Hücrelerde Bölünme Kaç Şekilde Olur? Hücre Bölünmesi - Hücre Kaç Şekilde Bölünür?

**Prof. Dr. Sinsi** · 09-11-2012

Hücrelerde Bölünme Kaç Şekilde Olur? Hücre Bölünmesi - Hücre Kaç Şekilde Bölünür?
Hücrelerde Bölünme Kaç Şekilde Olur? Hücre Bölünmesi - Hücre Kaç Şekilde Bölünür?

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

Mitozla Çoğalabilirler
Bir hücreli organizmalarda mitoz bölünme sonucu iki yeni birey oluşur

Böylece üreme sağlanmış olur

Çok hücreli organizmalarda ise ***lenmiş 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 aaaabolik 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

Bu şekilde görülen G1 evresinde hücre sitoplazma ve yüzey olarak büyür

Organel sayıları artar

Hücrenin normal aaaabolizması 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 senaaalenir

A

KARYOKİNEZ
(ÇEKİRDEK BÖLÜNMESİ)
Bölünme hazırlıklarını bitirmiş olan hücre profaz aaaafaz 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

aaaafaz
Bu evrenin başlangıcında profazda erimeye başlayan çekirdek zarı tamamen kaybolur

Eşlenmiş durumdaki kromozomlar hücrenin tam ortasında (ekvator düzleminde) yanyana dizilirler

Kromozomlar en belirgin halini aaaafazda alırlar

Sentrozomlardan oluşan iğ iplikleri kromozomları sentromerlerinden (eşlenmiş kromozomların ortası) yakalarlar

aaaafazın 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

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

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 ***lenerek 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

aaaafaz 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

aaaafaz 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

09-11-2012	#1
Prof. Dr. Sinsi	Hücrelerde Bölünme Kaç Şekilde Olur? Hücre Bölünmesi - Hücre Kaç Şekilde Bölünür? Hücrelerde Bölünme Kaç Şekilde Olur? Hücre Bölünmesi - Hücre Kaç Şekilde Bölünür? Hücrelerde Bölünme Kaç Şekilde Olur? Hücre Bölünmesi - Hücre Kaç Şekilde Bölünür? 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 Mitozla Çoğalabilirler Bir hücreli organizmalarda mitoz bölünme sonucu iki yeni birey oluşur Böylece üreme sağlanmış olur Çok hücreli organizmalarda ise *lenmiş 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 aaaabolik 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 Bu şekilde görülen G1 evresinde hücre sitoplazma ve yüzey olarak büyür Organel sayıları artar Hücrenin normal aaaabolizması 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 senaaalenir A KARYOKİNEZ (ÇEKİRDEK BÖLÜNMESİ) Bölünme hazırlıklarını bitirmiş olan hücre profaz aaaafaz 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 aaaafaz Bu evrenin başlangıcında profazda erimeye başlayan çekirdek zarı tamamen kaybolur Eşlenmiş durumdaki kromozomlar hücrenin tam ortasında (ekvator düzleminde) yanyana dizilirler Kromozomlar en belirgin halini aaaafazda alırlar Sentrozomlardan oluşan iğ iplikleri kromozomları sentromerlerinden (eşlenmiş kromozomların ortası) yakalarlar aaaafazın 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 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 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 *lenerek 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 aaaafaz 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 aaaafaz 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