Hücre Bölünmeleri (Biyoloji)

Hücreli Bölünmeleri (Biyoloji) bitki hücresi nasıl bölünür GÖZENEKLI OLAN BÖLÜNMELERI Hücreler ya canlıların büyüyüp gelişmesi, rejenerasyonu ve dokularının yenilenmesi veya üreme faaliyetlerinin gerçekleştirilmesi nedeniyle bölünür Bölünmelere detaylarıyla geçmeden önce hücrelerin neden bölündükleri konusundaki görüslere yer verelim Hücreli, cömertlik bakimindan kayıtlı bir sinira ulastigi zaman, kuramsal olarak ikiye bölünmesi gereklidir Çünkü hücresel genel olarak bir küre seklinde düsünülürse, büyümede hacim yüzey orantisi r3 r2 'dir Yani hacim yariçapin küpüyle artarken, yüzeydeki büyüme yariçapin karesine bagimli kalir ve bir zaman sonradan hücrenin yüzeyi lüzum beslenme alis verisini gerek artik maddelerin atilimini ve gerekse gaz alis verisini bütün hücreye saglayamayacak duruma kazanç ve hücre, yüzeyini artirmak amaciyla bölünmeye baslar Ayrica gelişen hücrede sitoplazma çekirdek orani arttigindan ve çekirdegin tesir alani sinirli oldugundan bu koşul hücreyi ölüme sürükleyebilir, dolayisiyla hücreyi bölünmeye zorlar (Bu fikri 1908 yilinda birincil defa HERTWIG ortaya atmistir) hücrenin içine suni olarak iki çekirdek yerlestirildiginde ya da çekirdek içindeki kromozom sayisi iki katina çikarildiginda, hücrenin hacmi normal büyüklügünün iki misli olabilir Bu, çekirdegin sinirli bir etkiye sahip oldugunu kanitlar Yerinde xisinina tutulan hücrelerde kalitsal materyal çogalmasi olur; lakin ayrılma meydana gelmez ve sonuçta hücreli büyümesiyle birlikte hizli hücresel çogalmasi da görülür (kanserlesmede oldugu gibi) Bölünecek büyüklüge ulasan amipin (adi olarak iki günde bir bölünür) protoplazmasindan bir tedarik kesersek (100 gün süreyle) bölünme durur ve her tarafta büyümeye baslar Bu dilekçe ölümsüz olarak sürdürülürse, amip, bölünmeden hayatta kalabilir Bölünmeye baslayan bag doku hücrelerinin çapi yaklasik % 12 değin artar Buna karsin büyüklügü sinirlandirilmis hücrelerde çoğaltma durur Bir hücre canlilarda mitoz ayni zamanda üremeyi saglar Her canlida ve ayni bireyin farkli dokularindaki hücrelerin mitozla bölünme hizi ayrıntılarıyla farklidir Örmegin bagirsak mukozasindaki, epidermisteki, kan hücrelerini üreten dokulardaki hücrelerin aralıksız bölünmesine karsilik, diger dokularin hücreleri belirtilmiş zamanlarda, asap ve retina hücreleri ise 2025 yasin üzerinde (insanda çogunluk başlıca karninda 4 aydan itibaren sonradan) hiç bölünmez Mitoz bölünmenin amaci belli başlı hücredeki kalitim materyalinin esit sekilde yavru hücrelere verilmesidir Bir hücrelilerdeki amitoz bölünmede, ayrıca ig iplikleri ise karismaz ayrıca de kalitim materyali yavrulara büyük bir olasilikla esit verilmez Mitoz ayrılma aralıksız bir durum olmasina karsilik, izlemede ve anlamada kolaylik olsun diye evrelere ayrilarak incelenir Dinlenme sirasinda, kromozomlar boyanmaz DNA miktari 2n'dir (G1Evresi) Sonradan DNA kendini esler DNA miktari 4n'dir Ince kromatid iplikler seklinde boyanirlar (SEvresi) Üçüncü safha koyu boyanan kromozomlara sahip, 4n'li evredir (G2Evresi) Son aşama ise mitoz bölünmeni gerçeklestigi ve kromozom sayisinin 2n'e indigi evredir (MEvresi) Hücredeki bütün yapilarin birleserek, sonradan iki yavru hücreye verilmesini saglayan bu döngüye hücre döngüsü denir Bitki ve hayvanlarda gözenekli olan döngüsünün tamamlanmasi yaklasik 20 saat kadar sürer Bu sürenin yaklasik bir saati mitoz bölünmeye ayrilmistir Geri kalan vakit interfazdaki çoğalma için kullanilir en yerinde besin ve sicaklik kosullarinda deha, herhangi bir hücreli çesidinin bölünme süresi sabittir uygunsuz kosularda bu süre uzayabilir Lakin her hücrenin optimumdan daha hizli büyümesini ayrıca de optimumdan daha hizli döngüsünü saglamak olanaksizdir bundan su sonuca varabiliriz; her hücrenin döngü süresi kusursuz bir zamanlamayla gelisecek sekilde programlanmistir Bu program iki asamada yürütülür Ilkinde kromozomlardaki kalitsal materyal iki katina çikarilir, ikincisinde ise hücrenin diger organelleri çogaltilir Döllenmis yumurtalarda ayrılma, alisilmisin aksine bir saatte veya daha az bir süre içerisinde tamamlanir Çünkü yumurta hücresine, yumurtanin olgunlasmasi sirasinda her çesit molekülden oldukça çok verilmistir Böylece yumurta hücresi hizla bölünerek gitgide daha küçük hücreleri yapar Bunlardaki hücre döngüsünde artma evresi yoktur, yalniz ayrılma için hazirlik yapilir bu nedenle yaklasik bir saatte bir bölünebilir MITOZ BÖLÜNME Mitoz bölünmenin baslangicini vermek olanaksizdir Lakin hücrede bazi degisiklikler olur; hücreli içerigi jel haline geçer, aaaabolizma durur, çekirdegin hacmi hizla büyür Kromatid iplikleri belirginlesir ve boyanmaya baslar G2 evresinin tamamlanmasi, kromozomlarin türlere özgü sekil ve sayiyi kazanmasiyla mitoz bölünmeye geçilir Isik mikroskobunda kromozomlar artik rahatlikla görülebilir Bu vakit yaklasik bir saat sürer Bu evredeki hücreler küre seklindedir ve etrafindaki cisimlere kuvvetle baglanmamistir Mitoz ayrılma; profaz, aaaafaz, anafaz ve telofaz diye dört evreye ayrilir Profaz Baslangicinda çekirdek içinde ince uzun kromatid iplikleri halinde görünen kromozomlar, yavas yavas helozon seklinde kivrilarak kalinlasmaya baslar ve görülebilir duruma geçer kalinlasma ve kisalma anafaza değin devam edebilir bu arada es kromozomlar birbirlerinden fark edilemeycek kadar sikica baglidirlar Bu evrede birbirine sentromerlerle baglanmis olarak duran kromozomlarin her birine kromatid denir Sentrozomlar ayrilarak her biri bir kutba gitmeye baslar ve aralarinda ig iplikleri olusur Profazin sonuna dogru ig iplikleri ile kromozomlar arasinda baglanti kurulurken, sentrozomlardan hücre zarina uzanan ig iplikleri de olusur ve çekirdek zari eriyerek kaybolur, kromozomlar sitoplazma içerisine dagilir aaaafaz Kromozomlar çok kere bir çember gibi, bazen de karisik olarak ekvatora yakın düzlem üstünde dizilirler Genel Olarak ufak kromozomlar merkezde, büyükler çevrededir Dizilis türlere özgü bir nitelik gösterir Kromozomlar esit olarak kutuplara çekileceginden, ortada belirtilmiş bir denge kurulana kadar beklenilir Profaz 3060 dakika sürmesine karsilik, metefaz ama 26 dakika sürer her bir kromozomun sentromeri belirgin olarak ikiye bölünür ve kromatidler tam olarak birbirinden ayrilir Anafaz Ekvatora Yakın düzlemdeki kardes kromozomlar kutuplara bu evrede tasinirlar Kasilma özelligi olan sentrozomlarin ig iplikleri doğruca kromozomlarin yarisi bir kutba, diger yarisi değişik kutba gider Kromozomlarin kutuplara ulasmasiyla bu aşama sona erer Bitki hücrelerinde sentrozom bulunmadigi için kromozomlarin tasinmasi sitoplazma hareketleriyle ve sitoplazma kökenli ig ipliklerinin yardimiyla olur Bu evre de yaklasik olarak 315 dakika sürer Telofaz Kromozomlar daha az boyanmaya baslar Çekirdek zari yavas yavas olusur Kromozomlar uzayip incelmeye baslar Bölünme açisindan çekirdek dinlenmeye geçerken, hücreli aaaabolizmasi etkin ayla geçer Bu evrenin olusumu sürerken bir yandan da sitoplazma bogum yapmaya baslar Ig ipliklerine dik olarak bogumlanan sitoplazmanin o bölgede jel ayla geçerek iki ogul hücrenin stoplazmasini ayirdigini ileri süren görüslerde vardir Stoplazmanin bogumlanarak ayrilmasi sürecine sitokinez denir Telofazin baslangicindan iki yeni hücrenin olustugu asıl dek geçen zaman 3060 dakikadir MAYOZ AYRILMA Tüm döllerde kromozom sayisinin degismez kalabilmesi için (sperm ve yumurtanin birlesmesinden kromozom sayisi iki katina çikacagindan dolayi) farkli bir hücresel bölünmesi gelismistir Mayoz ayrılma ismini alan bu herif bölünmede, kromozom sayisi yariya indirgenir Mayoz bölünmenin sonunda meydana gelen gametler diger karoser hücrelerinin tersine n sayida kromozom tasir (bazi bitkilerde ve bir hücrelilerde bireyin kendisi yasantisi boyunca haploid kromozomlu oldugundan mayoz bölünmeye lüzum kalmaz) Normal olarak soma hücrelerinde 2n kromozomlardan homolog olanlar, boyuna, sinaps dedigimiz araliklarla birbirinin yakininda uzanirlar Bu homolog kromozomlarin her biri ayri bir kutba gitgide artarak, yalniz bir tanesinin bir gamete verilmesi saglanir Homolog kromozomlar ayni büyüklüge ve sekle, keza benzer kalitsal faktörlere sahiptir Gerek yumurta gerekse sperm olusumu son iki hücre bölünmesine kadar ayni kurallara göre yürütülür Sonra spermatogenezis (sperm olusumu) ve oogenesiz (yumurta olusumu) farkli sekilde meydana gelir Mayozda da mitoz gibi profaz, aaaafaz, anafaz ve telofaz diye dört faz vardir Bu evreler arada interfaz olmaksizin pes pese iki defa gerçeklesir ve sonuçta dört yavru hücreli meydana gelir Mayoz bölünme ile mitoz ayrılma arasindaki en büyük farka profazda rastlanir Interfaz Bölünmeye hazirlik evresidir Mitozdaki interfaza benzemekle birlikte hücrelerin mitozdaki gibi büyüklüklerinin ve hacimlerinin artmasi gerçeklesmez ProfazI Kromozomlar kisalip kalinlasmaya baslarken, anadan ve babadan gelen homolog kromozomlar sinaps halinde ya bağlı yandan parelel uzanirlar veya birbirinin üzerine kivrilirlar Kisalma sonucunda kromozomlar mitozdaki gibi görülmeye baslar Her kromozom iki kromatitten yapildigindan, homolog kromozomlar dörtlü demetler halinde görülür, bu görünüse tetrat denir Canlinin vücudunda homolog kromozom kadar tetrata rastlanilir (insanda 23 tane) Kromozomlarin sentromerleri ayrilmamistir 4 kromatid için iki sentromer vardir Ayrica mitozdan farkli olarak bu evrede tetratlar arasinda parça degisimi gerçeklesir Krossingover denilen bu parça degisimi cins içinde çesitliligi saglar Bu evrenin sonunda çekirdek zari parçalanarak kaybolur aaaafazI Çekirdek zarinin parçalanmasi sona ermis, sentrozomlar kutupulara çekilmis ve ig iplikleri ortaya çikmistir Sentromerleri çift olan tetratlar ekvatoral düzlem üzerine dizilir AnafazI Bu evrede tetratlar ikiye ayrilarak kutuplara giderler Asıl ve babadan gelen kromozomlar gayesizce olarak birbirlerinden ayrilirlar (özelliklerimizin bazilarinin anadan bazilarinin babadan geçmesinin nedeni) Bu evrede kromozom sayisi indirgendiginden kutuplara tasinan yani ogul hücrelere geçecek olan kromozom sayisi vücut hücrelerinin kromozom sayisinin yarisi kadardir TelofazI Hücrenin iki kutbunda bulunan kromozomlar uzayip incelmeye baslar Etraflarinda çekirdek zari olusur Sitoplazmanin bogumlanmasiyla da haploid sayida kromozoma sahip iki yavru hücresel olusur Buraya kadar geçen olaylar mayozI olarak adlandirilir Bundan sonradan mitozdakinin tersine arada interfaz evresi olmaksizin profazII'nin baslamasiyla mayozII baslar MayozII mitoz bölünmenin neredeyse aynisidir Hücrelerdeki haploid kromozom sayisi korunarak profazII, aaaafazII, anafazII ve telofazII gerçekleserek mayoz bölünmenin sonunda n kromozom sayisina sahip 4 yavru hücre meydana kazanç BITKI VE HAYVAN HÜCRESI ARASINDAKI FARKLAR Isik mikroskobunda yapilan gözlemlerde bile bitki ve hayvan hücresi arasindaki farklar izlenebilir Asagidaki tablodan da görülebilecegi gibi bitki hücresinin çeperinde selüloz vardir Hayvan hücresi ise selüloz zar içermez Selüloz bitki hücresine belli bir dayaniklilik ve sekil verir Hücreli çeperi vakuollesen protoplastlarin yüksek osmotik basincina karsi koyar Turgor ve gözenekli olan zari arasindaki dengeyi saglar ve hücrenin patlamasini önler Hayvan hücresi ise degisken sekillidir Bitki ve hayvan hücresi genelde ayni organellere sahiptir Bunlardan çekirdek ve mitokondriler çift tabakali membran tasir Plastid membrani da çift tabakalidir ve yalnızca bitki hücresinde vardir Bitki hücresinde olupta hayvan hücresinde olmayan bir diger organel de merkezi vakuol (büyük koful) dür Tek tabakali membran tasiyan endoplazmik retikulum (ER), diktiyozom, lizozom ve ufak vakuoller keza bitki hemde hayvan hücresinde görülür Ribozom membransiz olup her iki hücreli tipinde de görülür Sentriyoller hayvansal hücrelerin çogunda bulunur fakat bitkilerde bulunmaz BITKI HÜCRESI MANTAR HÜCRESI HAYVAN HÜCRESI Gözenekli Olan çeperi Selüloz Çoğunlukla kitin Yoktur Merkezi vakuol (koful) var var değil Plastid var yok değil Tipik depo karbonhidrati nisasta Glikojen Glikojen Sentrozom Yok Yok Var