04-26-2009
|
#2
|
Şengül Şirin
|
Cevap : Hücre Ve Hücre Bölünmeleri
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 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
|
|
|
|