HÜCRE BÖLÜNMELERİ Canlıların soylarını devam ettirebilmeli için kendilerine benzer bireyler oluşturulmaları gerekir. Üreme olarak bilinen bu olayın gerçekleşmesi ancak hücre bölünmeleriyle sağlanır. Canlılarda görülen hücre bölünmeleri a. Endomitoz: Çekirdek bölünmesi izlenemeyen hücre bölünmesidir. Örnek: Amip b. Mitoz bölünme: Eşeyli ve eşeysiz çoğalan tüm canlılarda gamet oluşumunu sağlayan temel hücre bölünmesidir. c. Mayoz bölünme: Eşeyli üreme yapan canlılarda gamet oluşumunu sağlayan bölünmedir. HÜCRE BÖLÜNMESİNİN NEDENLERİ Hücrelerin büyümesi, hücrelerde iki tür dengesizlik yaratır. 1. Yüzey hacim dengesizliği Yüzey ve hacim büyümesi dengesizliği: a. Madde alışverişinin yetersizliğine neden olur. b. Sitoplazmada madde difüzyonunun etkin bir şekilde yapılmasını zorlar. 2. Hacim - Çekirdek dengesizliği Çekirdek yönetimi, büyük hacimde güçleşir. Hücrenin bölünmesi için iç direktifin verilmesi gerekir.Yeterli büyüklüğü ulaşmamış hücreye iç direktif verilemez. HÜCRENİN HAYAT DÖNGÜSÜ Hücrelerin yaşam döngüsünde 3 dönem vardır. Bu döngü iki mitoz bölünme arasındaki devredir. G1 fazı: Hücrede RNA ve protein sentezi yapılırken DNA sentezi yoktur. (Dinlenme) S fazı: DNA sentezlenmeye başlar RNA sentezi devam eder protein sentezi iki katına çıkar. (interfaz) G2 fazı: DNA sentezi durur RNA ve protein sentezi G1 aralığı kadardır. Bu fazdan sonra yeni mitoz bölünme gelir. Mitoz bölünme birhücrelilerde üremeyi sağllar. Çok hücrelilerde ve vücut hücrelerinde ise büyüme, onarım (regenerasyon) doku yenilemesini sağlar. (Bitkilerde vegetatif çoğalma ve ilkel hayvanlarda üreme şeklidir) MITOZ BOLUNME  3 aşamada gerçekleşir. 1.İnterfaz 2. Çekirdek bölünmesi 3. Sitoplazma bölünmesi İnterfaz: Hücre bölündükten sonra ikinci kez bölünmesi başlayıcaya kadar geçen evredir. Hücre bölünme mesajını alınca bölünme hazırlıklarının yapıldığı evredir. 1. DNA eşlemesi (kromatin ipliklerin eşlenmesi) 2. Hayvansal hücrede sentriol çiftleri bölünür. İğ iplikçikleri oluşmaya başlar. Sentrioller zıt kutuplara çekilmeye başlar. 3. ATP ve organik madde sentezi hızlanır 4. Endoplazmik retikulumlar yıkılır. Çekirdek bölünmesi (KARYOKİNEZ) : Profaz - Metafaz Anafaz ve Telofaz evrelerinden ibarettir. Bu süreçte çekirdek tam olarak eşini oluşturur. Profaz: Interfazda gözle görülmeyecek şekilde olan kromozomlar sentromerlerinden birbirine yapişik iki kromotitli hale gelirler. Bunlara kardeş kromatid denir. Profaz sonuna dogru sentriollerin zit kutuplara çekilmesi tamamlanir. Ig iplikler oluşur. Çekirdekçik ve çekirdek zari kaybolur. Metafaz: Kromozomlar hücrenin ekvatoral düzlem denilen orta düzlemine yerleşirler. Kisa ve kalin bir hal alirlar (Boyanir ve görülürler) iki kromatitli kromozomlar sentromerlerinden ig ipliklerine baglanirlar. Sentromerin bölünmesiyle kromatitler birbirinden ayrilirlar Anafaz: Sentromerlerin bölünmesiyle birbirinden ayrilan kardeş kromatitler, (V) şeklinde sentromerleri önde olacak şekilde zit kutuplara çekilirler. Telofaz: Kromozomlarin hücrenin iki zit kutubunda toplanmasiyla başlar. Kromozomlarin çevresinde çekirdek zari, çekirdekçik yeniden oluşur. Kromozomlar uzun iplikler haline geçerek kromatin yumak haline gelirler. Ig iplikleri kaybolur. Sitokinez: (Sitoplazma bölünmesi) Bitki ve hayvan hücrelerinde farlilik gösterir. Hayvan hücrelerinde hücre zarinin diştan içe dogru bogumlanmasiyla, bitki hücrelerinde iki çekirdek arasinda hücre plagi (ara bölme) oluşarak sitoplazma bölünür. Ara bölme çepere dogru ilerleyerek sitoplazmayi böler. Bitki hücrelerinde Ig ipliklerinin oluşmasi hayvansal hücrelerden farklidir. Ig iplikleri sitoplazma ipliklerinden oluşurlar. ••• Mitoz bölünme sonucu oluşan iki hücre kalitsal madde (çekirdek materyali) bakimindan özdeştir. Böylece kuşaklar boyu hücrelerin kromozom sayisi ve düzeninin sabit kalmasi yani belli bir türün genetik yapisinin sürekliligi saglanmiş olur. ••• Mitoz bölünme hızı canlıdan canlıya değiştiği gibi aynı canlının farklı doku hücrelerinde de değişiklikler gösterir. ••• İnsanda epitel doku, kan hücreleri, üreten dokularda, bağırsak mükozasındaki hücrelerde sürekli bölünme görülür. Dil, karaciğer ve mide hücrelerinin de regenerasyon yetenekleri yüksektir. ••• Sinir ve retina hücreleri belli bir yaştan sonra bölünmez. ••• Mitoz hızı canlının embriyon ve gençlik döneminde hızlıdır. Gelişme tamamlandıktan sonra bölünme hızı da yavaşlar, ve belli bir süre sonra sabit hızda devam eder. Yaşlanınca mitoz hızıda yavaşlar. MAYOZ BÖLÜNME Eşeyli çoğalan canlılarda üreme hücrelerinin oluşumunu sağlayan bir özel bölünmedir. Bu bölünme 2n = Diploit sayıyı haploid = n sayıya indirgeme amacını taşır. Çiçeksiz bitkilerde, omurgasız hayvanların bazılarında sıtma parazitinde mayoz bölünmeyle haploid hücreler oluşur ancak bu hücreler gamet = üreme hücresi değildirler. Yine bazı suyosunlarında da döllenmeyle oluşan zigot mayoz bölünme geçirerek haploid hücreler oluştururlar. Zigotun mayozla bölünmesi türün bireylerinin haploid kromozomlu olmasındandır. Bitki ve hayvanların üreme organlarında bulunan üreme ana hücresi (gametonium) mayoz bölünme geçirerek gametleri oluşturur. Mayoz bölünme bir kez kromozom ve iki kez de çekirdek bölünmesinden ibarettir. I. MAYOZ (I. Çekirdek bölünmesi) I. Profaz: En önemli ve en uzun geçen evredir Beş ayrı dönem içerir. • Kromatin materyali uzun helezon şeklinde kromozomlar halini alir. • Anne ve babadan gelen kromozomlar yan yana gelerek çiftler oluştururlar. • Anne babadan gelen kromozomlar (homolog) sentromerlerine kadar bölünerek iki kromatitli olur. 4 kromatitli bu homolog kromozom çiftlerine tetrad denir. Tetrad sayısı haploid kromozom sayısı kadardır. İşte bu evrede farklı homolog kromozomlar kendi aralarında parça alışverişi (gen değişimi) yapabilirler. Farklı homolog kromozomlar arasındaki parça değişimi olayına krosing-over (crossing-over) denir. Bu olayla yeni gen dizilişleri (rekombinasyon) oluşur. Ancak anlamak için bagli genleri bilmek gerekir. Bagli genler ayni kromozom üzerinde bulunur sonraki kuşaklara birlikte geçerler. Mayoz bölünmede tetrad durumunda iken her farkli homolog kromozom çifti arasinda sinapsis vardir. Ama crossing-over olmayabilir. Crossing -over gen dizilişlerini degiştirir. Alel genlerin orjinaldekine göre farkli bir şekilde bir araya gelmeleri olayina rekombinasyon denir. Crossing over olasiligi yakin baglanti genlerinde daha az, uzak baglanti genlerinde ise daha yüksek olasiliktadir. crossing -over noktalarına kiazma denir • Homolog kromozomlar birbirinden uzaklaşir sadece kiasma noktalarinda baglanti devam eder. • Homolog kromozomlar birbirinden ayrılırlar I. Profaz sonunda kromozom materyalinde değişme olduğu halde azalma olmaz. I. Metafaz: Homolog kromozomlar ekvatoral plakta çiftler olarak yerleşirler. I. Anafaz: Her bir homolog kromozomun kromatitleri sentromerleri ayrılmadığı için birbirinden ayrılmazlar. Homolog kromozom çiftinin biri bir kutba diğeri diğer kutba çekilir. Böylece 2n sayıda kromozomun yarısı (n) birhücreye diğer yarısı (n) diğer hücreye geçer demektir. Bu olay aynı zamanda bir çeşitlilikte yaratmaktadır. Anneden gelen homolog kromozomlar bir kutba, babadan gelen homolog kromozomlar diğer kutba çekildiğinden çeşitlilik ortaya çıkar. I. Telofaz : Çekirdekçik ve çekirdek zarları oluşur Ardından sitoplazma bölünür. Böylece iki haploid (n kromozomlu) hücre oluşur. Bazı hücrelerde çekirddek zarı oluşmadan ikinci mayotik bölünmeye geçilir. II. Mayotik Bölünme: I. Mayotik bölünmeden daha kısadır. İki bölünme arasında interfaz görülmez. Sadece sentrozom bölünmesi olur. Çekirdek bölünmesinin evreleri mitozda olduğu gibi gerçekleşir. Her haploid hücreden iki hücre oluşur. Hayvanlarda yumurta hücresinin oluşmasına oogenez, sperm hücrelerinin oluşmasına ise sepermatogenez denir. İKİ BÖLÜNMENİN KARŞILAŞTIRMASI MİTOZ Vücut hücrelerinde (n,2n,3n) görülür. Kromozom sayısı değişmez. Bölünme sonunda iki hücre oluşur. Bir kromozom bir çekirdek bölünmesidir. Bölünmenin temelini kardeş kromatitlerin ayrılıp farklı hücrelere geçmesidir. Sürekli bir olaydır. Kalıtsal devamlılık sağlar. Onarım, büyüme gelişme ve bir hücrelilerde üremeyi sağlar. Oluşan hücreler uzun ömürlüdür. Sinapsis, tetrat ve erossing, over görülmez. MAYOZ Eşey ana hücrelerinde (2n) görülür. Kromozom sayısı yarılanır. Bölünme sonunda dört hücre oluşur. Bir kez kromozom iki kez çekirdek bölünmesidir. Temel olay farklı homolog kromozomların ayrılıp farklı hücrelere geçmesidir. Ergenlikte başlar, üretkenlik süresince olur. Kalıtsal çeşitlilik sağlar. Çok hücrelilerde üremeyi sağlar. Oluşan hücreler kısa ömürlüdür. Sinapsis, tetrad ve crassing-over görülür.