Hücre Bölünmesi Kalıtım
Yeni hücreler mevcutların bölünerek oğul hücre Uretmesiyle oluşur. Tekhücreli canlılar bir tek hücrenin bölünüp çoğalması ile meydana gelir. Çokhücreliler ise bir tek zigot veya sporun bölünerek yeni hücre oluştur-masıyla çoğalır. Bu nedenle hayatın devamı ve canlının gelişimi için en önemli olaylardan birisi HÜCRE BÖLÜNMESİDİR. Hücre bölünmesi ökaryontların hepsinde aynı tarzda gerçekleşir. Hücrenin işlevi olarak bölünme, hücre çekirdeğinde olaylanan çok kesin ve sıkı kurallara bağlı olayları içerir. Bu olayların tamamı "MİTOZ" diye adlandırılır. Bu bölünmede hücre çekirdeği, iki yeni çekirdeğe ayrılır. Bu çekirdekler, aynı yapı ve aynı miktarda, kalıtım materyali taşırlar. Mi toz bölünmede, çekirdeği doğrudan ilgilendiren olaylar gerçekleşir. Burada bir yandan çekirdek bölünürken (=KORYO KİNEZ), diğer yandan sitoplazma (=SİTOKİNEZ) da bölünür. Bu mitoz bölünmenin son dönemlerine doğru gerçekleşir. Aşağıda "MİTOZ BÖLÜNME" ve safhaları irdelenecektir. Bu bölünme bir bakıma şematize edilmekte olup, onun mekanizması halen tam olarak bilinmemektedir, tkibinli yıllar mitoz bölünmenin mekanizmasının NEDEN, NİÇİN ve NASILlarım çözecektir muhakkak.
Mitoz hücre bölünmesi
Soğanın boyanmış olan kök hücreleri incelenirse, büyüme bölgesinde birbirinden farklılık gösteren hücreleri görebiliriz. Bu farklılık hücrelerin MİTOZ bölünmesinin değişik dönemlerde oluşundan kaynaklanır. Bir ana hücreden iki oğul hücrenin oluşmasına, bunların da tekrar oğul hücreler üretmesi olayına MİTOZ ÇEVRİMİ (=SİKLUSU) adı verilir. Bu çevrim olayını birbirinden farklı dönemlere ayırarak incelersek, daha iyi anlayabiliriz. Hücre bölünmesi, kromozomların dağıldığı çekirdek bölünmesinden çok önce, daha interfazda kromozomlardaki DNA iki misli olur; yani daha mitoz başlangıcından önce kromozomlar iki katına çıkar.
Bir takım bölümlerden oluşan mitoz bölünmesi, kural olarak bitki ve hayvan hücresinde benzer şekilde olaylanır. Bu dönemler sırası ile "PROFAZ, METAFAZ, AN AF AZ ve TELOFAZ" diye adlandırılır.
Mitotik bölünmeler sonucunda, döllenmiş yumurta hücresinden önce iki, sonra dört hücre dönemi, diğerleri ve nihayet çok hücreli bir organizma oluşur. Bölünme ile küçülen hücreler daha sonra tekrar büyür. Buna bağlı olarak da organizma büyümesini sağlar ve sürdürür.
Profaz nedir
Bölünmenin başlangıç döneminde hücre çekirdeğindeki DNA ve proteinlerin oluşturduğu ince, ipliğimsi ve tokmak şekilli kromozomlar izlenir. Her kromozom mitozdan önce, benzer yapılı iki kromatidden oluşur. Daha sonraki aşamada kromozom ipliklerinin kalınlaştığı görülür. Bu durum bugünkü düşüncemize göre DNA moleküllerinin protein tanecikleri etrafında dönmesi ile gerçekleşir. Bunu izleyen kıvrılma ile başka bir kısalma ve aynı anda kalınlaşma ortaya çıkar . Bu ise ışık mikroskobunda görülebilen kromozomların oluşumunu sağlar. Bu durumda her kromozomda uzunlamasına iki yarı kısım, yani "KROMATİD" oluşur. Bunlar birbirlerine "SENTROMER" adı verilen bölgelerde bağlanır
Vücut hücresindeki kromozom sayısı türe özgü ve sabittir. Eşeyli üremeyle çoğalan canlılar, ana babalarından ayrı ayrı (n) sayıda kromozom seti alır. İkişer ikişer birbirinin eşi olan bu özdeş (=homolog) kromozomlar (2n) sayıda bir set oluşturur. İnsanda n=23 (ikişer ikişer) Özdeş, (2n= 46 kromozom), maymunda n= 24 (2n= 48 kromozom), atta n= 32 (2n= 64 kromozom) altın balıkda n= 47 (2n= 94); dokuzgöz balığı n= 87 (2n= 174); ateş semenderinde n= 12 (2n= 24); kertenkelede n= 19 2n= 38); ödrek, güvercin, kanarya ve kazda n= 40 (2n= 80); tavukta n= 39 (2n= 78); kobayda n= 32 (2n= 64); sığırda n= 30 (2n= 60) bulunur. Bazı bitkilerin diploid kromozom setleri şöyledir: Euglena'da 200; arpada 14; papatyada 18; yılandilinde 480; göknarda 24 ve kestanede ise 40'tır. Sirke sineğinde n= 4 (2n= 8 kromozom), arıda n=16 (2n= 32 kromozom); bağırsak solucanında n=l (2n= 2 kromozom); bağ salyongozunda n= 27 (2n= 54 kromozom) kromozomların ikisi bir arada çift olarak bulunur, bu nedenle de sayıları çifter çifter verilir. Kural olarak büyüklük ve şekil bakımından her iki kromozom da birbirine benzer. Böyle kromozomlara Homolog Kromozom denir. Yaşam çevriminin büyük bir bölümünü 2n sayıda kromozom seti ile sürdüren canlılara "DİPLOİD" denir. Haploid denen türlerde, yaşam çevriminin önemli bir kısmın sayıda kromozomla sürer; bu türlerin hücrelerinde her kromozomdan yanlız bir adet kromozom vardır. (hücre bölünmesi ve kalıtım)
Kromozomlar, kısa ve şişkin şekilli iken TRANSPORT veya iletim şeklinde iplik gibi uzun ve tokmağı andıran ilk durumlarından daha hareketli iken İŞLEV ŞEKLİN'den söz edilir. Kromozomların kalınlaşmaya başladığı geç profaz döneminde, çekirdek zan çeşitli bölgelerden parçalanır. Bu dönemde çekirdekçik de sitoplazma da çözülür. Bu esnada mikrotubulilerin oluşturduğu mekiği andıran bir yapının ortaya çıktığı izlenir. Adı geçen mekiği yapan İĞ (=ASBES) İPLİKLERİ ışık mikroskobu kullanılarak kolayca izlenebilir. Hücrenin ortasına doğru iğ iplikleri genişler, sanki üstte ve alttaki iki top birbirine bağlı ipliklerle ilişkideymiş gibi görülür. Bir proteinden oluşan iplikleri hayvan hücrelerinde birer küçük topu andıran sentriyoller kontrol eder. Birçok bitki hücresinde sentriyol bulunmaz. Bu nedenle bitki hücrelerinde iğ ipliklerinin nasıl oluştuğu bilinmemektedir. İğ iplikçikleri ağ yapısındaki mekiğin iki kutbu ve hücrenin ortasına doğru göç eder ve bölünme olaylarında önemli rol oynar. Hayvan hücrelerinde bu mekik cisminin oluşumuna çekirdekçik ve sentriyoller de kaülır. Profaz döneminde iki oğul SENTRİYOL oluşur. Bu sentriyoller kutuplara doğru çekilir ve mikrotubuliler aracılığı ile birbirine bağlanır Bölünme iğ ipliklerinin oluşumundan sonra başlar ve kromozomlar iğ iplikleri üzerinde düzenli bir şekilde yerleşir. Her kromozom "SENTROMER" adı verilen bir yerle iğ ipliğine yapışır. Profazdaki tüm bu olaylarda ATP kullandır. Profaz engellenirse, mitozun diğer safhaları oluşmaz; ama profaz bir kez başlayınca, diğer safhaları durdurmak mümkün değildir. Hücre gerekli enerjiyi depoladığından, bölünme sürdürülüp, sonuçlandırılır. Metafez Metafazm başlaması ile birlikte kromozomlar çekilip kısalır. Bunlar iğ ipliklerine dikey bulunan bir düzlem içinde, her iki mekik kutbu arasına yerleşir ve ekvator düzlemini oluşturur. Mekik iplikleri ise her kromotidin sentromer kısmı ile bağlanır (Şekil 161.1 b ve g). Bölünme olaylarının hazırlığı bu fazda olur. Mitoz zehiri kolkizin hücrenin bölünmesini bu safhada engelliyebilir. Böylece kromozom sayısı ve şekli ile ilgili araştırmalar yürütülebilir. Anafaz Metafazın sonuna doğru her bir kromozomun sentromeri bölünür. Kromotid çifti olarak her bir kromozomu oluşturan kromatidler, birbirinden yana doğru uzaklaşırlar. (hücre bölünmesi ile ilgili sorular)
Her bir kromozomun bir kromotidi, iğ ipliklerinin üst ve alt kutbuna doğru göç eder. Burada iğ ipliklerinin kısaldığı ve kromo-tidlerin birbirinden uzaklaştığı varsayılır. Böylece bir kromozomun her iki kromatidinin, aynı kutba gitmesi engellenir. Bu şekilde yeni oluşacak çekirdeğe kromozom maddesinin ve böylece genetik bilginin geleceğin oğul hücrelerine eşitçe gitmesi sağlanır. Eğer kromozom materyali, iğ ipliklerinde birbirinden yeterince uzaklaşırlarsa anafazın sonuna ulaşılmış olur. Telofaz Telefazda kutuplara gelen kromatidler çözünür ve kromatin ipliklerine ayrılır. Yani profaz başlangıcındaki durumu andırır. Çekirdekçik ve ER'nin etkisi altında yeni çekirdek zan oluşur. Kromozomlann transport formundan gevşek olan işlevsel formuna dönüşü, bu şekilde sağlanır, daha sonra hücre plazması ikiye aynlır (=SİTOKİNEZ). Hayvan hücresinde Telofazda sitoplazma iğin ekvator kısmını halka şeklinde boğumlar ve bu, iki oğul hücre oluşuncaya kadar sürer. Bitki hücresinde iğ iplikçiklerinin ortasında hücre plakası oluşur; bu da hücre çeperine dönüşerek iki yeni oğul hücreyi birbirinden ayınr. Ancak her iki durumda da sonuç aynıdır. Anne hücreyle aynı yapıda iki oğul hücre oluşmuştur. Bunlar gelişerek ana hücreler gibi büyür ve tekrar belli görevleri üstlenirler. Farklılılaşmaya yönelen bir hücre artık çoğalmaz. (hücre bölünmesi soruları)
Mitoz süresi doku ve koşullara göre değişir. Çok hızlı büyüyen kök ucu hücrelerinde mitoz çevrimi birkaç saatte biter. Doku kültüründeki memeli hücreleri bunun için 12 saate gereksinim duyar. Bakterilerde ise bu süre sadece 20 dakikadır. Mitozda en uzun profaz ve telofaz sürer. Anafaz ise en kısadır. İnterfaz İğ iplikleri ışık mikroskobu ile görülemez duruma gelince, çekirdekçik de yeniden ortaya çıkar. İki oğul hücre çekirdeğinin bu şekilde oluşumunu hücre bölünmesi izler. Hayvan hücresinde ana hücre ekvator plakasında aynlır. Bitki hücresinde ise burada enine bir çeper oluşur. Bu hücre bölünmesinde, hücrenin diğer kısımlannın da rastlanü ile oğul hücrelerine geçtiği görülür. Oğul hücreleri yeniden bölünmeye başlamadan önce, kromozomlar gelecek mitoza kadar iki misline çıkmak zorundadır. Bu hemen gerçekleşmez. Oğul hücreleri G1 fazı (gap=boşluk) denilen dönemde ana hücre büyüklüğüne ulaşır. G{ fazında DNA sentezlenmez; ama çok yüksek oranda RNA sentezi ve protein sentezi ile dikkati çeker. Bundan sonra S fazında (sentez fazı) DNA'ların replikasyonu ve kromatidlerin de aynı şekilde iki misline çıkması gerçekleşir. Bunu izleyen G2 fazından sonra oğul hücresinde, profazîa çekirdek bölünmesi başlar. Bu fazda her kromozom ortak iki kromotidten oluşmaktadır. Hücrede taşınım ve dağılım olayları ortaya çıkabilir. GrS ve G2 fazları beraberce iki mitoz arasındaki "İNTERFAZ"! oluşturur. İnterfaz mitozdan daha uzun sürer. İnterfaz bir sonraki mitoz için çok önemlidir. Çünkü bu dönemde DNA iki misline çıkar. Bir hücre bölünmesinin sona ermesinden, onu izleyenin bitimine kadar geçen döneme HÜCRE ÇEVRİMİ (hücre siklusu) adı verilir. Farklılaşmış hücreler kural olarak bölünme özelliğinde olmayıp, G0 fazında bulunmaktadır. Mitoz bölünme en önemli yaşam olayıdır. Yeni bireyleri meydana getirir. Aynı zamanda ölen hücrelerin yerine yenilerini oluşturur.
Mitoz süresi, insanın kanserli doku kültüründe bir saat; fasulyenin kök ucu meristeminde ise iki saat sürer.
