozomun Genel Şeması

Hücrelerde mitoz ve mayoz olmak üzere iki tip bölünme vardır

2 MİTOZ BÖLÜNME

Mitoz, bir hücrelilerden omurgalılara kadar bütün hayvan hücrelerinde, insanda ve bitkilerde görülen bir bölünme şeklidir Bu tip hücre bölünmesinde ilk önce çekirdek, daha sonra da sitoplazma bölünür

1 Mitoz Bölünme Evreleri

Mitoz bölünme, interfaz, profaz, metafaz, anafaz ve telofaz evrelerinde incelenir

A) İnterfaz

Mitoz bölünmeden hemen önceki safhadır İnterfazda normal hücre faaliyetleri gerçekleştirir Sitoplazmanın fazla büyümesi ile bölünme emri verilir Verilen bu emirden hemen sonra çekirdekteki DNA'dan yeni DNA sentezine başlanır (Replikasyon) İnterfazda çekirdekçik, çekirdek ve çekirdek zarı görünmektedir

Şekil :2 İnterfaz Evresi

B) Profaz

Replikasyonla iki katına çıkan DNA (kromatin) iplikleri kısalıp kalınlaşarak kromozom şekline dönüşür Kromozomlar ışık mikroskobuyla görülebilecek büyüklüktedir Profaz sonunda çekirdek, çekirdekçik ve çekirdek zarı eriyerek kaybolmuş, sentrozomlar kutuplara çekilmiş ve iğ iplikleri oluşmaya başlamıştır Profaz evresinde her kromozomda 2 kromatid vardır

Şekil: 3 Profaz Evresi

C) Metafaz

Çekirdek zarı kaybolmuş, iğ ipliklerinin oluşumu tamamlanmıştır Kromozomlar iyice belirgin hale gelmiş ve ekvator çizgisinde yanyana sıralanmıştır Metafaz evresinde kromozomlarda iki kromatid vardır

Şekil: 4 Metefaz Evresi

Metafaz sonunda kromatidler birbirinden ayrılır Ayrılma ile anafaz evresi başlar

D) Anafaz

Kromatidler bu safhada birbirinden ayrılarak kutuplara çekilir Bu çekme işlemini iğ iplikleri yapar

Şekil: 5 Anafaz Evresi

Kutuplara çekilen kromozomlarda birer kromatid vardır

E) Telofaz

Kromatidlerin kutuplara çekilme işleminin tamamlanmasından sonraki basamaktır Kutuplara çekilen kroma- tidlerin etrafında zarlar belirginleşmeye başlamıştır Ayrıca kromatidler çözülerek tekrar DNA yı oluşturur
Telofazın tamamlanması ile çekirdek bölünmesi (karyokinez) tamamlanır Bir sonraki evre olan sitoplazma bölünmesi (sitokinez) başlar

Şekil : 6 Anafaz Sonu

Şekil: 7 Telofaz Evresi

F) Sitokinez (Sitoplazma bölünmesi)

Sitoplazma bölünmesi bitki ve hayvan hücrelerinde farklılık gösterir Hayvan hücrelerinde zarın boğumlanması ile mitoz bölünme tamamlanır Bitki hücrelerinde hücre plağı oluşturularak yeni hücreler birbirinden ayrılır Daha sonra her hücre kendi çeperini yapar ve bölünme tamamlanır

Şekil 8 Hayvan Hücrelerinde Şekil: 89 Bitki Hücrelerinde

Sitokinez Sitokinez

Kısaca :

Mitoz sitoplazma ve çekirdek arasındaki oranın değişmesi ile başlar
- Mitoz sonucunda iki yeni hücre oluşur
- Mitozla oluşan hücrelerin kromozom sayıları ana hücre ve birbirleri ile aynıdır
- Eşeysiz üreme ve büyüme sağlanır

Nükleoprotein : Nükleikasitler ve proteinlerin oluşturduğu moleküllerdir Nükleproteinler DNA veya RNA içermelerine göre ikiye ayrılır

3 MAYOZ BÖLÜNME

Eşeyli üreyen türlerin, birbiri ardınca gelen nesillerinde kromozom sayısının sabit kalması, mayoz bölünme ile sağlanır Mayoz bölünme erkek ve dişi fertlerin üreme organlarında (testis ve ovaryum) görülür
Mayoz, birbirini izleyen iki bölünmeyle olur Bu bölünmelere Mayoz I ve Mayoz II adı verilir Bu bölünmeler mitozdaki gibi profaz, metafaz, anafaz ve telofaz safhalarından geçerek olur

1 Mayoz Bölünmenin Evreleri

A) Mayoz I :

Mayoz bölünmeye ait bütün özellikler bu safhada görülür

1 İnterfaz : Bu evre mitoz bölünmedeki özellikleri gösterir Hücrenin mikroskoptaki görüntüsünü şekil 82 deki gibidir

2 Profaz I :

Mayozdaki en önemli ve en uzun safhadır Hücre içindeki ince uzun kromatidler kısalıp kalınlaşarak kromozom haline gelir Bu sırada şekil ve büyüklükleri aynı olan ve aynı karakter genleri taşıyan homolog kromozomlar birbirlerine yaklaşarak tetrat oluşturur Homolog kromozomlar tetrattan sonra birbirine sarılarak sinaps oluştururlar Kromozomlar sinaps noktalarından koparak parça değiştirirler Bu parça değişimine krossing-over denir Krossing-overle birlikte Profaz I tamamlanır Sentrioller kutuplara çekilir İğ iplikleri oluşmaya başlar Çekirdek zarı yoktur

Şekil: 10 Profaz I

Krossing-Over :

Sinapsis esnasında kromozomların birbirine dokunan parçacıkları arasında gen değiş-tokuşu olur Bu olaya krossing-over denir Tür içindeki bireylerde çeşitli farklılıkların (renk, göz, boy, kalıtsal hastalık gibi) açığa çıkmasına neden olur Kromozom üzerinde dizili olan genler birbirine ne kadar uzak ise krossing-overle değiştirilme ihtimali o kadar yüksektir

Şekil: 11Profoz I de Tetrat, İki Noktadan Sinapsis

Krossing - Over ve Ayrılma Olayı

3 Metafaz - I :

Homolog kromozomlar hücrenin ekvator düzlemine karşılıklı olarak dizilir Çift kromatidli kromozomlar iğ ipliklerine bağlanır

Şekil: 12 Metafaz I

4 Anafaz I :

Homolog kromozomlar biri bir hücreye diğeri öbür hücreye gidecek şekilde ayrılır Bu ayrılma ile de yeni bir çeşitlilik oluşur

Şekil : 13 Anafaz I

Anafaz I de mayoz bölünmeye özgü kromozom sayısı yarılanması gerçekleşir

5 Telofaz I :

Mitozdaki gibidir Sitoplazma bölünerek iki hücre oluşur Telofaz I in tamamlanması ile Mayoz I tamamlanır ve her iki hücre için Mayoz II başlar

Şekil : 14 Telofaz ve Sitokinez

B) Mayoz II :

Bu safhada interfaz evresi görülmez Mayoz II de profaz II, metafaz II, anafaz II ve telofaz II evreleri görülür Bu evreler mitoz bölünmenin aynısıdır mayoz II nin tamamlanması ile haploit (n) sayıda kromozom taşıyan dört hücre oluşur

1 Profaz II :

Çekirdek zarı kaybolmaya başlamıştır Sentriyoller kutuplara çekilmiştir İğ iplikleri oluşmaktadır

Şekil : 15 Profaz II

2 Metafaz II :

İğ ipliklerinin oluşumu tamamlanmıştır Kromozomlar ekvatoral bölgeye sıralanmıştır Metafaz sonunda kromatid ayrışması ile anafaz evresi başlar

Şekil : 16 Metafaz Evresi

3 Anafaz II :

Kromozomlar kromatidlerine ayrılır Ayrılan kromatidler iğ iplikleri yardımı ile kutuplara doğru çekilmeye başlar

Şekil : 17 Anafaz II

4 Telofaz II :

Kromatidlerin tamamen kutuplara çekilmesi ile başlar Bu evrede kromozomlar çözülerek DNA şekline çevrilir Çekirdek zarı da belirginleşir

Şekil: 18 Telofaz II

5 Sitokinez :

Telofazdan sonra hücrenin bölünerek ikiye ayrılmasıdır
Sitokinezin tamamlanması ile dört tane n kromozomlu üreme hücresi oluşur

Şekil: 19 Sitokinez

Şekil : 20 Üreme Hücreleri

Özet olarak Mayoz :

- 2n sayıda kromozom taşıyan hücrenin iki defa bölünme gerçirerek 4 tane n sayıda kromozom taşıyan hücre oluşturmasıdır
- Eşey organlarında görülür
- Krossing-over ve homolog kromozomların kutuplara çekilmesi ile çeşitlilik oluşturulur
- Tetrat, sinaps ve krossing-over görülür

HÜCRE :

Organizmanın yapı ve görev birimidir Bakteri ve protista
grubu tek hücreli diğer bütün canlılar ise çok hücreli yapıya sahiptir
Çekirdek yapılarına göre hücreler iki gruba ayrılır Prokaryot hücrelerde
çekirdek zarı ve zarlı başka bir organel bulunmaz Bakteriler ve mavi - yeşil algler bu grubun belirgin örneklerindendir Ökaryot hücrelerde çift katlı zarla çevrili gerçekçekirdek ve diğer zarlı organeller vardır

31 HÜCRE ZARI

Şekil 31 Sıvı Mozaik Zar Modeli

Hücreye şeklini veren, dış etkilerden koruyan, madde giriş çıkışını düzenleyen, canlı, esnek ve yarı saydam bir zardır

Hücre zarı, protein, yağ ve karbonhidrattan yapılmıştır Bu moleküllerin birbirlerine göre konumlarını açıklayan görüş akıcı-mozaik zar modelidir Akıcı mozaik zar modelinin temelini çift katlı yağ (lipid) tabakası oluşturmaktadır Bu tabaka üzerinde değişik büyüklükte proteinler bulunmaktadır Bu proteinlerden bazıları lipidlerin üzerinde, bazıları iç tarafındadır Bazıları ise bütün lipid tabakasını boydan boya geçer Bu protein molekülleri lipid içinde devamlı hareket ederek yer değiştirirler Karbonhidratlar ise protein ya da lipidlere tutunarak zar yapısına katılır Zarlar üzerinde madde giriş çıkışını denetleyen açıklıklar vardır Bu açıklıklara por adı verilir Por, lipid tabakasını boydan boya geçen karşılıklı iki protein molekülü arasında bulunur Por sayısı hücrenin özelliğine göre değişik olabilir

311 Maddelerin Hücre Zarından Geçişi

Hücre zarı seçici geçirgen bir zardır
a) Hücre zarından glikoz, aminoasit gibi küçük moleküller, karbonhidrat ve protein gibi büyük moleküllerden daha kolayca geçebilir

b) A, D, E, K vitaminleri gibi yağda çözünen maddeler ve alkol gibi yağ çözücüler hücre zarından kolay geçer
c) Yüksüz (Nötr) moleküller, iyonlara göre hücre zarından daha kolay geçer
d) (-) iyonlar, (+) iyonlara göre geçiş önceliğine sahiptir

312 Madde Alışverişi

Hücre zarından madde alışverişi dört yolla gerçekleşir Hücre içine madde alınmasına endositoz, hücre dışına madde çıkışına eksositoz denir

A Enerji Harcanmadan Gerçekleşenler (Pasif Taşıma)

1 Difüzyon : Maddenin çok yoğun olduğu ortamdan az yoğun olduğu ortama yayılmasına denir

2 Osmoz : Suyun yoğun olduğu ortamdan az yoğun olduğu ortama geçmesidir Buna suyun difüzyonu da denir Difüzyondan farklı olarak iki ortam arasında mutlaka yarı geçirgen bir zar bulunur

Hücrenin osmozla ilgili üç değişik durumu vardır;

a) Plazmoliz

Hücrenin kendinden daha yoğun (hipertonik) bir ortama konulduğunda su kaybederek büzülmesine plazmoliz denir Tatlı sularda yaşayan amip, paramesyum gibi canlılar tuzlu suya koyulursa plazmolize uğrar

Şekil 32 Hayvansal Hücrelerde Plazmoliz

Şekil 33 Bitki Hücresinde Plazmoliz

b) Deplazmoliz

Plazmolize uğramış hücrenin kendinden daha az yoğun bir (hipotonik) ortamda su alarak şişmesine deplazmoliz denir

Şekil 34 Bitkisel Hücrelerde Deplazmoliz

c) Turgor :

Hücrelerin saf suya koyulduklarında gereğinden fazla su alarak şişmelerine denir Hayvan hücreleri turgor sonucu patlayabilirler Buna hemoliz denir Bitki hücrelerinde bulunan selüloz çeper hemolize engel olur Aksine turgor basıncı yeni sürgünlerde ve otsu bitkilerde dikliği sağlar

Şekil 35 Turgor Durumdaki Bitki Hücresi

Grafik 31 Hayvansal Hücrelerde Deplazmoliz Hemoliz Grafiği

Osmotik Basınç hücrenin dışarıdan su alma isteğidir Turgor basıncı yüksek ise osmotik basıncı düşüktür Turgor basıncı ile osmotik basınç ilişkisi grafikte şöyle gösterilir,

Emme Basıncı : Osmotik basınçla turgor basıncı arasındaki farktır EB = OB -TB

B) Enerji Harcanarak Gerçekleşenler

3 Aktif Taşıma : Hücrenin az yoğun ortamdan, çok yoğun ortama enerji (ATP) harcayarak madde taşımasına aktif taşıma denir Yoğunlukları eşit olan ortamlar arasında da aktif taşıma söz konusudur Aktif taşıma bu özelliklerden anlaşılacağı gibi canlı sistemlere özgüdür Aktif taşıma vücutta en çok sinir iletiminde ve böbreklerin çalışmasında görülür

4 Fagositoz - Pinositoz : Difüzyon ve aktif taşıma ile hücre zarından geçemeyen maddeler hücre zarında oluşan keseciklerle hücre içine alınırlar Bu şekilde sıvı alımına pinositoz, katı alımına ise fagositoz denir Fagositoz ve pinositozla madde alımı tek hücreliler ve akyuvarlarda görülür Bitki hücrelerindeki selüloz çeper bu şekildeki madde alımını engeller

Şekil 3 6 Fagositoz ile Hücreye Madde Girişi

Şekil 37 Pinositoz ile Hücreye Madde Girişi

32 SİTOPLAZMA

Çekirdek ve hücre zarı arasında kalan yumurta akı kıvamında olan, organel ve plazmadan meydana gelmiş kısımdır
Organel, hücre içinde, solunum, sindirim, dolaşım gibi olayları gerçekleştiren merkezlerdir Sentrozom ve ribozom dışındaki organeller tek katlı ya da çift katlı zarlarla çevrilidir Endoplazmik Retikulum, Ribozom, Mitokondri, Golgi, Lizozom, Koful, Sentrozom, Plastidler ve Hücre Çeperi (duvarı) belli başlı hücre organelleridir

Şekil 38 Bitki ve Hayvan Hücresinin Karşılaştırılması

321 Endoplazmik Retikulum

Şekil 39 Endoplazmik Retikulumun Hücredeki Konumu

Hücre zarı ile çekirdek arasında bütün sitoplazmayı kaplayan kanallar sistemidir Üzerinde ribozom taşıyana granüllü, taşımayana ise granülsüz endoplazmik retikulum denir Endoplazmik retikulum hücre içi maddelerin taşındığı, bazı sentez reaksiyonlarının yapıldığı ve sentezlenen maddelerin depolandığı yerdir

322 Ribozomlar

Protein sentezinin yapıldığı merkezlerdir Zarsızdırlar Çekirdek zarı ve endoplazmik retikulum üzerinde bulunurlar Ayrıca sitoplazma içine serbest olarak dağılmışlardır Yapılarında protein ve RNA vardır Büyük alt birim ve küçük alt birim olmak üzere iki ana parçadan oluşur Bu parçalar protein sentezi yapılacağı zaman bir araya gelerek polizomu oluşturur Diğer zamanlarda serbest halde bulunurlar

323 Golgi Aygıtı

Şekil 311 Çekirdek Endoplazmik Retikulum ve Golginin Hücredeki Konumu

Endoplazmik Retikulumun bir parçasıdır Üst üste sıralanmış yassı keseciklerden meydana gelir Salgı maddelerinin meydana gelmesi, paketlenmesi ve salınmasından sorumludur Sitoplazmada hücre zarına yakın bir bölgede bulunur

324 Mitokondri

Şekil 312 Mitokondri Genel Şeması

Çubuk veya çomak şeklindedir Enerjinin üretildiği merkezlerdir Sayısı hücrenin enerji ihtiyacına göre değişir Karaciğer, kas ve sinir hücrelerinde yüzlerce bulunabilir Mitokondriler çift katlı zara sahiptirler Dış zar düzdür, iç zar içe doğru krista denilen derin girintiler yapmıştır Mitokondri içinde, mitokondriye özel DNA, RNA ve Ribozomlar bulunur Bu da mitokondriye yarı özerklik getirmektedir Mitokondriler hücreder oksijenli solunumun yapıldığı ve çok miktarda enerjinin üretildiği merkezlerdir
Solunum kısaca glukozun oksijenle yakılıp CO , H2O ve enerjinin açığa çıkarılmasıdır Denklemle ifade edilirse ;

C6H12O6 + O2®CO + H2O + Enerji Kullanılanlar Oluşanlar

325 Lizozom

İçerisinde sindirim enzimleri bulunur Tek katlı zara sahiptirler
Endoplazmik retikulum ve Golgiden oluşmuşlardır Hücreye fagositoz

ve pinositozla alınmış besinleri sindirir Ayrıca hücre yaşlandığında
lizozomlar patlayarak hücreyi sindirirler Buna otoliz denir Lizozom
yaşlı hücrelerde ve fagositoz yapan hücrelerde sayıca fazladır Spermdeki lizozoma akrozom bitkilerdeki lizozoma fitolizozom denir

326 Koful (vakuol)

Daha çok bitki hücrelerinde ve tek hücreli organizmalarda
görülür Endoplazmik retikulum, Golgi ya da çekirdek zarından
oluşabilir Artık maddelerin depolandığı merkezlerdir Tek hücrelilerde
ise fazla suyun dışarı atıldığı organeldir Şekil 313 Kofulların
Hücredeki Konumları

327 Sentrozom

Hayvansal hücrelerin tamamında ve bazı basit yapılı
bir hücreli bitkilerde bulunur Çekirdeğe yakın konumludur
Birbirine dik silindirik yapıdır Etrafı bir zarla çevrilmemiştir
Hücre bölünmesi sırasında iğ ipliklerinin oluşumu, kromozomların Şekil 314 Sertrozomların
ayrılması ve kutuplara taşınmasından sentrozom sorumludur

Hücredeki Konumları

328 Plastidler

Sadece bitkisel hücrelerde bulunur Bitkilere değişik renkleri (yeşil, mor, sarı, kırmızı) plastidler verir Kloroplast, kromoplast ve lökoplast olmak üzere üç çeşittir

A) Kloroplast

Şekil 315 Kloroplastin Genel Şeması

Bitkilere yeşil rengi veren plastidlerdir Çift katlı zara sahiptir Granum ve stromadan oluşur Mantarlarda kloroplast olmadığı için beyaz görünürler Kloroplastta C2O ve su güneş ışığı altında birleştirilerek besin ve O2 üretilir Bu olay fotosentez olarak adlandırılır Denklemle şöyle ifade edilir

C2O + H6O ® C6H2O+O2 Kloroplastlarda mitokondri gibi, DNA, RNA ve ribozoma sahiptir

Çekirdek içinde, biyolojik boyalarla daha koyu boyanan küçük bir yapı, çekirdekçik bulunur Çekirdek plazmasını DNA, RNA, ATP, enzimler ve su oluşturur Çekirdekteki ana madde kromatin ipliktir Kromatin iplikler bölünme esnasında kısalıp kalınlaşarak kromozomları verir Kromozom sayısı türler için sabittir Zamanla ya da dış etkilerle değişmez Ayrıca kromozom sayısı ile canlının gelişmişlik derecesi tayin edilemez
Çekirdeğin hücredeki görevi ve önemi çeşitli deneylerle açıklanmıştır

Şekil 316 Çekirdek Hücre İçin Önemi

Çekirdeği çıkarılmış bir amip uygun bir ortama konursa başlangıçta hiçbir şey olmamış gibi hareket eder, beslenir; fakat büyüyüp çoğalamaz ve bir süre sonra ölür Amipten alınan çekirdek de bozulur Bununla beraber, çekirdek çok az bir sitoplazma ile amipte bırakılırsa, hayat faaliyetlerinin devam ettiği, kesilen sitoplazma kısmının öldüğü görülür

HÜCRE BÖLÜNMELERİ

Canlılarda mitoz, amitoz ve mayoz olmak üzere üç çeşit bölünme görülür

I MİTOZ BÖLÜNME

Mitoz bölünme tek hücreli canlılardan, çok hücreli canlılara ve insana kadar bir çok canlı grubu tarafından gerçekleştirlebilir
Bu bölünme sonunda bölünen hücrelerden birbirinin tam benzeri olan iki yavru hücre oluşur Bölünen hücrenin kalıtsal maddesi önce kopyalanır, sonra eşit olarak iki yavru hücreye aktarılır
Kromozom sayısı ne olursa olsun bölünme yeteneği olan her hücre mitozla çoğalabilir

Şekil : Kromozom Sayıları Farklı Hücreler
Mitozla Çoğalabilirler

Bir hücreli organizmalarda mitoz bölünme sonucu iki yeni birey oluşur Böylece üreme sağlanmış olur
Çok hücreli organizmalarda ise, döllenmiş yumurta olan zigotun mitoz bölünmeler yapmasıyla, organizmanın büyümesi ve gelişmesi sağlanır
Hücre bölünmesi başlamadan önce, çekirdek dinlenme durumunda olmayıp hücredeki faaliyetlerine devam eder İki bölünme arasındaki bu metabolik devreye interfaz denir
İnterfazdan sonra, çekirdek bölünmesi (karyokinez) ve sitoplazma bölünmesi (sitokinez) olmak üzere iki kademede mitoz gerçekleşir Hücrenin bölünme öncesi ve bölünme sırasında gerçekleştirdiği hayat döngüsü aşağıdaki şekilde gösterilmiştir

Şekil : Bir Vücut Hücresinin Hayat Devri

Bu şekilde görülen G1 evresinde hücre sitoplazma ve yüzey olarak büyür Organel sayıları artar Hücrenin normal metabolizması devam eder
S evresinde hücre artık bölünme mesajını almıştır Bu evrede kromozomlar (DNA lar) ve sentrozomlar kendini eşler
G2 evresinde ise bölünme sırasında kullanılacak enzimler, proteinler ve ATP enerjisi sentezlenir

A KARYOKİNEZ
(ÇEKİRDEK BÖLÜNMESİ)

Bölünme hazırlıklarını bitirmiş olan hücre profaz, metafaz, anafaz ve telofaz evrelerini geçirerek çekirdek bölünmesini tamamlamış olur

1 Profaz
İnterfaz sonunda eşlenmiş durumdaki kromatin iplikler bu evrede kısalıp kalınlaşarak kromozom halini alırlar Hayvan hücrelerinde interfazda eşlenmiş olan sentrozomlar da hücrenin zıt kutuplarına çekilir Profazın sonuna doğru çekirdek zarı, çekirdekçik ve endoplazmik retikulum erimeye başlar

2 Metafaz
Bu evrenin başlangıcında profazda erimeye başlayan çekirdek zarı tamamen kaybolur Eşlenmiş durumdaki kromozomlar hücrenin tam ortasında (ekvator düzleminde) yanyana dizilirler
Kromozomlar en belirgin halini metafazda alırlar Sentrozomlardan oluşan iğ iplikleri kromozomları sentromerlerinden (eşlenmiş kromozomların ortası) yakalarlar
Metafazın sonuna doğru kromozomları oluşturan kardeş kromatitler birbirinden ayrılmaya başlar Sentromer bölgelerinden iğ ipliklerine bağlı kalırlar

3 Anafaz
Kromozomları oluşturan kardeş kromatitler tamamen birbirinden ayrılıp zıt kutuplara doğru çekilmeye başlar Kromatitlerin ayrılması iğ ipliklerinin kısalıp helezon yapmasıyla sağlanır
Anafazın sonunda zıt kutuplara çekilmiş olan kromatitler artık kromozom olarak adlandırılır

4 Telofaz
Hücrenin zıt kutuplarındaki kromozomların etrafında çekirdek zarları yeniden oluşturulur
Çekirdek içinde kalan kromozomlar incelip uzayarak kromatin iplik halini alırlar Bu sırada profaz evresinde yıkılmış ve dağılmış olan endoplazmik retikulum yeniden oluşturulur İğ iplikleri kaybolmaya başlar Profaz evresinde kaybolan çekirdekçikler de tekrar ortaya çıkar
Böylece çekirdeğin bölünmesi tamamlanmış ve bir hücrenin içinde iki çekirdek oluşmuş olur

Şekil : Mitoz Bölünmenin Evreleri

II AMİTOZ BÖLÜNME

Basit yapılı tek hücreli canlılarda, çoğalma sırasında, hücre bölünürken çekirdek zarı kaybolmaz Bu bölünme tipine gizli mitoz veya amitoz denir

Şekil : Amipte Amitozla Çoğalma

Buna benzer şeklide, tam mitoz sayılmayan başka bölünmelerde vardır Bakterilerin zarlı çekirdekleri olmadığından bölünmeleri amitoza örnektir

A SİTOKİNEZ
(SİTOPLAZMA BÖLÜNMESİ)

Çekirdek bölünmesinin telofaz evresinin sonuna doğru hücrenin sitoplazması da bölünmeye başlar
Sitokinez hayvan hücrelerinde dıştan içe doğru boğumlanma şeklinde gerçekleşir Bitki hücrelerinde ise ölü selüloz çeper boğumlanmaya izin vermediği için, ilk önce iki çekirdek arasında ara lamel oluşturulur Bu lamel içten dışa doğru büyüyerek hücreyi ikiye böler
Bu bölünme sonucunda başlangıçtaki hücreyle aynı genetik yapıda, iki hücre oluşur Hücrelerin sadece sitoplazma miktarları birbirinden farklı olabilir

III MAYOZ BÖLÜNME

Eşeyli üreyen canlılarda, üreme hücrelerinin oluşturulması sırasında kromozom sayısının yarıya indirilmesi gerekir Bu olay hücrenin mayoz bölünme geçirmesiyle sağlanabilir

Şekil : Mayoz Bölünmenin Safhaları

Gelişmiş canlıların vücut hücrelerindeki kromozom sayısı diploittir (2n) Bu canlıların üreme hücrelerinde (yumurta ve sperm) ise monoploit (n) sayıda kromozom bulunur
Üreme hücreleri mayoz bölünmeyle oluşturulur Kromozom sayısının yarıya indirilmesiyle türün kromozom sayısının değişmeden kalması sağlanır Çünkü gametler döllenerek gelişir
Mayoz bölünmede bir hücre art arda iki bölünme geçirerek dört yeni hücre oluşturulur Oluşan hücreler hem birbirlerinden, hem de ana hücreden farklı kalıtsal yapıda olabilir

A MAYOZ I BÖLÜNMESİ

Mayoz bölünmenin mitoz bölünmeden farklı olmasını sağlayan olaylar bu evrede gerçekleşir Bölünme evreleri mitozda olduğu gibi dört safhadan meydana gelir Şimdi bu bölünmeleri ve mitozdan farklı olarak gerçekleşen olayları inceleyelim

1 Profaz I

Mitoz bölünmede olduğu gibi çekirdek zarı ve çekirdekçik erimeye başlar Kısalıp kalınlaşan kromatin iplikler kromozom halini alırlar Mitoz bölünmeden farklı olarak homolog kromozomlar birbirlerine tutunarak dört kromatitli ve iki kromozomlu tetratları oluştururlar
Kromozomlar tetrat oluşturduğu sırada kardeş olmayan kromatitler bir çok noktadan birbirlerine temas eder Bu noktalara sinapsis denir
Bu sinapsislerden bazılarında kardeş olmayan kromatitler arasında gen alışverişi yapılabilir
Krosing–over denilen bu olay sadece mayoz bölünmede görülür Bu olay sayesinde kromozomlar üzerinde bulunan baskın ve çekinik genlerin diziliş sırası değiştirilir Bu değişim ise oluşacak hücrelerde kalıtsal çeşitliliği artırır
Krosing-over olayı her tetratta görülmez Ne zaman ve ne oranda meydana geleceği, hangi karakterler arasında olacağı tam olarak bilinemez Ancak, bir kromozom üzerindeki genler arası uzaklık arttıkça, krosing-overle değiştirilme ihtimalı artar

2 Metafaz I

Mitoz bölünmeden farklı olarak homolog kromozomlar hücrenin ortasında üst üste gelecek şekilde iki sıra halinde dizilir Bu diziliş şekli sayesinde mayoz I de kardeş kromatitler yerine homolog kromozomlar birbirinden ayrılır

3 Anafaz I
Mitozda kardeş kromatitler birbirinden ayrılıp zıt kutuplara çekilirdi Mayozda ise kardeş kromatitler yerine homolog kromozomlar birbirinden ayrılır Bu olay mayoz bölünmede kalıtsal çeşitliliğin oluşmasında etkilidir
Mayozda krosing-over olmasa bile, homolog kromozomlar rastgele ayrıldığı için, her zaman çeşitlilik sağlanmış olur

4 Telofaz I

Mitoz bölünmede olduğu gibi önce çekirdek bölünmesi tamamlanır çekirdek zarı oluşur Telofazın sonuna doğru sitoplazma bölünmesi başlar Sitokinez mitoz bölünmede olduğu gibi gerçekleşir
Mayozun ikinci bölünmesi başlamadan önce mayoz I de olduğu gibi interfaz safhası görülmez Yani DNA eşlenmesi gerçekleşmez Sadece hayvan hücrelerinde bölünme başlamadan önce sentrozomlar kendini eşler

Şekil : Mayoz Bölünmenin Evreleri

B MAYOZ II BÖLÜNMESİ

Mayoz II bölünmesi normal mitoz gibi gerçekleşir Mayoz I sonunda oluşmuş haploit (n) kromozomlu hücrelerden, yine haploit olan dört hücre oluşur

1 Profaz II
Çok kısa sürede tamamlanan bir safhadır Eğer oluşmuşsa çekirdek zarı eriyerek kaybolur İğ iplikleri kısalıp kalınlaşır

2 Metafaz II
Kardeş kromatitleri taşıyan kromozomlar hücrenin ortasında tek sıra halinde dizilirler Kromozomlar sentromerlerinden iğ ipliklerine bağlanırlar

3 Anafaz II
Hücrenin ekvator düzleminde dizilmiş olan kromatitler iğ ipliklerinin kısalıp helezonlaşmasıyla birbirinden ayrılır Mitozda olduğu gibi kromatit ayrılması gerçekleştirilmiş olur

4 Telofaz II
Bu safhanın tamamlanmasıyla mayoz bölünme bitmiş olur Profaz II evresinde kaybolan çekirdek zarı yeniden yapılır Kromozomlar tekrar kromatin iplik haline dönüşür Mayoz bölünmenin başlangıcında kaybolan çekirdekçikler tekrar ortaya çıkar
Telofazın sonuna doğru sitoplazma bölünmesi başlar Sitokinezin tamamlanmasıyla diploit (2n) kromozomlu eşey ana hücresinden haploit (n) kromozomlu dört hücre oluşmuş olur

IV MİTOZ ve MAYOZ BÖLÜNMENİN KARŞILAŞTIRILMASI

Mitoz ve mayoz bölünmenin ortak özellikleri ve farkları aşağıdaki tabloda gösterilmiştir

Tablo : Mitoz ve Mayoz Bölünmenin Karşılaştırılması

Hücre:Canlıların en küçük yapı birimidir Hücre zarı, çekirdek ve sitoplazma olarak üç kısımdan oluşur

1HÜCRE ZARI:Akıcı-mozaik zar modeline göre iki sıra yağ tabakası arasında protein-glikolipitlerden oluşur En önemli özelliği seçici geçirgen(selektif permeabl) olmasıdır
Hücre zarından;
•Küçük moleküller büyük moleküllere göre
•Yağ çözücüler (alkol,aseton…) ve yağda çözünen maddeler (A,D,E,K vitaminleri) suda çözünenelere göre,
•Nötr atomlar iyonlara göre daha kolay geçer


MADDE İLETİMİ


A-Pasif taşıma:Hücrelerin enerji kullanmadan yaptıkları taşıma işlemidir
Difüzyon:Moleküllerin çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğru geçişleridir
Ozmoz:Su moleküllerinin çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğru seçici geçirgen bir zardan geçişleridir

1Plazmoliz:Hücrenin, su konsantrasyonu az olan bir ortamda dışarıya su vererek büzüşmesidir
2Deplazmoliz:Plazmolize uğramış hücrenin saf suya konulduğunda su alarak tekrar eski durumuna geçmesidir
3Turgor:Hücrenin su alarak şişmesidir Tek yıllık bitkilerin dik ve sert kalmasını sağlar
İzotonik ortam:Hücre ve dış ortam yoğunluğunun aynı olduğu ortamdır
Hipertonik ortam:Dış ortamdaki madde yoğunluğunun hücreden fazla olduğu ortam
Hipotonik ortam:Dış ortamdaki su yoğunluğunun hücreden fazla olduğu ortam
4Osmotik basınç:Hücre sitoplazmasındaki çözülmüş maddeler fazla ise, su oranı düşük olur Dış ortamdan su almak ister İşte hücrenin su ihtiyacına osmotik basınç denir

Turgor basıncı:Bitki hücrelerinde hücre içindeki suyun çepere uyguladığı basınçtır Turgor basıncı ile osmotik basınç ters orantılıdır
Hemoliz:Hücreni çok fazla su alıp parçalanmasıdır
Diyaliz:Çözünmüş maddelerin yarı geçirgen bir zardan az yoğun ortama doğru hareketidir

B-Aktif taşıma:Moleküllerin az yoğun ortamdan çok yoğun ortama doğru enerji harcayarak geçmesidir Yalnızca canlı hücrelerde görülür
Eksositoz:Hücre içindeki maddelerin dışarı çıkarılmasıdır
Endositoz:Hücre içine katı ve sıvı parçacıkların alınmasıdır İkiye ayrılır:
a)Fagositoz:Zardan geçemeyecek kadar büyük katı moleküllerin hücre içine alınmasıdır
b)Pinositoz:Sıvı maddelerin hücre içine alınmasıdır
Hücre Çeperi (Hücre duvarı):Sadece bitkisel hücrelerde hücre zarı üzerinde yer alan ölü yapıdır Koruma ve desteklik sağlar Esas yapısı selülozdur
2SİTOPLAZMA:Hücre zarı ile çekirdek arasındaki sıvıdır Yapısında organik ve inorganik maddeler bulunur Organelleri barındırır

Sitoplazmada Bulunan Organeller

• Endoplazmik Retikulum:Hücre zarı ile çekirdek arasında madde iletimini sağlar İki çeşittir; ribozom taşıyanlara granüllü, taşımayanlara granülsüz endoplazmik retikulum denir Granüllü ER protein sentezinde, Granülsüz ER lipid sentezinde görev alır


• Golgi Aygıtı:Yağ sentezlenmesi ve paketlenmesinde görevlidir Mukus, lizozom, ara lamel, selüloz ve koful oluşumda görevlidir ER ve golgi aygıtı, hücre ve çekirdek zarlarının oluşumunda birlikte görev yaparlar
Golgi Aygıtı

• Ribozom:Protein sentezleyen organellerdir Virüsler hariç tüm hücrelerde bulunur

• Mitokondri: Hücrelerde O2 li solunumun yapıldığı ve enerjinin üretildiği merkezlerdir Bakteriler, mavi yeşil algler, memeli alyuvarlarında mitokondri ve golgi aygıtı yoktur Yapısında DNA, RNA ve ribozom bulunur



Mitokondri

• Lizozom: Hücre içi sindirimde görev yaparlar Lizozomların parçalanıp hücre yapısına dağılması sonucunda hücrenin parçalanmasına OTOLİZ denir
Lizozomlar





• Koful(Vakuol): Hücrenin madde alışverişinde, bazı maddelerin depolanmasında, hücre içi sindirimde ve hücresel boşaltım olaylarında görev alırTatlı su tek hücrelilerinde bulunan kontraktil kofullar sitoplazmanın su dengesini sağlar
• Sentrozom: Sadece hayvan hücrelerinde bulunur ve bölünme sırasında kromozomları kutuplara çekerHer sentrozom bir çift sentrioldan oluşur
• Plastitler: Bitkilerde bulunan renk maddeleridir Üçe ayrılır Kloroplastlar yeşil renk verir Kromoplastlar çiçek ve meyve rengini verir; bunlar ksantofil(sarı), likopin(kırmızı), karoten(turuncu)dir Lokoplastlarda renksizdir, yedek besin depo ederler Kloroplastlar fotosentezin yapıldığı yerlerdir, yapısında DNA, RNA ve ribozom bulunur
Bitki ve Hayvan Hücresi Arasındaki Farklar:
• Hayvan Hücresi: Sentrozom vardır Hücre çeperi ve plastitler yoktur Kofullar küçük ve az gelişmiştir Fagositoz ve Pinositoz olayları görülür
• Bitki Hücresi: Sentrozom yoktur Hücre çeperi ve plastitleri vardır Kofulları büyük ve gelişmiştir Yüksek yapılı bitkilerde lizozom yoktur Fagositoz ve Pinositoz görülmez

Hayvan Hücresi Bitki Hücresi



3ÇEKİRDEK(Nukleus): Hücrenin hayatsal faliyetlerini kontrol eden; genetik maddeyi koruyan, hücre bölünmesini ve protein sentezini sağlayan yapıdır Çekirdek zarı, çekirdek plazması, çekirdekçik ve kromatin iplik olarak 4 kısımdan oluşur

Kromozomları Yapısı
Kromatin iplik:Bölünme öncesinde hücrenin çekirdeğinde uzun, ağ ve yumak şeklinde görülen yapıdır
Kromozom:Genleri üzerinde barındırırlar Hücre bölünmesi sırasında kromatin ipliklerin spiral kıvrılıp, kısalıp, kalınlaşmaları sonucu oluşurlar


Homolog Kromozom:Biri anadan diğeri babadan gelen, şekil ve büyüklük bakımından birbirine benzeyen, karşılıklı bölgelerinde (lokus) aynı veya zıt yönde etki eden genleri taşıyan kromozomlardır
Canlı türlerinde kromozom sayısı tür belirleyici özellik göstermez Canlıların farklılığı kromozomlar üzerindeki genlerin dizilişine bağlıdır
Her türün kromozom sayısı sabittir

Kromatit(Eş kromozom):Kromozom eşlenmesi sonucunda oluşan ipliklerdir Kromatitler sentromer ile birbirine bağlıdır İki kromatit bir kromozomu oluşturur

Mitoz Bölünme Evreleri:
1Profaz: Kromatitten kromozomler oluşur Kromatitler sentromer ile birbirine bağlanır Kromozomlar eşlenir Çekirdekçik ve çekirdek zarı erir, iğ iplikleri oluşur

2Metefaz: Kromozomlar ekvator düzlemine dizilrler
3Anafaz: Kromatitler iğ iplikleri ile birbirinden ayrılarak kutuplara doğru çekilirler






4Telofaz: Kromozomlar tekrar kromotin ağını oluştururlar İğ iplikleri kaybolur Oluşan çerdikler etrafında çekirdek zarı oluşur Böylece karyokinez tamamlanır

Sitokinez ise hayvan hücresinde boğumlanarak, bitki hücresinde orta lamel oluşarak tamamlanır



Mitozun`un Biyolojik Önemi

1Hücre sayısını çoğaltmak
2Kromozom sayısını sabit tutma
3Genetik bilginin her bir yavru çekirdeğe aktarılmasını garantiler
Mayoz Bölünme Evreleri
I ve II Mayoz olarak incelenir Bölünme safhaları aynı mitozdaki gibidir, bu safhalar farklı olarak iki kez gerçekleşir
*Mayoz I de homolog kromozomlar, mayoz II de kromatidler ayrılır
*Profaz 1 de krossing-over olur
Mayoz`un Profaz I Safasındaki Olaylar
1Sinapsis: Homolog kromozomların yan yana gelmesidir
2Tetrat: Sinapsis durumunda 4 kromatitin meydana getirdiği yapıdır 1 tetrat = 2 kromozom = 4 kromatit
3Krossing-over: Sinapsis sıransında homolog kromozomların kardeş olmayan kromatitleri arasında temas yerlerinde (kiazma) gerçekleşen parça değişimidir Bu yeni gen kombinasyonlarına sebep olduğundan canlı çeşitliliğine yol açar