HÜCRE BÖLÜNMELERİ

HÜCRE BÖLÜNMELERİ
Mayoz sonucu
oluşan üreme
hücreleri
Mitoz sonucu
oluşan gelişme
ANAHTAR KAVRAMLAR
• Homolog kromozom
• İnterfaz
• Sentrozom
• Sentriol
• Sitokinez
• Amitoz
• Endomitoz
• Kanserli hücreler
• Crossing-over (Gen alışverişi)
• Tetrad
• Sinapsis
• Kiyazma
• Kromatid
• Metastaz
• Kromozom eşlenmesi
• Ara lamel
• Sentromer
• Zigot
• Döllenme
• Diploit
• Haploit
• Oogenez
• Spermatogenez
• Yumurta
• Sperm
• Kutup hücresi
• Gamet
•  H a y a t a t e k b i r h ü c r e
olarak başladınız fakat
şimdi vücudunuzda
samanyolundaki
yıldızlardan daha fazla
hücre var.
•  H e r g e ç e n s a n i y e d e
milyonlarca hücreniz
ikiye bölünür.
•  B ö l ü n e n b i r h ü c r e d e
kromozomların hareketi o
kadar kusursuzdur ki
100.000 bölünmede sadece
bir hata oluşur.
•  Üreme organlarında üretilen
her bir yumurta ve sperm 8
milyonun üzerindeki
kromozom dağılım çeşidinden
sadece birini taşır.
GENEL ÖZELLİKLER
•  Belli bir gelişme evresini tamamlayan hücreler
bölünerek çoğalırlar.
•  Hücre bölünmesi hücre çekirdeğinin kontrolünde
gerçekleştirilir.
•  Hücre bölünmesi büyüme ve üreme amaçlı
gerçekleştirilir.
•  Sinir ve kas hücreleri bölünerek çoğalamazlar.
•  Kanserli hücreler devamlı bölünerek çoğalırlar
•  Yaralar hücre bölünmesi ile onarılır (Karaciğer
hücreleri bölünme yeteneklerini saklı tutarlar).
Hücreler neden küçük olmak zorundadır ?
•  Hücreler büyüdükçe bölünmek zorunda kalırlar.
•  Hücre büyüdükçe yarıçapı artar.
•  Hücre yüzeyi yarıçapının karesi oranında artarken hacmi
yarıçapın küpü oranında artar.
•  Belli bir zaman sonra hücre hacmindeki artış yüzeydeki
artıştan büyük olur ve hücre zarı hücre yaşamı için,
gereksinimleri karşılayamaz hale gelir.
•  H ü c r e b u a ş a m a d a
bölünerek yüzey hacim
oranını normal değerlere
getirir.
MİTOZ HÜCRE BÖLÜNMESİ
• Bölünmeyen hücre interfaz adı verilen bir evre içindedir.
• Mitoz bölünme Çekirdek bölünmesi (Karyokinez) ve sitoplazma
bölünmesi (Sitokinez) aşamalarından oluşur.
•  G1 evresinde hücre organellerini
eşler. Hızlı bölünen hücrelerde bu
evre yoktur.
•  S e v r e s i n d e D N A s e n t e z i
gerçekleştirilir. Kromozomlar eşlenir.
•  G2 evresinde DNA sentezi kontrol
edilir. RNA ve protein sentezi devam
eder.
•  M e v r e s i n d e M i t o z e v r e l e r i
gerçekleşir. Çekirdek bölünmesinden
sonra sitokinez (Sitoplazma
bölünmesi) gerçekleşir.
• Mitoz sonucu oluşan iki hücrede genetik yapı aynıdır.
Klonlama ile Mitoz arasında nasıl bir ilişki vardır ?
Eşeysiz üreme mitoz bölünme ile sağlanır.
Çekirdek bölünmesi( Karyokinez)
• İnterfaz hücrenin gelişme aşamasıdır, mitoza başlarken G2 aşamasının sonuna
gelinir.
• Profaz da sentrozomlar kutuplara doğru giderken aralarında iğ iplikleri oluşur.
Kromozomlar belirgin hale gelmeye başlar.
• Prometafazda kromozomlar sentromer noktalarından iğ ipliklerine tutunur.
Çekirdek zarı kaybolmaya başlar, çekirdekçik görünmez hale gelir.
• Metafaz da eşlenmiş kromozomlar hücrenin ekvatorunda dizilerek bir
sıra oluşturur.
• A nafaz da ise sentromer bölgesinden birbirlerine tutunan
kromozomlar zıt kutuplara doğru çekilirler.
• Telofaz aşamasında kromozomların kutuplara çekilmesi tamamlanır,
çekirdek zarı ve çekirdekçikler yeniden oluşur. Sitoplazma ortadan
ayrılmaya başlar.
Mitotik iğ iplikleri
-Mikrotübüller’den oluşan bir yapıdır.
-Mitoz sırasında kromozom hareketini
kontrol eder.
-Hayvan hücrelerinde iğ iplikleri
sentrozomlardan çıkar ve iğ mikrotübülleri
ile asterleri içerir.
-Bazı iğ mikrotübülleri kromozomların
kinetokorlarına tutunur ve kromozomları
metafaz plağına ulaştırırlar.
-Anafazda; kardeş kromatidler birbirinden
ayrılır ve motor pr. bunları kinetokor
mikrotübülleri boyunca zıt kutuplara hareket
ettirir. Bu arada zıt kutuplardan çıkan ve
kinetokorlara tutunmayan mikrotübüller
birbiri üzerinde kayarak hücreyi boyuna
uzatırlar.
-Telofazda hücrenin zıt uçlarında genetik
olarak birbirinin aynısı olan yavru
Metafazdaki mitotik iğ iplikleri
çekirdekler oluşur.
Sitoplazma bölünmesi( Sitokinez)
Hücre plağı
• Hayvan hücrelerinde; sitoplazma bölünmesi boğumlanma şeklinde
olur.
• Bitki hücrelerinde sitokinez sırasında selüloz çeper boğumlanma
şeklinde bölünmeye engel olur. Golgi aygıtının oluşturduğu salgılar
hücrenin ortasında birikir ve kenarlara doğru uzayarak birleşir.
Bitki hücresinde mitoz
Bakterilerdeki hücre bölünmesi
BAKTERİLERDEKİ İKİYE
B Ö L Ü N M E D E E T K İ L İ
PROTEİNLER;
1. Ökaryotik aktine benzeyen
protein; bakteriyel kromozomu
hareket ettirir (MreB).
2. Tubulin ile akraba bir protein;
plazma zarının içe çökerek yavru
hücrelerin ayrılmasında görevli (Min
proteinleri, FtsZ)
Farklı Mitoz şekilleri
Bakteri(Prokaryot)
Dinoflagellat
Diatom
Gelişmiş hücreler
Amitoz
Mitoz
•  Bakteriler bölünürken kromozomlar bir noktadan itibaren kopyalanır ve
hücrenin diğer ucuna gider. Sitoplazma ortadan ayrılarak iki hücre oluşumu
tamamlanır.
•  Tek hücreli dinoflagellatlarda çekirdek zarı erimez iğ iplikleri hücre içinde
oluşur, çekirdeği delerek içeri girer ve bölünme sırasında kromozomların karşı
kutuplara gitmesi sağlanır.
•  Diatom denilen tek hücreli canlılarda ise bölünme sırasında çekirdek zarı
erimez iğ iplikleri ise çekirdek içinde oluşur.
•  Birçok çok hücreli canlıların hücreleri ise normal mitoz geçirir.
•  Bazı hücreler bölünürken sitoplazma bölünmesi gerçekleşmez ve çok
çekirdekli (kromozomlu) hücreler oluşur. Bu olaya Endomitoz denir.
ÖKARYOTİK HÜCRE DÖNGÜSÜ MOLEKÜLER KONTROL SİSTEMİ
İLE DÜZENLENİR
•  Hücre döngüsündeki KONTROL NOKTASI; dur ve devam et
sinyallerinin döngüyü düzenleyebildiği kritik bir noktadır.
•  G1 (kısıtlama noktası); devam et sinyali alırsa; G1, S, G2 ve M fazlarını
tamamlayarak bölünür, sinyali alamazsa G0 fazı denilen bölünmeme
durumuna geçer.
•  Hücre döngüsünde saati durduran iç ve dış sinyallerdir.
G2 kontrol noktasında hücre
döngüsünün moleküler kontrolü
Düzenleyici moleküller;
1. Protein kinazlar (proteinleri
fosforlayarak aktive yada inaktive
ederler, G1 ve G2 noktalarında devam et
sinyali veren moleküllerdir.)
2. siklinler (büyümekte olan hücrede
inaktif formda bulunan kinazlar aktif
forma geçebilmek için sikline
bağlanması gerekir. Dolayısıyla bunlara
Siklin-bağımlı kinazlar (Cdk) denir. En
iyi bilineni MPF (maturationpromoting factor=olgunlaşmayı
hızlandıran faktör) olup S ve G2
fazlarında artar, M fazında düşer. M
fazını ilerleten faktör olarakda bilinir.
Hücre döngüsündeki moleküler saat;
•  Düzenleyici proteinlerdeki döngüsel değişiklikler
moleküler saat gibi iş görürler. Görevli anahtar
moleküller; SİKLİNLER ve SİKLİN-BAĞIMLI
KİNAZLAR (Cdk)’dır.
•  Hücre döngüsünde alınan iç ve dış uyarılar;
sinyal aktarım yolları aracılığı ile hücre
döngüsünü kontrol noktalarında denetlerler.
•  H ü c r e l e r i n ç o ğ u h ü c r e b ö l ü n m e s i n d e ;
YOĞUNLUĞA BAĞLI İNHİBASYON veya bir
yere TUTUNMA ZORUNLULUĞU sergiler.
KANSERLİ HÜCRELER
• H ücre bölünmesi kontrolünün
kaybolması kanserli hücrelerin
oluşumunu sağlar.
• Kanserli hücreler diğer hücrelerle
etkileşime girmez devamlı
beslenerek bölünürler ve tümör adı
verilen bir kütleyi oluştururlar.
• K anserli hücreler diğer sağlıklı
hücreleri de etkiler ve kanser
hücreler arasında (Metastaz)
yayılabilir.
EŞEYSİZ ÜREME
EŞEYLİ ÜREME
MAYOZ BÖLÜNME
• Eşeyli üreyen canlılarda üreme hücrelerini
oluşturan bölünme şeklidir.
• Ü reme ana (2n) hücrelerinden mayoz
bölünme ile 4 haploit (n) hücre oluşur.
• M a y o z s o n u c u o l u ş a n h ü c r e l e r d e
kromozom sayısı yarıya iner (n).
• Mayoz bölünme 2 aşamadan oluşur. Mayoz
1 ve Mayoz 2
• Mayoz sonucu oluşan üreme hücreleri
genetik açıdan birbirlerinden farklıdır.
(Crossing-over)
• E şeyli üreyen canlılarda çeşitliliğin
oluşmasında mayozun büyük bir önemi
vardır.
• Mayoz bölünme döller boyunca kromozom
sayısının sabit kalmasını sağlar.
KROMOZOMLARI
TANIMLAMAK
MAYOZUN AŞAMALARI
MAYOZ 1
MAYOZ 2
MAYOZ 1 HOMOLOG KROMOZOMLARIN AYRILMASI
• Profaz 1 en uzun safhadır eşlenmiş homolog kromozomların kardeş
olmayan kromatidleri arasında gen alışverişi (Crossing-over) olur.
• Gen alışverişi sayesinde genlerin kromozomlar üzerinde dizilişleri
değişir. Bu da gamet çeşitliliğini sağlar.
MAYOZ 2: KARDEŞ KROMATİDLERİN AYRILMASI
• Mayoz 2 de kromozomlar bir daha eşlenmez.
• Mayoz sonucu 4 haploid hücre oluşur bunlar daha sonra üreme
hücresi haline gelirler.
Mayoz’a özgü 3 olay: MAYOZ I
•  Sinapsis ve Krossing over:
Mayozun Profaz 1 safhasında varken mitozda yoktur.
•  Homologlar metafaz plakasında çift oluşturur.
Mayoz, Anafaz 1’de kromozomlar homolog kromozom
çiftleri şeklinde metafaz plakasında konumlanır, Mitozda ise
metafaz evresinde plakaya bireysel kromozomlar yerleşir.
•  Homologların ayrılması
Mayozun Anafaz 1 evresinde herbir homolog çiftin kendini
eşlemiş kromozomları, zıt kutuplara hareket eder (kardeş
kromotidler bağlıdır) Mitozun anafazında ise kardeş
kromotidler birbirinden ayrılır.
GEN ALIŞVERİŞİ (CROSSİNG-OVER)
• Homolog kromozomların kardeş olmayan
kromatidleri arasında gerçekleşir.
• T e d r a d s ı r a s ı n d a k r o m o z o m l a r
birbirlerine sarılır buna sinapsis denir.
Her bölgede gen alışverişi gerçekleşmez.
• B irbirlerinden uzak genlerin CO ile
ayrılma olasılıkları yüksektir.
• CO ile genlerin yapısı değişmez sadece
kromozomlarda farklı gen diziliş sıraları
oluşur.
• CO ile gametler arasında genetik açıdan
farklılıklar oluşur. Bu da döllerin anne
babaya tamamen benzemesini engeller.
MİTOZ VE MAYOZ’UN KARŞILAŞTIRILMASI
Diploid hücrelerde;
MİTOZ ve MAYOZ’un karşılaştırılması
•  Kardeş kromotidlerin birbirinden ayrılması
kohezin denilen protein kompleksi
sayesindedir. Mayozun anafaz 1 ve 2
evrelerinde kardeş kromotid kohezyonu
çözülür.
•  Mayoz I İndirgeme bölünmesi (diploidhaploid)
•  Mayoz II Eşitleme bölünmesi
Eşeyli üremede kalıtsal varyasyonlara katkı
yapan mekanizmalar;
1.  Kromozomların bağımsız ayrılması
2.  Crossing over
3.  Rastgele döllenme
YUMURTA HÜCRESİNİN OLUŞUMU (OOGENEZ)
Birincil
kutup
hücresi
İkincil
kutup
hücresi
• Dişi bireylerde yumurtalıklarda meydana
gelir.
• İnsan embriyosunda 3 aylıkken birincil
oositler oluşmaya başlar 7.ayın sonunda
primer oositler tamamen oluşur.
• Ergenlikle birlikte birincil oositler sırayla
olgunlaşmaya başlar. Her ay bir tane ikincil
oosit olgunlaşır. İkincil oositin tam
olgunlaşması ise ancak döllenme ile
tamamlanır.
• Eğer döllenme gerçekleşmezse ikincil
oositi oluşturamayan yumurta dişi üreme
sisteminden dışarı atılır ve tekrar bir
birincil oosit olgunlaşmaya başlar.
• O ogenez sırasında sedece bir hücre
yumurta hücresine dönüşür, diğerleri ise
sitoplazmaya sahip olmadıkları için
gelişemez ve ölür.
• Yumurta hücresi sperm hücresine göre
çok büyük ve bol sitoplazmalıdır.
SPERM HÜCRESİNİN OLUŞUMU (SPERMATOGENEZ)
• Erkek bireylerde testislerde meydana
gelir.
• İnsan sperm hücreleri ergenlikle
birlikte gelişir.
• Mayoz sonucu oluşan spermatidler
farklılaşarak kamçılı sperm hücreleri
oluştururlar.
• S p e r m h ü c r e l e r i k ü ç ü k , a z
sitoplazmalı hareketli üreme
hücreleridir.