hücre bölünmeleri - files.eba.gov.tr
advertisement
HÜCRE BÖLÜNMELERİ MİTOZ BÖLÜNME Vücudun yenilenmesi ve onarımı Çekirde k/sitopl azma oranı HÜCRE NEDEN BÖLÜNÜR? Hormonlar Hacim/y üzey Oranı a) Hacim-yüzey oranı: HERTWIG,1980 Hücre büyüklük bakımından belirli bir sınıra ulaştığı zaman, kuramsal olarak ikiye bölünmesi gerektiği fikrini ortaya atmıştır. • Hücre büyüdükçe, büyümede hacim/yüzey orantısı r3/r2 dir. Yani hacim yarıçapının küpüyle artarken, yüzeydeki büyüme yarıçapın karesine bağımlı kalır ve bir zaman sonra hücrenin yüzeyi besin alış verişini, artık maddelerin atılımının ve gaz alış verişini bütün hücreye sağlayamayacak durumu gelir. Hücre, yüzeyini artırmak amacıyla bölünmeye başlar. b) Sitoplazma-çekirdek oranı: Ayrıca büyüyen hücrede sitoplazma/ çekirdek oranı arttığından ve çekirdeğin etki alanı sınırlı olduğundan bu durum hücreyi ölüme sürükleyebilir, dolayısıyla hücreyi bölünmeye zorlar. Olgun bir yumurtadan mikropipetle alınan sitoplazma başka bir oosit hücresine verildiğinde, çekirdek / sitoplazma oranı bozulduğu için hücre bölünme kararı alır. Primer oosit hücresi mayozu tamamlayarak ve olgun bir yumurta hücresi meydana getirir. o BÖLÜNME EMRININ OLUŞMASIYLA: ÇEKIRDEK EĞER BÖLÜNME KARARI ALMIŞSA HÜCRE BÖLÜNÜR. Bölünecek hücreler önce siklin denilen bir proteini sentezleyip stok halinde biriktirmedikçe bölünme olmaz. Hücre içinde bu protein cdc2 denilen diğer bir proteine bağlanır ve bölünme sürecini başlatır. Bölünme sonunda siklin enzimler aktive olur ve siklin proteinlerini yok proteini olmadan bölünme geçemez. proteinini bozan hücredeki bütün ederler. Siklin sistemi harekete HÜCRE BÖLÜNMELERI Prokaryotik canlılar ikiye (binaryfisyonla) bölünerek çoğalırken, Ökaryotik hücreler başlıca üçe yolla bölünürler; Endomitoz Bölünme Mitoz Bölünme Mayoz bölünme 1)PROKARYOT HÜCRE Zarla çevrili çekirdekleri ve zarlı organelleri (endoplazmik retikulum ,golgi,lizozom,koful,mitokondri ve plastitler) yoktur. Bunun yanında hücre çeperi, hücre zarı, sitoplazma, ribozom ve nükleik asitleri (DNA ve RNA) vardır. Bakteri ve mavi-yeşil algler prokaryot hücre yapısına sahiptir. • Bakterilerde ikiye (binaryfisyon) bölünme •Bakteriler bölünürken kromozomlar bir noktadan itibaren kopyalanır ve hücrenin diğer ucuna gider. •Sitoplazma ortadan ayrılarak iki hücre oluşumu tamamlanır. 2)ÖKARYOT HÜCRE Zarla çevrili bir çekirdeğe, gerekli tüm (hem zarlı, hem zarsız) organellere, hücre zarı ve sitoplazmaya sahip hücre çeşididir. Protistler, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar ökaryot hücre yapısına sahiptir. ENDOMITOZ (AMITOZ) BÖLÜNME Genellikle bir hücrelilerde görülen bu bölünmeyle türe ait birey sayısı artar. o Amitoz bölünme yapan hücrelerin önce çekirdeği uzar, çekirdeğin uzamasıyla çekirdekçik de uzayıp boğumlanarak ikiye ayrılır. o Bunu sitoplazma bölünmesi takip ederek, bir hücreden iki yeni yavru oluşacak şekilde bölünme gerçekleşir. Amitozda çekirdek zarı kaybolmaz, kromozomlar belirmez,sentriyoller iğ iplikler oluşmaz. ÖRNEK: Amip, akyuvarlar endomitoz ile bölünürler Bir Amibin endomitoz (amitoz) ile bölünmesi. Tek hücreliler dışında bazı özel hallerde yüksek yapılı organizma hücrelerinde de amitoz görülebilir. Bu durumda çoğu kez hücreler ölüme mahkum olur, çünkü tekrar mitoz bölünme yapamazlar. 1. 2. 3. Çok hücrelierde Amitoz bölünme; Bazen açlık nedeniyle dejenere olan hücrelerde, Bazı yaşlı kıkırdak hücrelerinde, Hızla çoğalan kuş embriyosunun hücrelerinde görülebilir. Gametlerde genellikle endomitoz bölünme görülmez. • Bir hücrelilerde ise; Bir hücreli dinoflagellatlarda çekirdek zarı erimez iğ iplikleri hücre içinde oluşur, çekirdeği delerek içeri girer ve bölünme sırasında kromozomların karşı kutuplara gitmesi sağlanır. Dinoflagellat Diatom denilen tek hücreli canlılarda ise bölünme sırasında çekirdek zarı erimez iğ iplikleri ise çekirdek içinde oluşur. Bazı hücreler bölünürken sitoplazma bölünmesi gerçekleşmez ve çok çekirdekli (kromozomlu) hücreler oluşur. Diatom Bu olaya Endomitoz ve kromozom durumuna da poliploidi denir. Çekirdek büyüklüğü kromozomların miktarına bağlı olduğundan, poliploidide hacimde büyüme görülür. Kromozom sayısı tür içinde de değişiklik gösterir. Mitozun metafaz evresinde kromozomlar (kromatidler) iki misline çıkmış, fakat aynı sentromere bağlı olarak kalmıştır. ÖZETLE ENDOMITOZ: Endomitoz bölünme yapan hücrenin önce nükleusu uzar. Nükleusla birlikte nükleolus da uzayıp boğumlanarak ikiye ayrılır. Bunu sitoplazma bölünmesi takip ederek sonuçta bir hücreden iki yavru hücre meydana gelir. Amitoz sırasında nükleus zarı kaybolmaz. Kromozomlar belirmez. Sentrioller iğ ipliklerini oluşturmaz. MİTOZ BÖLÜNME MİTOZ Kromozom Sayıları Farklı Hücreler Mitozla Çoğalabilirler Eşeyli ve eşeysiz üreyen bütün çok hücreli canlılarda büyüme ve gelişmeyi sağlayan temel olay mitoz bölünmedir. Tek hücrelilerde hücre bölünmesi her defasında üremeyi sağlamış olur. Hücrelerin kalıtsal yapısı değişmez. • Mitoz bölünme farklı hücrelerde farklı sıklıkta meydana gelmekle birlikte kas ve sinir hücrelerinde görülmez. • İnsan ve hayvanda büyüme belli yaşa kadar devam eder. Ama bitkilerde büyüme uygun şartlar olursa sınırsızdır. Bu, bitkilerde büyüme hayat boyu devam eder demektir. • İnsanlarda sinir hücreleri, çizgili kas hücreleri ve olgunlaşmış kan hücrelerinde mitoz bölünme görülmez. Mitoz bölünmeyle canlılarda şu olaylar gerçekleştirilmiş olur: Eşeysiz üreme Büyüme Gelişme Rejenerasyon (eksik kısımların onarılması) Diploit canlıların hücrelerinde kromozomlar çift halde bulunur. Biri anadan, diğeri babadan gelen, aynı şekil ve büyüklükteki bu kromozomlara homolog kromozomlar denir. Homolog kromozomlar aynı karakter genleri taşırlar. Hücre döngüsü genel olarak mitoz bölünmenin gerçekleştiği evreleri içine alan bir döngüden oluşmaktadır. Bu döngüde kendi içinde dörde ayrılır. G1 Evresi ( 8 saat) DNA miktarı 2n S Evresi ( 6 saat) DNA miktarı 4n G2 Evresi (4 ½ saat ) DNA miktarı 4n M Evresi ( 1 saat ) DNA miktarı 2n G1 evresinde hücre organellerini eşler.Hızlı bölünen hücrelerde bu evre yoktur. S evresinde DNA sentezi gerçekleştirilir.Kromozomlar eşlenir. G2 evresinde DNA sentezi kontrol edilir.RNA ve protein sentezi devam eder. M evresinde Mitoz evreleri gerçekleşir.Çekirdek bölünmesinden sonra sitokinez (Sitoplazma bölünmesi) gerçekleşir. Mitoz bölünme iki bölümde gerçekleşir: 1. 2. Çekirdek Bölünmesi (Karyokinez) Sitoplazma bölünmesi (Sitokinez) 1)KARYOKINEZ(ÇEKIRDEK BÖLÜNMESI) PROFAZ • • • Mitoz bölünmenin en uzun safhasıdır. Bu evrede çekirdeğin içinde ince uzun kromatit iplikleri halinde görünen kromozomlar, yavaş yavaş helezon şeklinde kırılarak kalınlaşmaya başlar ve görülebilir duruma geçer. Kalınlaşma ve kısalma anafaza kadar devam eder. evrede eş kromozomlar bir kromozommuş gibi birbirlerinden fark edilmeyecek kadar sıkıca bağlanırlar ve kromomerler artık görülmez. Bu ayrılarak her biri bir kutba gitmeye başlar ve aralarında iğ iplikleri oluşur. Profazın sonuna doğru iğ iplikleri ile kromozomlar arasında bağlantı kurulurken, sentriyollerden hücre zarına uzanan iğ iplikleri de oluşur ve çekirdek zarı kaybolarak kromozomlar sitoplazma içerisine dağılır. Sentriyoller Paketlenmiş bir kromozom. Kromozomal materyal hücrenin S safhasında kopyalanır ve her kromozom kardeş kromatid adı verilen iki parçadan oluşur. İki kromatidin temas bölgesi sentromer merkezidir. Her kromozom boyuna iki yarıdan meydana gelir. Bazı kromozomlar birkaç bölgeye sahiptir. Tutunma bölgesi olan sentromerler genellikle orta bölgede bulunur. METAFAZ Kromozomlar çok kere bir çember gibi bazen de karışık olarak ekvatoryal düzlem üzerin de dizilir. Genellikler küçük kromozomlar merkezde büyük kromozomlar çevrededir. Diziliş türlere özgü bir özellik gösterir. Profazın 30-60 dk sürmesine karşılık bu evre 2-6 dk sürer. Kromozomlar en rahat bu safhada görülmektedir. Mitoz bölünmenin çeşitli safhalarında kromozomlar değişik şekillerde hareket ederler. Bu hareket rastgele olmayıp iğ veya mekik denilen bir yapı aracılığı ile olur. İğ iki kutuplu bir yapıya sahip olup yan yana dizilen mikrotübüllerden oluşmuştur. Bu mikrotübüllere iğ iplikleri adı verilir. Nükleus bölünmesi sırasında kromozomlar iğin iki kutbuna doğru hareket ederler. İnterfazda hücre iskeletini oluşturan mikrotübüller nükleus bölünmesi sırasında protein alt birimlerine ayrılır ve nükleusun hemen dışında yeni mikrotübülleri oluşturarak iğ oluşumunu sağlarlar. Hücrede bulunan Mikrotübül Organizasyon Merkezi yeni mikrotübüllerin hücrede nerelerde oluşacağını belirler. Bu merkezde genellikle bir çift sentriol bulunur. Prometafaz Oluşum Safhaları sentriollerle birlikte interfaz esnasında kendini eşler ve iğ oluşurken eşleşmiş iki merkez birbirlerinden ayrılarak iğin iki kutbuna doğru gider ve buralarda yerleşirler. Merkez, Bu merkezlerin bulunduğu yerler ve düzenlenme şekilleri, oluşan yavru hücrelerde hücre hareketini düzenler. Hücre fonksiyonlarının doğru şekilde gerçekleşmesi bu düzenlenmeye bağlıdır. Bütün bu olaylar metafazın erken safhasında olmaktadır. Birçok araştırmacı bu safhaya prometafaz adını verir. ANAFAZ Sentromer bölgelerinden birbirine tutunmuş olan kardeş kromatitler birbirlerinden ayrılarak zıt kutuplara doğru çekilir. Bu çekme işlemini iğ iplikleri gerçekleştirir. Bütün kromatitlerin sentromerleri ani bir sıçrayışla birbirinden ayrılır. Kutuplara gittikçe hız azalır; giderken sentromer önde, kromozomun kolları arkadadır. Kardeş kromatitlerin kutuplara doğru çekilmesi ya kasılgan olan iğ ipliklerinin boylarının 1/5 oranında kısalması, ya da merkezindeki iğ ipliklerinin kütlesinin artması ile olur. Çünkü izole edilmiş iğ iplikleri ATP’li ortamda kasılır. Metafazın uzun sürmesine karşılık anafaz çok kısa sürer ve birkaç dakikada tamamlanır. Bütün kromozomların yavru kromatitleri hemen aynı zamanda birbirlerinden ayrılır ve aynı hızla kutuplara çekilirler. Kardeş kromozomlar anafaz bitmiştir. kutuplara ulaştığı anda Hücre bölünmesi sırasında kromozomların çoğaltılması. Her kromozomun kopyası üretilerek ikiye bölünür. Burada kardeş kromatidleri bir arada görüyorsunuz. Bölünmenin anafaz evresinde kromozomlar kutuplara çekilirler. TELOFAZ Kromozomların kutuplara varmasıyla telofaz başlar. Kinetokorlara yapışmış mikrotübüller yoktur. Kromozomlar çözülmeye ve ipliksi forma geçmeye başlarlar. nükleus zarfından oluşan vesiküller birbirleriyle birleşerek kromozom ipliklerinin etrafında parçalar halinde toplanmaya başlar. Eski bu bölünmenin sonunda kendilerini eşleyerek çift hale gelirler. Parçalar birleşir ve yeni nükleus zarfını oluştururlar. Nükleus zarfının oluşumu tamamlanınca telofaz bitmiş olur. Sentriyoller 2)SITOKINEZ (SITOPLAZMANIN BÖLÜNMESI) Çoğu hayvan hücrelerinde hücrenin ekvator bölgesinde birikimler olur ve bunlar bir tabaka oluştururlar. Bu ara tabakanın üzerine hücre çevresinden halka benzeri bir çökme başlar. çökme bölgesinde kontraktil flamentler plazma zarını içe doğru çeker ve hücre sitoplazması boğumlanarak ikiye bölünür. Bu Bir hayvan hücresinde Sitokinez. Kontraktil büzülme çok güçlü olup hücreye sokulacak camdan yapılmış ince bir iğneyi eğebilecek bir güçtedir. Bitki hücrelerinde sitokinez hücre plağı adı verilen bir oluşumla gerçekleşir. Bitki hücrelerinde oldukça katı bir olduğundan hayvan hücrelerinde boğumlanarak bölünme olmaz. hücre çeperi olduğu gibi Bitki hücrelerinde sitokinez HAZIRLAYAN DERYA ÖZLER
