hücre bölünmeleri - files.eba.gov.tr

HÜCRE BÖLÜNMELERİ
BAYRAM YALÇIN
 Hücre içi denge(homeostasi) nin sağlanması,çoğalma,büyüme ve gelişme faaliyetlerinin gerçekleştirilmesi,yıpranan kısımların onarımı,kalıtımın gerçekleştirilmesi ve brim hacme düşen yüzey miktarının artırılması amaçları ile bölünme
gerçekleştirilir.
 DNA’sını eşleyemeyen hücreler bölünemezler.
 Prokaryot hücrelerin bölünme yetenekleri ökaryotlara göre daha yüksektir.
 Olgun sinir hücreleri,olgunlaşmış alyuvarlar,bitkilerde bölünmez dokular bölünmezler.
 Hücre bölünmesini uyaran faktörler:
1- kimyasal maddeler(siklik kinazlar,cGMP bölünmeyi sağlar,c AMP bölünmeyi durdurur.)
2- hormonlar(oksin,sitokinin,giberellin,STH),
3- Hacim/yüzey, sitoplazma/çekirdek oranlarının artması.
Sitoplazma aşırı artarsa hücre zarı yüzeyi artan hacmi kaldıramaz.h.içi madde iletimi aksar.ATP tüketimi artar.Çekirdeğin etki alanı azalır.enerji kaybının azaltılması,yüzey artırılması ve çekirdeğin etki alanının artırılması için
bölünme emri verilir.
4- temas etme: embriyonik indüksiyonda hücrelerin temas etmesi bölünme emrini oluşturur.
5- Ultraviyole ışınlar: X ışınları.
Not: Siklinler; bunlar hücre siklusunun çeşitli fazlarını aktive eden spesifik proteinlerdir. Bu hücre yüzey
reseptörleri alınan sinyali iletir ve hücre bölünür. Kinazlar fosforilasyon yolu ile çeşitli nükleotidleri ve proteinleri
düzenleyen enzimlerdir. Tirozin kinazlar hücredışı büyüme faktörlerinden nukleusa kadar olan bir kaskad (arka
arkaya gelen bir dizi süreç) şeklinde ilerleyen sinyal sürecinin çok önemli bir parçasıdır. Siklinler, kendilerine
spesifik olan ve siklin-bağımlı kinazlar olarak adlandırılan tirozin kinazlarla kombine olurlar, onları aktifleştirirler, ve
etkilerini düzenlerler. Hücre siklusunda çeşitli fazlarda çeşitli siklinler sentezlenir ve düzeyleri senkronize bir şekilde
siklusun çeşitli fazları boyunca azalır yada artar.
Uyarı: Ca iyonları bölünmede önemli etkiye sahiptir.Bölünmede görevli enzim ve proteinleri aktive eder.
Hücre bölünmesi çeşitleri:
1- amitoz bölünme,
2- mitoz
”
,
3- mayoz ”
.
1-) Amitoz bölünme:
 En basit ve en hızlı çoğalma şeklidir.
 Prokaryot hücrelerde,protistlerde(amip),kanserli hücrelerde,bazen açlık sırasında dejenere olmuş hücrelerde,bazen yaşlı
hücrelerde,çok hızlı çoğalması gereken kuş yumurta embriyosu blastoderm hücrelerinde görülür.
 İki önemli olayı vardır:DNA veya çekirdek eşlenmesi; sitoplazma bölünmesi.
 Bu bölünmede iğ iplikleri,kromozom oluşumu yoktur.çekirdek zarı erimez,kaybolmaz.
Not: Kanserli hücreler düzensiz ve hızlı çoğalırlar.sürekli bölünme özelliğine sahiptirler.aşırı besin tüketirler.oksijensiz
solunum yaparlar.doku harabiyeti ve organizmanın ölümüne sebep olurlar.kanserli hücreler bölünerek tümör(ur) denilen kitleyi oluşturur.iki gruba ayrılır:iyi huylu ve kötü huylu(habis).
sitokinez(sitoplazma bölünmesi)
Replikasyon
(DNA eşlenmesi)
bakteri hücresinin amitoz bölünmesi.
2-) Mitoz bölünme:
 Bölünme yeteneğinde olan tüm ökaryot hücreler mitoz bölünme yapabilirler.kromozom sayısı önemli değildir.n,2n,3n,
(n-1),… vb.
 Mitoz neticesinde kalıtsal yapıları tamamen aynı iki hücre oluşur.oluşan hücrelerin sitoplazma miktarı,organel ve enzim miktarları farklı olabilir.
n
n
2n
n
2n
2n
mitoz
 Ökaryot canlılarda eşeysiz üremenin temel olayıdır.kalıtsal çeşitlilik sağlanmaz.Evrimsel katkısı yoktur.
 Tek hücrelilerde bölünme doğrudan çoğalmayı sağlar.çok hücrelilerde eşeysiz üreme,büyüme,gelişme ve yıpranan
kısımların onarılmasını sağlar.
 İki bölünme arası hücrenin yaşam döngüsü(siklusu) olarak adlandırılır.
 mitoz bölünme 3 ana evreden oluşur:
123-
interfaz(hazırlık) evresi,
karyokinez(çekirdek eşlenmesi),
sitokinez(sitoplazma bölünmesi).
mitoz geçiren hücrenin yaşam döngüsü.
G1 fazı
S fazı
G2 fazı
profaz
Genç hücre
sitokinez
Bölünmeye hazır olgun hücre
metafaz
telofaz
anafaz
mitotik evre(karyokinez): profaz, metafaz, anafaz,telofaz.
Not: mitozun kontrol noktaları:
G1 : DNA yapısı kontrol edilir.Hasarlı ise onarılır.
G2 : S evresinden sonra DNA’nın doğru eşlendiği kontrol edilir.
M : Metafaz veAnafazda tüm sentromerlerin kinetokor noktasından bağlanmasını kontrol eder.Eğer bağlanma
tam olmazsa bölünme olmaz.
İnterfaz evresi: G1,S ve G2 evrelerinden oluşur.
G1 evresi: yaklaşık 8 saat kadar sürer.Metabolizma oldukça hızlıdır.protein,enzim,ATP ve organel sentezi yoğundur.büyüme,gelişme ve olgunlaşma evresidir.özellikle iğ iplikleri için gerekli protein sentezlenir.
S evresi: yaklaşık 6 saat kadar sürer.bu evrede bölünme emri verilir.DNA eşlenmesi(replikasyon) gerçekleşir.Hayvan
hücresi ise sentrozomda eşlenir.Protein sentezi devam eder.S evresi geçirmeyen bir hücre bölünemez.
G2 evresi: yaklaşık 4-4,5 saat sürer.bölünme için gerekli protein ve enzim sentezi devam eder.
a
a
b
b
replikasyon
n=1
a
b
Karyokinez evresi: profaz,metafaz,anafaz ve telofaz evrelerinden oluşur.
Profaz evresi(30-60 dk.):




kromatin iplikler kısalıp kalınlaşır ve kromatide dönüşür.kromozom oluşur.
Sentrozomlar karşılıklı kutuplara gider.İğ iplikleri uzamaya başlar.
Çekirdek zarı,çekirdekçik ve endoplazmik retikulum kaybolur.
İğ iplikleri kromozomlara tutunur.
a
a
b
b
Metafaz evresi(2-6 dk):
 Kromozomlar hücrenin orta ekseninde dizilirler.Genellikle küçük kromozomlar merkezde büyük kromozomlar
çevrede dizilirler.
 Kromozomların en belirgin olduğu evredir.
 Kromozomlar yan yana dizilir.
a
b
a
b
Anafaz evresi(3-15 dk.):
 Kardeş kromatidler iğ iplikleri sayesinde karşılıklı kutuplara çekilirler.sentromer hızlı şekilde parçalanır ve çekilme
gerçekleşir.İğ iplikleri çekilirken ATP harcanır.
 X ışınları ile sentromerleri tahrip edilen kromozomlar kutuplara gidemez.kanserli dokuların ışınlandırılması iğ
ipliklerini tahrip etmek içindir.ayrıca bitkilerden elde edilen kolşisin maddesi iğ ipliklerinin çekilmesiniengeller.bu
durumda kromozomlar dağılamaz ve kromozom sayısı artmış hücreler oluşur.bitkilerdeiri meyve eldesinde bu
yöntemebaşvurulur.
a
b
a
b
Telofaz evresi(30-60 dk.):
 Kromatidler uzayarak serbestler.
 Çekirdek zarı,çekirdekçik ve e.r yeniden oluşur.iğ iplikleri kaybolur.profazın tersidir.
 Hücrede çekirdek sayısı artmıştır.
a b
a b
Sitokinez evresi:
 Sitoplazma bölünmesidir.sitoplazma bölünme doğrultusunda jel(koyu,katı) hale geçerek iki ortam oluşturur.
 Bazen sitoplazma bölünmeyebilir.buna “ syncytium” denilir.düşük sıcaklık,ışın,titreşim,bazı kimyasal maddeler
neden olabilir.
 Sitokinez hayvansal hücrelerde ortadan boğumlanma , bitkisel hücrelerde ara lamel(fragmoplast,orta plak) denilen
orta çeperle sağlanır.
Hücre plağı (selüloz)
Hayvan hücresi
bitki hücresi
Not: hayvan hücresinde sitokinez dıştan içe doğru;bitki hücresinde içten dışa doğrudur.
Endomitoz: çekirdek eşlenmesi olduğu halde sitoplazma bölünmesinin gerçekleşmemesidir.bunun neticesinde çekirdek
sayısı artmış normalden iri hücreler oluşur.örnek:çizgili kas hücreleri.
antimitotikler: mitozu engelleyen faktörlerdir.kolşisin: iğ ipliği oluşumunu engeller ve metafazda kalmasını sağlar.üretan ve X ışınları mitozu engeller.metotraksat: DNA polimerazı inhibe eder.sarkomisin: DNA çift zincirinin ayrılmasına
engel olur.
kromozom sayısı
DNA miktarı
2x
X
x
mitoz bölünmeye ait grafikler.
3-) Mayoz bölünme:
 Eşeyli üreyen ökaryot canlılarda üremenin temel olayıdır.
 Mayoz bölünmeyi 2n kromozoma sahip üreme ana hücreleri gerçekleştirebilir.mayoz neticesinde dişilerde yumurta
hücresi,erkek üreme organında ise sperm hücresi oluşturulur.üreme hücreleri n kromozoma sahiptirler.
 Mayoz iki evreden oluşur.gerçek mayoz; mayoz-1 dir ve kromozom sayısı yarılanır.bu evreye
redüksiyon(indirgenme) evresi denilir.mayoz-2 normal mitoz gibi gerçekleşir.

Üreme ana hücresi(2n)-----mayoz-----> üreme hücresi(n)
(gametogonium)
(gamet)
 Gametogenez: üreme ana hücresinden bölünme ile gamet oluşturulmasıdır.sperm oluşumu spermatogenez,yumurta
oluşumu oogenez adını alır.
Not: vücud hücreleri mayoz bölünme geçiremezler.örnek:kas,epitel,sinir hücresi vb.
 Mayoz neticesinde oluşan hücreler mayoz geçiremezler fakat mitoz geçirebilirler.Mitoz geçiren bir hücre ise tekrar
tekrar mitoz geçirebilir.
2n
mayozun evreleri:
mayoz-1
mayoz-2
interfaz
profaz-1
metafaz-1
anafaz-1
telofaz-1
Sitokinez
P-2
M-2
A-2
T-2
Sitokinez
mayoz-1
n
mayoz-2
n
Spermatogenez
Oogenez
spermatogonium
(2n)
mitoz
Oogonium
(2n)
1.spermatosit
(2n)
mayoz-1
1.Oosit
(2n)
mayoz-1
2.spermatosit
(n)
mayoz-2
spermatid
(n)
farklılaşma
sperm hücresi
(n)
2.oosit
(n)
1. kutup hücresi
(n)
ootid
(n)
gelişme
2.kutup hücreleri
(n)
(atrofiye=ölürler)
ovum(yumurta hücresi)
(n)
Not: hayvanlarda mayoz sonucu oluşan hücrelerin döllenme yeteneği vardır.bitkilerde mayoz sonucu oluşan hücrelerin döllenme yeteneği yoktur.haploid büyüme-olgunlaşma evresi geçirmek zorundadırlar.
Not: dişilerde bir üreme ana hücresinden döllenmeye hazır bir yumurta hücresi oluşur.kutup hücreleri sitoplazmaları az olduğundan ölürler. Sitoplazmalarını yumurtaya aktarırlar.kutup hücrelerinin oluşturulma sebebi kromozom aktarımının normal şekilde olması içindir.sitoplazmalarını yumurtaya aktarmalarının sebebi döllenmeden sonra zigotun bölünmeleri için
gerekli sitoplazma ve besinin sağlanması içindir. Erkeklerde bir üreme ana hücresinden döllenmeye katılacak dört üreme
hücresi oluşur.
Mayoz-1:
İnterfaz:
 Hücre büyüme ve olgunlaşma dönemi geçirir.
 Metabolizma hızı yüksektir.protein,enzim,ATP,organel sentezi yoğundur.
 Bölünme emri verilir.replikasyon gerçekleşir.hayvansal hücrelerde sentrozom eşlenir.
A
a
B
b
AA aa
BB bb
replikasyon
2n=2
profaz-1
 Mayozun önemli evresidir.
 Kromozom oluşur.çekirdek zarı ve çekirdekçik kaybolur.e.r yıkılır.iğ iplikleri uzamaya başlar.
 Leptoten,zigoten,pakiten,diploten ve diakinez evrelerinden oluşur.
Leptoten: Kromatin ipleri kısalıp kalınlaşmaya başlar.nükleus zarı henüz mevcuttur.kromozomlar belirir.
Zigoten: Homolog kromozomlar karşı karşıya gelir.
Pakiten: Kromozomlar iki kromatidli hale dönüşür.homolog kromozomlar dörtlü yapı tetrat’ ı oluştururlar.daha sonra
homolog kromozomlar birbirine sarılır ve sinapsis durumuna geçerler.
Diploten: Homolog kromozomların kardeş olmayan kromatidleri arasında krosing-over gerçekleşir.XY kromozomları
yanyana geldiklerinde sadece homolog segmentte bu olay gerçekleşir.
Diakinez: Homolog kromozomlar birbirinden ayrılır.kromatidler iyice kısalıp kalınlaşır ve kromozoma dönüşür.çekirdek
zarı,çekirdekçik kaybolur.E.r tamamen yıkılır.
A Aa a
Homolog kromozom
AA a a
2 kromozom=4 kromatid=1 tetrat
BB bb
B B b b
Tetrat
kiazma
Tetrat-----sinapsis------krosing-over
A a A a
krosing-over
B B b b
sinapsis
Not: aynı kromozom üzerinde yer alan kromatidlere kardeş kromatid,farklı kromozom üzerinde yer alan kromatidlere
kardeş olmayan kromatid denilir.krosing-over kardeş olmayan kromatidler arasında gerçekleşir.genler arası uzaklık arttıkça krosing over yüzdesi artar.genler arası krosing over yüzdelerine bakılarak kromozomların gen haritaları
çıkartılabilir.
Not: bütün mayoz bölünmelerde tetrat,sinapsis mutlaka görülür.fakat krosing- over her zaman görülmeyebilir.
Not: sinapsis durumunda iki kromozomun oluşturduğu pozisyona bivalent denir.
Not: krosing-over genin yapısını değiştirmez.kromozom üzerindeki gen dizilişini değiştirir.bunun neticesinde gen dizilişi
farklı daha fazla çeşitte gamet oluşturulur ve tür içi çeşitlilik artırılmış olur.
Not: krosing-over tek veya çok noktada gerçekleşebilir.
Örnek:
A-B = % 70
B-C = % 10
D-A = % 5
D-B = % 65
C-A= % 60
krosing-over yüzdeleri verilen genlerin diziliş sırası nasıl olmalıdır?
A D
Örnek:
C B
şeklinde genotipe sahip hücrelerin mayoza katılması esnasında krosing-over görülme oranı %20 dir.buna göre aB genotipinde hücrelerin oluşma ihtimali nedir?
A
a
B
b
Krosing-over lı =%20
4 çeşit hücre oluşur.
AB,Ab,aB ,ab
%5,%5,%5,%5
k.oversız =% 80.
AB,ab
%40,%40
not:her bir gametin oluşma ihtimali= mayozda oluşan gametlerin toplam ihtimali/mayozda oluşan gamet çeşidi
dir.
aB gameti sadece k.over neticesinde oluşabilir.k.over lı her bir gametin oluşma yüzdesi % 5 olduğundan aB gametinin oluşma yüzdesi % 5 dir.
Metafaz-1:
 Homolog kromozomlar ekvatoral düzlemde karşılıklı olarak dizilirler.
 Kromozomlar iğ iplikleri tarafından sentromer noktasından tutulurlar.
Anafaz-1:
 Kromozom sayısının yarılanmasında en önemli evredir.
 Kromozomlar iğ iplikleri sayesinde karşılıklı kutuplara çekilir.
 Eğer homolog kromozomlar aynı yönde çekilirse buna ayrılmama denir.bunun neticesinde kromozom sayısı artmış
ve azalmış anormal hücreler oluşur.
Telofaz-1:


İğ iplikleri kaybolur.çekirdek zarı oluşur.Çekirdekçik oluşmaz.
Kromatidler kromozom halinde kalırlar.
sitokinez
n=1
n=1
Mayoz-2:
 İnterfaz görülmez.kromatidler kromozom şeklindedir.DNA eşlenmesi görülmez.sentrozom eşlenir.
 Bu evre normal mitoz gibi gerçekleşir.
 Kardeş kromatidler ayrılır.
A a
B B
A a
b b
A
B
n=1
A
a
B
n=1
a
b
b
n=1
n=1
not: mayozda çeşitliliğin esas sebebi homolog kromozomların karşılıklı dizilmesi ve çekilmesidir.bir hücrenin mayozunda en az iki,en fazla dört çeşit gamet oluşabilir.
not: mayozda DNA eşlenmesi olduğu halde DNA miktarının yarılanma sebebi DNA eşlenmesinin bir defa,sitoplazma bölünmesinin iki defa gerçekleşmesidir.
Kromozom sayısı
DNA miktarı
2n
4n
n
2n
n
M-1
M-II
mayoz bölünmeye ait grafikler.
BYS: Epitel hücresinin mitozunda 64 kromatid oluşturan bir tavşanın yumurta hücresi kaç kromozom taşır?
BYS: Sperm hücreinde 16 kromatid taşıyan bir canlının profaz-2 de kromozom sayısı ne olur?
-6
BYS: Gametinde 4.10 gr.DNA bulunduran bir canlının metafaz-1 inde bir hücresindeki toplam DNA ağırlığı ne olmalıdır?