Hücrenin Yaşam Döngüsü

HÜCRE BÖLÜNMELERİ
Prokaryot hücreler DNA’larını
eşleyip sitoplazmalarını
paylaştırarak (binary fission,
ikiye ayrılma) basitçe
bölünürler.
Bu tip bölünme
prokaryotlardan başka ayrıca
mitokondri ve kloroplastlarda
da görülür.
Ökaryot hücreler ise çekirdek bölünmesi (karyokinez) ve
ardından sitoplâzma bölünmesi (sitokinez) denilen daha
karmaşık aşamaları içeren mitoz ve ya mayoz bölünmeler ile
bölünürler.
Hücrelerin bölünme nedenleri;





Hacim/yüzey oranındaki dengesizlik
Sitoplâzma/çekirdek oranın bozulması
Hücre zarıyla madde alışveriş hızın azalması
Çevre şartları ve hormonların etkisi
Hücre sayısını arttırmak
şeklinde sıralanabilir.
Bölünme nedenlerinin ortaya
çıkmasından sonra çekirdek (DNA)
tarafından bölünme emrinin verilmesi
ile hücrenin bölünme aşamalarına
başlaması sağlanır.
Hücrelerin bölünme hızı her canlıda ve
aynı canlının değişik dokularında
farklılıklar gösterebilir.
Embriyo, kemik iliği, bağırsak epiteli gibi
hücreler çok hızlı bölünebilirlerken;
sinir hücreleri, retina hücreleri, çizgili ve
kalp kası hücreleri ile memeli alyuvar
hücreleri bölünemezler.
Hücrenin Yaşam Döngüsü
Bir hücrenin hayatı bölünme (M) ve bölünmeye hazırlık
evresinden (interfaz) oluşur.
Bu çevrime “hücrenin yaşam döngüsü” adı verilir.
İnterfaz evresi G1, S, G2
olmak üzere üç alt evrede
incelenir.
G1 evresi hücre içi yapıların ve
moleküllerin yoğun olarak
sentezlendiği evredir. Enzimler,
ribozomlar, zar sistemleri
sentezlenir; mitokondriler ve
bitki hücrelerinde kloroplastlar
eşlenir. Tüm bu faaliyetler
sonucu hücrenin hacmi artar ve
hücre büyür.
S evresinde DNA kendini eşler.
Ayrıca histon proteinleri sentezlenir.
G2 evresi ise hücre bölünmesi ile
ilgili son işlemlerin yerine
getirildiği evredir. Hayvan
hücrelerinde sentrozom eşlenir.
Bitkilerde sentrozom yerine
sitoplâzmada özel proteinler
sentezlenir.
İnterfazdan sonra hücre bölünme yani
mitotik evre (M evresi) aşamasına girer.
Bölünmeyen hücrelerin
normal metabolik
faaliyetlerini yerine
getirdikleri döneme ise
G0 evresi adı verilir.
G0 evresindeki bazı
hücreler uygun hücre
dışı sinyaller (hormonlar
vb.) tarafından
uyarıldıklarında yeniden
bölünme sürecine
girebilirler.
MİTOZ BÖLÜNME
Kromozom nitelik ve niceliği değişmeden bir hücrenin iki yavru
hücre oluşturduğu bölünme şeklidir.
Kromozom sayısı n, 2n, 3n olan ökaryot hücrelerde görülebilir.
Mitoz bölünmede kromozom sayısı ve genetik yapı
değişmez. Ancak oluşan yeni hücrelerin sitoplâzma
miktarları ve organel sayıları farklılık gösterebilir.
Mitoz bölünme kalıtsal çeşitlilik oluşturmaz; var olan
özelliklerin korunmasını sağlar.
Mitoz bölünmede genetik yapıda değişme olması ancak
mutasyonlar sonucunda meydana gelebilir.
Mitoz bölünme tek hücrelilerde çoğalmayı;
çok hücrelilerde büyüme, gelişme, yaraların iyileşmesi ve
rejenerasyonu sağlar. Ayrıca eşeysiz üreme mitoz
bölünmelerle gerçekleştirilir.
MİTOZ BÖLÜNMENİN AŞAMALARI
İNTERFAZ
Hücre hacimsel büyümesini
tamamlar. Ardından bölünme
için gerekli olan proteinler,
enzimler ve ATP sentezlenir.
DNA eşlenir. Hayvan
hücrelerinde sentrozom eşlenir.
Bitkilerde sentrozom yerine
sitoplâzmada özel proteinler
bulunur.
PROFAZ
Kromatin iplikler kromozoma dönüşür.
İğ iplikleri oluşur. Çekirdek zarı,
çekirdekçik ve bazı organeller eriyerek
kaybolur.
METAFAZ
Kromozomlar orta düzlemde
sıralanarak sentromerleri ile
iğ ipliklerine tutunurlar.
ANAFAZ
Kardeş kromatitler bir birinden
ayrılarak kutuplara doğru çekilir.
Bir birinden ayrılan kardeş
kromatitler artık kardeş
kromozom olarak adlandırılır.
TELOFAZ
Her bir kutupta kromozomlar yeniden
kromatin ipliklere dönüşür. İğ iplikleri
kaybolur. Çekirdek zarı, çekirdekçik ve
organeller yeniden oluşur.
SİTOKİNEZ
Sitoplâzma bölünerek
kromozom sayısı ve yapısı
aynı iki yavru hücre
oluşturulur.
Hayvan hücrelerinde
sitoplâzma boğumlanarak;
bitki hücrelerinde ise orta
lamel (hücre plağı)
oluşturarak bölünür.
Hayvan hücrelerinde sitoplazma bölünmesi sırasında aktin ve
miyozin mikrofilamentlerinden oluşan bir halka sitoplazmayı
ikiye bölecek şekilde kasılarak daralır ve boğumlanır.
Bitki hücrelerinde Golgi cisimciğinden ayrılan kesecikler
hücrenin ortasından başlayıp zara değinceye kadar birikerek
bir orta lamel (hücre plağı) oluşturarak sitoplazmayı böler.
Hücre döngüsünde
gerçekleşen tüm olaylar
genlerin kontrolü
altındadır. Hücre
döngüsünün farklı
evreleri arasında düzeni
sağlayan üç kontrol
noktası vardır. Bu
noktalar G1 kontrol
noktası, G2 kontrol
noktası ve M kontrol
noktasıdır. Bu
noktalardaki “dur” veya
“devam et” sinyalleri
hücre döngüsünü
düzenler.
G1 kontrol noktasında
hücrenin bir önceki
bölünme sonucu
DNA’sının hasar görüp
görmediği ve hücrenin
yeterli büyüklüğe ulaşıp
ulaşmadığı kontrol edilir.
G2 kontrol noktasında
DNA eşlenmesinin
(replikasyon) hatasız
yapılıp yapılmadığı
kontrol edilir.
M kontrol noktasında ise
iğ ipliklerinin kromozomlara doğru
bağlanıp bağlanmadığı kontrol
edilir.
Hücre döngüsünün doğru işleyebilmesi için kontrol
noktalarında işlevsel bazı proteinler bulunur. Evrelerdeki
geçişi kontrol eden bu protein molekülleri siklinler ve
siklin bağımlı kinazlardır. Bu moleküllerin
miktarlarındaki ve aktivitelerindeki değişimler hücre
döngüsündeki ardışık olayların hızını belirler.
Hücre döngüsünün düzenli bir biçimde devam etmesi bu
kontrol noktalarının doğru çalışmasıyla ilişkilidir. Eğer bu
noktalar doğru çalışmaz ise örneğin DNA’sı hasarlı bir
hücrenin döngü boyunca ilerleyip bölünmesine izin
verilirse kontrolsüz bir hücre bölünmesi serisi başlar ki bu
durum kansere neden olur.