Hücre Bölünmesi Nedir ? Ana Hücreden Yavru Hücreye Genetik Şifre Nasıl Taşınmaktadır ?

Hücre bölünmesi nedir ? Ana hücreden yavru hücreye genetik şifre nasıl taşınmaktadır ?

Canlılar türlerini devam ettirebilmek veya hasara uğramış bölümlerini tamir edebilmek için hücresel seviyede bölünmeye gereksinim duyarlar Bunun için genetik şifrenin aynısının yavru hücrelere aktarılması gerekir Örneğin hormon yapımını da artırmak için bir tiroit hücresinin bölünmesi gereksin Bu gereksinim ortaya çıkınca büyüme faktörlerinden bir kısmı ve TSH hormonu tiroit hücre zarına yapışır ve çekirdeğe çeşitli proteinler aracılığıyla bölünme işleminin başlatılması için sinyal gönderir Bu sinyali alan özel bir gen aktive olarak protein üretir ve bu protein başka bir geni uyararak bölünme işlemini başlatır Bunun için önce çekirdekteki şifreleri taşıyan DNA’ nın bir eşinin yapılması gerekir Enzim adı verilen özel proteinler daha önce DNA’ nın yapısında olduğu belirtilen şeker,baz ve fosfat birimlerini kopyalama adı verilen bir işlemle orijinal DNA’ daki sıraya göre dizmeye başlar ve işlem bittikten sonra birbirinin tamamen benzeri iki ayrı DNA ortaya çıkar

Eğer kopyalama sırasında yanlış bir dizilim olursa başka bir gen devreye girerek bunu düzeltmeye çalışır, düzeltmezse başka bir gen devreye girerek bölünme işlemini durdurur böylece yanlış genetik şifrenin yeni oluşacak hücrelere geçmesi önlenir Şimdi kopyalama işleminin doğru yapıldığını varsayalım ve gelişmeleri izleyelim Artık çekirdekte birbirinin tamamen benzeri olan iki DNA vardır ve bölünme işlemini durduracak bir emir gelmemişse DNA’ lar daha öncede değinildiği gibi paketlenerek 46 çift kromozom haline döner Diğer bir deyişle birbirinin aynısı olan 23 çift iki takım kromozom ortaya çıkar Bu devreden itibaren 23 çift kromozom hücrenin bir ucuna doğru giderken diğer 23 çift kromozom diğer ucu gitmeye başlar ve hücre ortadan boğumlanıp her birini çevreleyen yeni zarla birlikte özellikleri tamamen aynı olan iki ayrı hücre ortaya çıkar

MİTOZ BÖLÜNME

Mitoz bölünmenin başlangıcını saptamak olanaksızdır Fakat hücrede bazı değişiklikler olur; hücre içeriği jel haline geçer, metabolizma durur, çekirdeğin hacmi hızla büyür Kromatid iplikleri belirginleşir ve boyanmaya başlar G2 evresinin tamamlanması, kromozomların türlere özgü şekil ve sayıyı kazanmasıyla mitoz bölünmeye geçilir Işık mikroskobunda kromozomlar artık rahatlıkla görülebilir Bu süre yaklaşık bir saat sürer Bu evredeki hücreler küre şeklindedir ve etrafındaki cisimlere kuvvetle bağlanmamıştır Mitoz bölünme; profaz, metafaz, anafaz ve telofaz diye dört evreye ayrılır

PROFAZ

Başlangıcında çekirdek içinde ince uzun kromatid iplikleri halinde görünen kromozomlar, yavaş yavaş helozon şeklinde kıvrılarak kalınlaşmaya başlar ve görülebilir duruma geçer kalınlaşma ve kısalma anafaza kadar devam edebilir Bu arada eş kromozomlar birbirlerinden fark edilemeycek kadar sıkıca bağlıdırlar Bu evrede birbirine sentromerlerle bağlanmış olarak duran kromozomların her birine kromatid denir Sentrozomlar ayrılarak her biri bir kutba gitmeye başlar ve aralarında iğ iplikleri oluşur Profazın sonuna doğru iğ iplikleri ile kromozomlar arasında bağlantı kurulurken, sentrozomlardan hücre zarına uzanan iğ iplikleri de oluşur ve çekirdek zarı eriyerek kaybolur, kromozomlar sitoplazma içerisine dağılır

METAFAZ

Kromozomlar çok kere bir çember gibi, bazen de karışık olarak ekvatoral düzlem üzerinde dizilirler Genellikle küçük kromozomlar merkezde, büyükler çevrededir Diziliş türlere özgü bir özellik gösterir Kromozomlar eşit olarak kutuplara çekileceğinden, ortada belirli bir denge kurulana kadar beklenilir

Profaz 30-60 dakika sürmesine karşılık, metefaz ancak 2-6 dakika sürer her bir kromozomun sentromeri belirgin olarak ikiye bölünür ve kromatidler tam olarak birbirinden ayrılır

ANAFAZ

Ekvatoral düzlemdeki kardeş kromozomlar kutuplara bu evrede taşınırlar Kasılma özelliği olan sentrozomların iğ iplikleri sayesinde kromozomların yarısı bir kutba, diğer yarısı öbür kutba gider Kromozomların kutuplara ulaşmasıyla bu evre sona erer

Bitki hücrelerinde sentrozom bulunmadığı için kromozomların taşınması sitoplazma hareketleriyle ve sitoplazma kökenli iğ ipliklerinin yardımıyla olur Bu evre de yaklaşık olarak 3-15 dakika sürer

TELOFAZ

Kromozomlar daha az boyanmaya başlar Çekirdek zarı yavaş yavaş oluşur Kromozomlar uzayıp incelmeye başlar Bölünme açısından çekirdek dinlenmeye geçerken, hücre metabolizması aktif hale geçer

Bu evrenin oluşumu sürerken bir yandan da sitoplazma boğum yapmaya başlar İğ ipliklerine dik olarak boğumlanan sitoplazmanın o bölgede jel hale geçerek iki oğul hücrenin stoplazmasını ayırdığını ileri süren görüşlerde vardır Stoplazmanın boğumlanarak ayrılması sürecine sitokinez denir Telofazın başlangıcından iki yeni hücrenin oluştuğu ana kadar geçen süre 30-60 dakikadır

MAYOZ BÖLÜNME

Bütün döllerde kromozom sayısının değişmez kalabilmesi için (sperm ve yumurtanın birleşmesinden kromozom sayısı iki katına çıkacağından dolayı) farklı bir hücre bölünmesi gelişmiştir Mayoz bölünme ismini alan bu tip bölünmede, kromozom sayısı yarıya indirgenir Mayoz bölünmenin sonunda meydana gelen gametler diğer vücut hücrelerinin aksine n sayıda kromozom taşır (bazı bitkilerde ve bir hücrelilerde bireyin kendisi yaşantısı boyunca haploid kromozomlu olduğundan mayoz bölünmeye gerek kalmaz) Normal olarak soma hücrelerinde 2n kromozomlardan homolog olanlar, boyuna, sinaps dediğimiz aralıklarla birbirinin yakınında uzanırlar Bu homolog kromozomların her biri ayrı bir kutba giderek, yalnız bir tanesinin bir gamete verilmesi sağlanır Homolog kromozomlar aynı büyüklüğe ve şekle, keza benzer kalıtsal faktörlere sahiptir Gerek yumurta gerekse sperm oluşumu son iki hücre bölünmesine kadar aynı kurallara göre yürütülür Daha sonra spermatogenezis (sperm oluşumu) ve oogenesiz (yumurta oluşumu) farklı şekilde meydana gelir

Mayozda da mitoz gibi profaz, metafaz, anafaz ve telofaz diye dört evre vardır Bu evreler arada interfaz olmaksızın peş peşe iki kez gerçekleşir ve sonuçta dört yavru hücre meydana gelir Mayoz bölünme ile mitoz bölünme arasındaki en büyük farka profazda rastlanır

İNTERFAZ

Bölünmeye hazırlık evresidir Mitozdaki interfaza benzemekle birlikte hücrelerin mitozdaki gibi büyüklüklerinin ve hacimlerinin artması gerçekleşmez

PROFAZ- I

Kromozomlar kısalıp kalınlaşmaya başlarken, anadan ve babadan gelen homolog kromozomlar sinaps halinde ya yan yana parelel uzanırlar ya da birbirinin üzerine kıvrılırlar Kısalma sonucunda kromozomlar mitozdaki gibi görülmeye başlar Her kromozom iki kromatitten yapıldığından, homolog kromozomlar dörtlü demetler halinde görülür, bu görünüşe tetrat denir Canlının vücudunda homolog kromozom kadar tetrata rastlanılır (insanda 23 tane) Kromozomların sentromerleri ayrılmamıştır 4 kromatid için iki sentromer vardır

Ayrıca mitozdan farklı olarak bu evrede tetratlar arasında parça değişimi gerçekleşir Krossing-over denilen bu parça değişimi tür içinde çeşitliliği sağlar Bu evrenin sonunda çekirdek zarı parçalanarak kaybolur

METAFAZ-I

Çekirdek zarının parçalanması sona ermiş, sentrozomlar kutupulara çekilmiş ve iğ iplikleri ortaya çıkmıştır Sentromerleri çift olan tetratlar ekvatoral düzlem üzerine dizilir

ANAFAZ-I

Bu evrede tetratlar ikiye ayrılarak kutuplara giderler Ana ve babadan gelen kromozomlar rasgele olarak birbirlerinden ayrılırlar (özelliklerimizin bazılarının anadan bazılarının babadan geçmesinin nedeni) Bu evrede kromozom sayısı indirgendiğinden kutuplara taşınan yani oğul hücrelere geçecek olan kromozom sayısı vücut hücrelerinin kromozom sayısının yarısı kadardır

TELOFAZ-I

Hücrenin iki kutbunda bulunan kromozomlar uzayıp incelmeye başlar Etraflarında çekirdek zarı oluşur Sitoplazmanın boğumlanmasıyla da haploid sayıda kromozoma sahip iki yavru hücre oluşur

Buraya kadar geçen olaylar mayoz-I olarak adlandırılır Bundan sonra mitozdakinin aksine arada interfaz evresi olmaksızın profaz-II’nin başlamasıyla mayoz-II başlar Mayoz-II mitoz bölünmenin hemen hemen aynısıdır Hücrelerdeki haploid kromozom sayısı korunarak profazII, metafaz-II, anafaz-II ve telofaz-II gerçekleşerek mayoz bölünmenin sonunda n kromozom sayısına sahip 4 yavru hücre meydana gelir

MİTOZ BÖLÜNME

Vücut hücrelerinde görülürOlgunlaşan hücre bölünerek iki yavru hücre oluşur Bu bölünme; profaz, metafaz, anafaz ve telofaz olmak üzere dört evrede tamamlanır

Mitoz bölünme hücrenin çoğalmasını, yaşlanan ve yaralananların yerine yenilerinin gelmesini sağlar

Hücre bölünmesi sırasında kromozom sayısı sabit kalır

Çok hücreli canlılarda hücre bölünmesi ile büyüme gelişme ve ölen canlılarda ise hücre bölünmesi canlıların çoğalmasını sağlar

MAYOZ BÖLÜNME

Bu bölünmenin esas amacı eşey hücrelerini oluşturulmasıdır Eşey hücreleri (yumurta ve sperm) normal bir vücut hücresini taşdığı kromozom sayısının yarısını taşımaktadır Mayoz bölünme kromozom sayısının dölden döle sabit kalmasını sağlar

Mayoz bölünme iki ana safhadan oluşur Birinci ana safhada profaz I, metafaz I, anafaz I, ve telofaz I ; ikincisi ana safhada profaz II, metafaz II, anafaz II, ve telofaz II safhaları bulunur

MİTOZ VE MAYOZ BÖLÜNME ARASINDAKİ FARKLAR

Mitozda iki yavru hücre, mayozda isedört yavru hücre oluşur

Mitozda kardeş kromatidlerin ayrılması anafazda, mayozda ise anafaz II’ de gerçekleşir

Mitozda yavru hücrelerdeki kromozom sayısı ana hücredekine eşit, mayozda ise ana hücredekinin yarısı kadardır

Mitozda oluşan yavru hücreler birbirinin kopyası, mayozda ise genetik yapıları farklıdır

Mitozda vücut, mayozda ise üreme hücreleri oluşur

Mitoz; bir bölünmeden, mayoz ise arka arkaya iki bölünmeden oluşur

Mitozda oluşan hücreler uzun ömürlü, mayozda oluşan hücreler kısa ömürlüdür

Mitoz; büyüme ve gelişmenin olduğu her dönemde, mayoz; sadece üreme döneminde görülür