Hücre Döngüsünün Kontrolü Nedir Ve Nasıl Olur?

**Prof. Dr. Sinsi** · 11-08-2012

Hücre Döngüsünün Kontrolü Nedir

Hücre Döngüsünün Kontrolü Nasıl Olur?

Hücre büyüklük bakımından belirli bir sınıra ulaştığı zaman kuramsal olarak ikiye bölünmesi gereklidir

Çünkü hücre genel olarak bir küre şeklinde düşünülürse büyümede hacim/yüzey orantısı r3/r2dir

Yani hacim yarıçapın küpüyle artarken yüzeydeki büyüme yarı çapın karesine bağımlı kalır ve bir zaman sonra hücrenin yüzeyi gerek besin alışverişini gerek artık maddelerin atılımını ve gerekse gaz alışverişini bütün hücreye sağlayamayacak duruma gelir ve hücre yüzeyini artırmak amacıyla bölünmeye başlar

Ayrıca büyüyen hücrede sitoplazma/çekirdek oranı arttığından ve çekirdeğin etki alanı sınırlı olduğundan bu durum hücreyi ölüme sürükleyebilir dolayısıyla hücreyi bölünmeye zorlar

(Bu fikri 1908 yılında ilk defa HERTVVIG ortaya atmıştır) Hücrenin içine yapay olarak iki çekirdek yerleştirildiğinde ya da çekirdek içindeki kromozom sayısı iki katnıa çıkarıldığında hücrenin hacmi normal büyüklüğünün iki misli olabilir

Bu çekirdeğin sınırlı bir etkiye sahip olduğunu kanıtlar

Uygun x-ışınına tutulan hücrelerde kalıtsal materyal çoğalması olur; fakat bölünme meydana gelmez ve sonuçta hücre büyümesiyle birlikte hızlı hücre çoğalması da görülür

(kanserleşmede olduğu gibi) Bölünme büyümeyi rejenerasyonu ve dokuların yenilenmesini sağlar Bölünecek büyüklüğe ulaşan amipin (normal olarak 2 günde bir bölünür) protoplazmasından bir miktar kesersek (100 gün süreyle) bölünme durur ve hayvan tekrar büyümeye başlar

Bu uygulama sonsuz olarak sürdürülürse hayvan bölünmeden hayatta kalabilir

Bölünmeye başlayan bağ doku hücrelerinin çapı yaklaşık % 12 kadar artar

Buna karşın büyüklüğü sınırlandırılmış hücrelerde büyüme durur

Bir hücreli canlılarda mitoz aynı zamanda üremeyi sağlar

Her canlıda ve aynı bireyin farklı dokularındaki hücrelerin mitozla bölünme hızı tamamen farklıdır

Örneğin bağırsak mukozasındaki epidermisdeki kan hücrelerini üreten dokulardaki hücrelerin sürekli bölünmesine karşılık diğer dokuların hücreleri belirli zamanlarda sinir ve retina hücreleri ise 20-25 yaşın üstünde (insanda çoğunluk ana karnında4 aydan sonra) hiç bölünmez

Son zamanlardaki çalışmalarda cAMP'nin ve cGMP'nin kültürü yapılan bazı hücrelerin bölünmesinde antagonistik olarak etki ettiği gözlenmiştir

Öyleki cGMP hücre büyümesini ve belki de bölünmesini uvarır: cAMP ise durdurur

Mitoz bölünmenin amacı ana hücredeki kalıtım materyalinin eşit şekilde yavru hücrelere verilmesidir

Bir hücrelilerdeki amitoz bölünmede hem iğ iplikleri işe karışmaz hem de kalıtım materyali yavrulara büyük bir olasılıkla eşit verilmez

Mitoz bölünme sürekli bir olay olmasına karşın izlemede kolaylık olsun diye onu evrelere bölerek inceleyeceğiz

Dinlenme sırasında kromozomlar boyanmaz

DNA miktarı 2n'dir

(G^ - E v r e s i) Daha sonra DNA kendini eşler DNA miktarı 4n'dir

ince kromatit iplikleri şeklinde boyanırlar

(S - E v r e s i) Üçüncü evre koyu boyanan kromozomlara sahip 4n'li evre (Gn - Evresil'dir

Son evre ise mitoz bölünmenin gerçekleştiği ve kromozom sayısının 2n'e indiği evre (M - Evresil'dir

Hücredeki tüm yapıların ikileşerek daha sonra iki yavru hücreye verilmesini sağlayan bu döngüye "Hücre S i k l u s u" (= Hücre Döngüsü) denir Bir hücre döngüsünde büyüme ve bölünme diye birbirini izleyen iki farklı evre vardır

Bitki ve hayvanlarda hücre döngüsünün tamamlanması yaklaşık 20 saat kadar sürer

Bu sürenin yaklaşık bir saati mitoz bölünmeye ayrılmıştır

Geri kalan süre interfazdaki büyüme için kullanılır

En uygun beslenme ve sıcaklık koşullarında dahi herhangi bir hücre çeşidinin bölünme süresi sabittir

Uygun olmayan koşullarda bu süre uzayabilir

Fakat hem hücrenin optimumdan daha hızlı büyümesini hem de optimumdan daha hızlı döngüsünü sağlamak olanaksızdır Bundan şu sonuca varabiliriz:

Her hücrenin döngü süresi kusursuz bir zamanlamayla gelişecek şekilde programlanmıştır

Bu program iki aşamada yürütülür ilkinde kromozomlardaki kalıtsal materyal iki katma çıkarılır ikincisinde ise hücrenin diğer organelleri çoğaltılır

Döllenmiş yumurtalarda bölünme alışılmışın tersine bir saatte ya da daha az bir süre içinde tamamlanır

Çünkü yumurta hücresine yumurtanın olgunlaşması sırasında her çeşit molekülden bol miktarda verilmiştir

Böylece yumurta hücresi hızla bölünerek gittikçe daha küçük hücreleri yapar

Bunlardaki hücre döngüsünde büyüme evresi yoktur yalnız bölünme için hazırlık yapılır

Bu nedenle yaklaşık bir saatte bir bölünebilir

alıntı

11-08-2012	#1
Prof. Dr. Sinsi	Hücre Döngüsünün Kontrolü Nedir Ve Nasıl Olur? Hücre Döngüsünün Kontrolü Nedir Hücre Döngüsünün Kontrolü Nasıl Olur? Hücre büyüklük bakımından belirli bir sınıra ulaştığı zaman kuramsal olarak ikiye bölünmesi gereklidir Çünkü hücre genel olarak bir küre şeklinde düşünülürse büyümede hacim/yüzey orantısı r3/r2dir Yani hacim yarıçapın küpüyle artarken yüzeydeki büyüme yarı çapın karesine bağımlı kalır ve bir zaman sonra hücrenin yüzeyi gerek besin alışverişini gerek artık maddelerin atılımını ve gerekse gaz alışverişini bütün hücreye sağlayamayacak duruma gelir ve hücre yüzeyini artırmak amacıyla bölünmeye başlar Ayrıca büyüyen hücrede sitoplazma/çekirdek oranı arttığından ve çekirdeğin etki alanı sınırlı olduğundan bu durum hücreyi ölüme sürükleyebilir dolayısıyla hücreyi bölünmeye zorlar (Bu fikri 1908 yılında ilk defa HERTVVIG ortaya atmıştır) Hücrenin içine yapay olarak iki çekirdek yerleştirildiğinde ya da çekirdek içindeki kromozom sayısı iki katnıa çıkarıldığında hücrenin hacmi normal büyüklüğünün iki misli olabilir Bu çekirdeğin sınırlı bir etkiye sahip olduğunu kanıtlar Uygun x-ışınına tutulan hücrelerde kalıtsal materyal çoğalması olur; fakat bölünme meydana gelmez ve sonuçta hücre büyümesiyle birlikte hızlı hücre çoğalması da görülür (kanserleşmede olduğu gibi) Bölünme büyümeyi rejenerasyonu ve dokuların yenilenmesini sağlar Bölünecek büyüklüğe ulaşan amipin (normal olarak 2 günde bir bölünür) protoplazmasından bir miktar kesersek (100 gün süreyle) bölünme durur ve hayvan tekrar büyümeye başlar Bu uygulama sonsuz olarak sürdürülürse hayvan bölünmeden hayatta kalabilir Bölünmeye başlayan bağ doku hücrelerinin çapı yaklaşık % 12 kadar artar Buna karşın büyüklüğü sınırlandırılmış hücrelerde büyüme durur Bir hücreli canlılarda mitoz aynı zamanda üremeyi sağlar Her canlıda ve aynı bireyin farklı dokularındaki hücrelerin mitozla bölünme hızı tamamen farklıdır Örneğin bağırsak mukozasındaki epidermisdeki kan hücrelerini üreten dokulardaki hücrelerin sürekli bölünmesine karşılık diğer dokuların hücreleri belirli zamanlarda sinir ve retina hücreleri ise 20-25 yaşın üstünde (insanda çoğunluk ana karnında4 aydan sonra) hiç bölünmez Son zamanlardaki çalışmalarda cAMP'nin ve cGMP'nin kültürü yapılan bazı hücrelerin bölünmesinde antagonistik olarak etki ettiği gözlenmiştir Öyleki cGMP hücre büyümesini ve belki de bölünmesini uvarır: cAMP ise durdurur Mitoz bölünmenin amacı ana hücredeki kalıtım materyalinin eşit şekilde yavru hücrelere verilmesidir Bir hücrelilerdeki amitoz bölünmede hem iğ iplikleri işe karışmaz hem de kalıtım materyali yavrulara büyük bir olasılıkla eşit verilmez Mitoz bölünme sürekli bir olay olmasına karşın izlemede kolaylık olsun diye onu evrelere bölerek inceleyeceğiz Dinlenme sırasında kromozomlar boyanmaz DNA miktarı 2n'dir (G^ - E v r e s i) Daha sonra DNA kendini eşler DNA miktarı 4n'dir ince kromatit iplikleri şeklinde boyanırlar (S - E v r e s i) Üçüncü evre koyu boyanan kromozomlara sahip 4n'li evre (Gn - Evresil'dir Son evre ise mitoz bölünmenin gerçekleştiği ve kromozom sayısının 2n'e indiği evre (M - Evresil'dir Hücredeki tüm yapıların ikileşerek daha sonra iki yavru hücreye verilmesini sağlayan bu döngüye "Hücre S i k l u s u" (= Hücre Döngüsü) denir Bir hücre döngüsünde büyüme ve bölünme diye birbirini izleyen iki farklı evre vardır Bitki ve hayvanlarda hücre döngüsünün tamamlanması yaklaşık 20 saat kadar sürer Bu sürenin yaklaşık bir saati mitoz bölünmeye ayrılmıştır Geri kalan süre interfazdaki büyüme için kullanılır En uygun beslenme ve sıcaklık koşullarında dahi herhangi bir hücre çeşidinin bölünme süresi sabittir Uygun olmayan koşullarda bu süre uzayabilir Fakat hem hücrenin optimumdan daha hızlı büyümesini hem de optimumdan daha hızlı döngüsünü sağlamak olanaksızdır Bundan şu sonuca varabiliriz: Her hücrenin döngü süresi kusursuz bir zamanlamayla gelişecek şekilde programlanmıştır Bu program iki aşamada yürütülür ilkinde kromozomlardaki kalıtsal materyal iki katma çıkarılır ikincisinde ise hücrenin diğer organelleri çoğaltılır Döllenmiş yumurtalarda bölünme alışılmışın tersine bir saatte ya da daha az bir süre içinde tamamlanır Çünkü yumurta hücresine yumurtanın olgunlaşması sırasında her çeşit molekülden bol miktarda verilmiştir Böylece yumurta hücresi hızla bölünerek gittikçe daha küçük hücreleri yapar Bunlardaki hücre döngüsünde büyüme evresi yoktur yalnız bölünme için hazırlık yapılır Bu nedenle yaklaşık bir saatte bir bölünebilir alıntı