19006_Hücrenin Yaşam Döngüsü

HÜCRENİN YAŞAM DÖNGÜSÜ
*Hücrenin yaşam döngüsü:
→Hücrenin; bir bölünme sonundan, ikinci bir bölünme sonuna kadar olan zaman sürecinde; geçirdiği yaşamsal olaylara
hücrenin yaşam döngüsü denir.→Hücreler, belirli bir büyüklüğe eriştikten sonra bölünür.
Hücre bölünmesinin nedenleri:
→Hücre büyüdüğü zaman; hücrenin yüzeyi, yarıçapının karesi (r2) kadar artar.
→Hacmi ise, yarıçapının küpü (r3) kadar artar.
→Böylece hücrenin: Yüzey / Hacim oranı azalır.
→Hücrede madde iletimi zorlaşır.
→Çekirdek hücreyi yönetimde zorlanır ve çekirdek bölünme emrini verir.
Not:
→Bir hücre büyüdüğü zaman, sitoplazması sürekli azaltılırsa; hücrenin Yüzey / Hacim oranı korunacığından dolayı,
bölünme gerçekleşmez.
→Ama bu işlem, DNA eşlemesinden sonra yapılırsa; bölünme gerçekleşir.
→Hücrenin yaşamsal döngüsü; G1, S, G2 ve M evresi olmak üzere 4 aşamada gerçekleşir.
→Hücre yaşam döngüsünün süresi, canlıdan canlıya göre değişir.
→Bakteriler yaşam döngüsünü 20 dakikada tamamlarken; bazı canlılarda
ise bu süre bir haftayı bulabilir.
→Yukarıdaki hücre yaşam döngüsü, 24 saatlik zaman peryoduna göre
verilmiştir.
→Yaşam döngüsünün; G1, S ve G2 evreleri, bölünmenin interfaz evresinde
görülür.
→M evresi ise bölünmenin geri kalan evrelerini kapsar. (profaz, metafaz,
anafaz, telofaz)
**G1 evresi:
→Bu evrede hücre büyür. →Sitoplazma ve organel miktarı iki katına çıkar. →Hızlı bir şekilde protein sentezi yapılır.
→Hücrenin: Yüzey / hacim oranı küçülür.
G1 kontrol noktası:
→Hücrenin yeteri kadar büyüyüp-büyümediği kontrol edilir.
→Hücre yeteri kadar büyümüş ise ve DNA' da hasar yoksa başla sinyali verilir.
→Böylece S evresi başlar.
**S evresi:
→Bu evrede DNA kendini eşler.
→Protein sentezi devam eder.
**G2 evresi :
→Bölünmenin gerçekleşmesi için gerekli olan enzim ve proteinlerin sentezi yapılır.
G2 kontrol noktası:
→DNA eşlemesinin doğru yapılıp-yapılmadığı kontrol edilir. →DNA eşlemesinde hata yoksa devam et sinyali verilir.
→Böylece M evresi başlar.
**M evresi:
→Çekirdek ve sitoplazma bölünmesinin gerçekleştiği evredir.
M kontrol noktası:
→Metafaz evresinde gerçekleşir.
→İğ ipliklerinin, kromozomların kinetokorlarına bağlanıp-bağlanmadığı kontrol edilir.
→İğ ipliklerinin kromozomlara bağlanmasında hata yoksa devam et sinyali verilir.
Not: →Bölünme yeteneğini kaybetmiş olan hücrelerde, G0 evresi bulunur.
→Sinir hücreleri, retina hücreleri ve çizgili kaslar, G1 evresinden sonra G0 evresine geçerler.
→Kalp kası hücreleri, G2 evresinden sonra; G0 evresine geçerler.
→Akyuvar hücreleri, G0 fazından çıkıp tekrar bölünebilirler.
→Embriyo hücrelerinde, G1 ve G2 evresi yoktur. Bu hücrelerde S evresi, çok kısa sürer.
HÜCRE YAŞAM DÖNGÜSÜNÜN KONTROLÜ
*Hücre yaşam döngüsünün kontrol mekanizması:
→Hücre bölünmesini kontrol eden maddelere siklin denir.
→Hücrenin yaşam döngüsünde; S-siklin ve M-siklin olmak üzere iki farklı siklin görev alır.
**S-siklin: →G1 evresinde sentezlenir. →DNA replikasyonun (S evresi) başlaması için gereklidir.
**M-siklin: →G2 evresinde sentezlenir. →Çekirdek bölünmesinin (M evresi) başlaması için gereklidir.
→Yaşam döngüsünün kontrolünde, aynı zamanda; kinaz proteini, başlatıcılar ve fosfat grubu da görev alır.
*Hücre yaşam döngüsünün kontrol aşamaları:
→G1 evresinde; S-siklin sentezlenir ve kinaz (CDKi) proteinine bağlanır. →Böylece, kinaz proteini aktifleşir. (CDKs)
→Aktif kinaz, başlatıcı moleküle fosfat grubunu bağlar.
→Böylece başlatıcı aktifleşir.
→S-siklin parçalanır ve serbest kalan aktif başlatıcı,
DNA replikasyonu başlatır.
→Böylece S evresi başlar.
→G2 evresinde; M-siklin sentezlenir ve kinaz (CDKi) proteinine bağlanır.
→Böylece, kinaz proteini aktifleşir. (CDKm)
→Aktif kinaz, başlatıcıya fosfat grubunu bağlar.
→Böylece başlatıcı aktifleşir.
→M-siklin parçalanır ve serbest kalan aktif
başlatıcı, çekirdek bölünmesini başlatır.
→Böylece M evresi başlar.
HÜCRE BÖLÜNMESİ →Hücre bölünmesi; mitoz ve mayoz bölünme olmak üzere ikiye ayrılır.
**Mitoz bölünme:
→Bir hücreden iki hücre oluşur.→Kromozom sayısı değişmez.
→Çeşitlilik olmaz. →n, 2n, 3n… kromozomlu hücreler mitoz bölünme geçirebilir.
Mitozun amacı:
→Tek hücreli canlılarda, üremeyi sağlar.
→Çok hücreli canlılarda; büyüme, gelişme ve rejenerasyonu (yenilenme) sağlar.
→Bazı çok hücreli canlılarda, üremeyi sağlar. (deniz yıldızı, planarya, hidra ...)
→Erkek arılarda ve çiçeksiz bitkilerde üreme hücreleri mitozla oluşur.
→Mitoz bölünme; interfaz, profaz, metafaz, anafaz ve telofaz olmak üzere, 5 evrede gerçekleşir.
***İnterfaz evresi:
→Bölünmeye hazırlık evresidir.
→Bu evrede hücre büyür.
→Sitoplazma ve organel miktarı
iki katına çıkar.
→DNA kendini eşler.
***Profaz evresi:
→Çekirdek bölünmesinin ilk evresidir.
→Kromotin iplik, kısalıp kalınlaşarak kromozomları oluşturur.
→Her bir kromozomda, iki kromatid bulunur.
→Çekirdek zarı ve çekirdekçik kaybolur.
→Sentrozomlar iğ ipliklerini oluşturmaya başlar ve hücrenin zıt kutuplarına doğru çekilir.
→Profaz sonunda çekirdek zarı, tamamen kaybolur ve iğ iplikleri kromozomların kinetokorlarına bağlanır.
Not: →Bitkilerde sentrozom bulunmadığından, iğ iplikleri sitoplamadaki proteinler
tarafından oluşturulur.
***Metafaz evresi:
→Kromozomlar hücrenin hücrenin ortasında yan yana dizilirler.
→Sentrozomlar zıt kutuplarda bulunur.
***Anafaz evresi:
→Sentrozomlar iğ iplikleri ile kardeş kromatidleri, çekerek birbirinden ayırır.
→Anafaz evresi sonunda, kardeş kromatidler zıt kutuplarda toplanır.
Not: →Mitoz bölünmede kardeş kromatidler ayrıldığından, kromozom sayısı değişmez.
***Telofaz evresi:
→Kromatidler çözülerek tekrar kromotin iplik haline geri döner.
→Kromatin iplik çevresinde çekirdek zarı oluşur.
→Çekirdek içinde çekirdekçik oluşur.
→İğ iplikleri kaybolur.
→Telofaz evresinin sonunda bir hücrede, iki çekirdek bulunur.
→Böylece çekirdek bölünmesi tamamlanmış olur.
Sitoplazma bölünmesi (sitokinez):
→Çekirdek bölünmesinden hemen sonra sitoplazma bölünmesi başlar.
→Hayvanlarda, sitoplazma boğumlanarak bölünür.
→Bitkilerde ise hücre çeperi bulunduğundan; sitoplazma boğumlanarak bölünemez.
→Bu nedenle bitkilerde golgi organeli tarafından, ara lamel (orta lamel) oluşturularak hücre bölünür.
→Böylece, mitoz bölünme sonunda; bir hücreden aynı genetik şifreye sahip iki hücre oluşur.
Örnek: Bir hücre 5 mitoz bölünme geçiriyor. Bölünme sonunda ortamda kaç hücre bulunur?
Çözümü:
25 = 32 hücre bulunur.
Not: →Sinir hücreleri, sentrozomlarını kaybettiğinden dolayı bölünemez.
→Olgun memeli alyuvarları, çekirdek ve organellerini kaybettiğinden dolayı bölünemez.
→Çizgili kas hücreleri, aşırı farklılaştıklarından dolayı bölünemez.→Gözdeki retina hücreleri bölünemez.
→Bitkilerin değişmez doku hücreleri bölünemez.
Mitoz bölünmede kromozom sayısının ve DNA miktarının evrelere göre değişimi:
*Amitoz bölünme:
→Bakterilerde, bira mayasında, bazı protista üyelerinde, kıkırdak ve kanser hücrelerinde görülür.
→Çekirdek zarı erimez ve iğ iplikleri oluşmaz. →Önce çekirdek uzayarak ortadan ikiye bölünür.
→Daha sonra sitoplazma bölünmesi gerçekleşir.
Not: →Bakterilerde çekirdek bulunmaz.
→Bu nedenle bakterilerde DNA kendini eşledikten sonra sitoplazma bölünmesi gerçekleşir.
*Endomitoz bölünme:
→Bazı mantarlarda, paramesyumda, karaciğer hücrelerinde, polen ve embriyo kesesi oluşumunda görülür.
→Çekirdek bölünmesi gerçekleşir ama sitoplazma bölünmesi gerçekleşmez. →Hücreler çok çekirdekli kalır.