Hücre Bölünmesi (Biyoloji)

Hücre Bölünmesi

Hemen hemen tüm hücrelerde en azından belli dönemlerde bir bölünme görülmektedir Yalnız sinir hücreleri ve alyuvarlar gibi çok özel görevler için farklılaşmış hücrelerde belli bir dönemden sonra artık bölünme görülmez

Hücre bölünmesinin amacı:

Yeni bireyler (yavru döller) meydana getirmek
Büyümeyi sağlamak
Eşey hücrelerini meydana getirmektedir
Bölünmenin olabilmesi için hücrenin beslenmesi ve belli bir büyüklüğe ulaşması zorunludur Büyüklükte yüzey-hacim ilişkisi önemlidir Eğer bir hücrede yüzey-hacim ilişkisi bozulursa (ki bu durum ancak hücrenin büyümesi ile mümkündür) o zaman bu ilişkiyi yeniden düzenleyebilmek için hücre bölünür Üç tip hücre bölünmesi vardır; Amitoz , Mitoz ve Mayoz bölünmelerdir

AMİTOZ BÖLÜNME: İlkel canlılarda görülür Örneğin bakterilerde önce kromozom görevi yapan DNA dairesel durumdan lineer duruma (düz) geçer kendini eşler ve daha sonra hücrenin ortasında oluşan plazma zarı ile iki oğul hücre meydana gelir(burada dikkat edilirse Homolog kromozomlar yoktur ,ayrı iki atadan değil bir atadan gelmektedir)

MİTOZ BÖLÜNME (Mitozis = Somatik Hücre Bölünmesi) : Soma hücrelerinde (vücut hücrelerinde) meydan geldiği içim Somatik Hücre Bölünmesi de denir Bu bölünme ; çekirdekteki kromozomların (Mitozis = eski yunanca’ da iplik anlamına gelir) ve daha sonra da sitoplazmanın ortadan ikiye bölünmesi (sitokinezi ) şeklindeki birbirini takip eden iki olay halinde meydana gelir

MİTOZ;

Bir hücrelilerde yeni bireylerin meydana getirilmesine
Çok hücrelilerde ise regenerasyona ve büyümeye yarar
Mitoz sürekli bir olay olmasına karşılık , incelemede kolaylık olsun diye safhalara ayrılarak incelenmektedir Bu safhalar İNTERFAZ , PROFAZ , METAFAZ , ANAFAZ , TELOFAZ’ dır

a)İNTERFAZ: Hücrenin bölünmeye hazırlandığı safhadır Bu safhada

1)Kalıtım metaryeli (DNA) kendini eşler ve iki katına çıkar

2)ATP sentezlenir ve depolanır

3)Ribozom ve diğer organeller kendini eşler

4)İğ iplikleri sentromerler tarafından hazırlanır Yalnız bazı hücrelerde bu iplikler interfazdan sonra da hazırlanabilmektedir

b)PROFAZ:

Erken profaz:Kromaozomlar ince uzun iplikler şeklinde belirir

Orta profaz : İkiz kromatidler halindeki kromozomlar görülmeye başlar Sentrioller birbirinden daha da uzaklaşır ve iğ ipliklerini oluşturmaya başlarlar

Geç profaz: Sentrioller birbirini zıttı olan iki kutba ulaşır, iğ iplikleri oluşur

c)METAFAZ: Kromozomlar (ikiz kromatidler halinde) ekvator tablasında rasgele dağılırlar , iğ iplikleri , ikiz kromatidlerin sentromerlerindeki kinetokor iğ ipliklerine iyice tutunur

d)ANAFAZ: İki alt safhada incelenir Bunlar erken anafaz ve geç anafazdır

Erken Anafaz: Herbir kromozomdaki ikiz kromatidler birbirinden ayrılıp kutuplara doğru çekilmeye başlarlar

Geç Anafaz: Yeni oluşan Kromatid kromozomları kutuplara yaklaşır ve SİTOKİNEZİS (sitoplazma bölünmesi) başlar

e)TELOFAZ: Profazda meydana gelen olayların tersi görülür (çekirdek zarı belirir , çekirdekçik belirir, Kromozomlar ince-uzun görülmez iplikler haline geçer, sentrioller kendi eşlerini yapar) ve SİTOKİNEZİS tamamlanarak bir hücreden iki oğul hücre meydana gelir

3MAYOZ BÖLÜNME (Meiosis=Redüksiyon bölünme) : Hücrede kromozom sayısının yarıya indirgenmesi amacıyla yapılan bölünmeye denir(Meiosis=Eski Yunanca’da azaltma anlamına gelmektedir) Eğer böyle bir bölünme olmasaydı, bir türdeki bireylerin kromozom sayısı her yeni kuşakta bir kat artardı Kromozom sayısının sabit kalması böyle bir bölünmenin tüm canlılarda gametlerin oluşumu sırasında meydana gelmesi ile mümkündür

Mayoz bölünmenin amacı gerçekte bir çoğalma değil , aksine eşeysel rekombinasyonları ve bunun sonucunda BİYOLOJİK ÇEŞİTLİLİĞİ meydana getirmektir Biyolojik çeşitlenmeyi sağlayan diğer önemli bir olay da KROSSİNG-OVER (Homolog kromozomlar arasındaki parça değişimi) ’dır

Mayozda birbirini takip eden iki hücre bölünmesi olur ve sonuçta ???? oğul hücre meydana gelir Bu bölünmelerden birincisinde kromozom sayısı yarıya indirgenir , ikincisinde ise her bir kromozomdaki kromatidler birbirinden ayrılır Bu her iki bölünme döneminde de Mitozdaki gibi PROFAZ, METAFAZ, ANAFAZ ve TELOFAZ safhaları görülür Bunlarda birinci bölünme dönemindekiler PROFAZ-1, METAFAZ-1, ANAFAZ-1 ve TELOFAZ-1 , ikinci bölünme dönemindekiler ise PROFAZ-2 , METAFAZ-2 , ANAFAZ-2 ve TELOFAZ–2 olarak adlandırılır Şimdi bu safhaları ayrıntılı olarak inceleyelim

a)İnterfaz: Mitoz bölünmede olduğu gibidir

b)Profaz-1: Mitozun profazına benzer yalnız ondan bazı farkları vardır

i- Homolag kromozomların her bir çifti yan yana gelir Her bir homolog kromozomdaki ikiz kromatidler mitozda olduğu gibi yalnız sentromerle değil aynı zamanda her bir kromatidin bütünü boyunca uzanan bir çift ince ve uzun protein çubukla birbirine birleşmiştir

ii- Homolog kromozomların oluşturduğu TETRAD adı verilen 4 kromatidli yapının bir arada tutulmasını sağlarlar( İki kromatid homolog kromozomlardan birinde , ikisi ise diğerinde) Bu olaya da SİNAPSİS denir

iii- Bu sırada ( yani homolog kromozomların yan yana gelmesinden sonra) KROSSİNG-OVER başlar

Homolog kromozomlardaki tetrad halinde bulunan kromatidler arasındaki parça değişimi sonucunda HİBRİD KROMATİDLER( Anne ve babadan gelen kromatidlerden parça değişimi ile oluşan kromatidlere hibrid kromatid denir) meydana gelir Hibrid kromatidlerin üst üste gelip kesiştikleri noktalara da KİYAZMA denir ve her bir kiyazma bir krossing-over’ a işaret eder

Krossing-over olayı çok sık meydana gelen , organizasyonu oldukçu kompleks olan ve biyolojik çeşitlilik için gerekli olan bir mekanizmadır

Profaz-1’in sonuna doğru iğ iplikleri belirmeye başlar Yalnız buradaki iğ ipliklerinin mitozdakinden farklılıkları vardır

c)Metafaz-1: Bu safhada herbiri iki hibrid kromatidden meydana gelmiş olan homolog kromozomlar tek bir bütün halinde hücrenin ekvator tablasına hareket ederler Yani bu yapı tetrat halindedir

d)Anafaz-1: Profaz-1’in ortalarında (zigotende) birbirleriyle yan yana gelerek kaynaşan homolog kromozomlar bu safhada birbirinden ayrılır

e)Telofaz-1: Mitozdaki telofaz safhasına çok benzer Yalnız tek fark mitozla meydana gelen hücrelerin çekirdeklerindeki kromozom sayıları ana hücredeki kromozom sayısına eşit olmasına karşılık, mayozda bu sayı ana hücredekinin yarısı kadardır

f)Profaz-2 , Metafaz-2 , Anafaz-2 ve Telofaz-2 :Mekanizma olarak mitozun profaz, metafaz , anafaz ve telofaz safhalarına benzer Yalnız fonksiyon bakımından ortaya çıkan sonuçlar oldukça farklıdır

Bu bölünme safhalarında kromozomlar sinaps yapmaz çünkü her bir oğul hücre homolog kromozomlardan yalnız bir tanesini (ili hibrid kromatid içeren bir kromozom) ihtiva eder Anafaz-2 her bir çatlayarak kromatidler kutuplara doğru hareket ederler, daha sonra da hibrid kromatid kromozomlarını meydana getirirler Böylece Telofaz-2 sonunda teşekkül eden bu hücreler haploid kromozomlu olurlar

4MİTOZ İLE MAYOZ ARASINDAKİ FARKLAR

Mitoz soma hücrelerinde , mayoz eşey hücrelerinde meydana gelmektedir

Mayoz ve özellikle de profaz-1 safhası, mitozdaki profazdan çok uzundur

Mitozun profazı sonunda her bir sentromerden meydana gelen kinetokor iğ iplikleri her iki kutba doğru yöneliktir Mayozda ise profaz-1’de meydana gelen aynı iğ iplikleri her bir homolog kromozomdan yalnız bir kutba dğru yönelir

Mayoz bölünmeni profaz-1 safhasında homolog kromozomların eşlesi ve bunun sonucunda Krossing-over meydana gelir Mitoz bölünmede böyle bir olay yoktur

Mitozun metafazında ikiye ayrılmış olan (dublike olmuş olan) her bir kromozomdaki iki kromatid kromozomundan her biri ayrı ayrı iğ ipliklerine takılır Mayozun metafaz-1 safhasında ise yan yana gelerek tetrad yapmış homolog kromozomların herbiri ayrı ayrı olarak kutupsal iğ ipliklerine takılır

Mitozun anafazında kutuplara giden kromozomlar tek kromatid kromozomları halinde, mayozun anafaz-1’inde ise hibrid-ikiz kromatid kromozomları halindedir

Mitoz sonunda iki, mayoz sonunda dört oğul hücre meydana gelir

Mitoz sonunda meydana gelen oğul hücrelerdeki kromozom sayısı diploid(2n) mayozda ise haploid (n)’dir