Canlılarda mitoz, amitoz ve mayoz olmak üzere üç çeşit bölünme görülür.
I. MİTOZ BÖLÜNME
Mitoz bölünme tek hücreli canlılardan, çok hücreli canlılara ve
insana kadar bir çok canlı grubu tarafından gerçekleştirlebilir.
Bu bölünme sonunda bölünen hücrelerden birbirinin tam benzeri olan iki
yavru hücre oluşur. Bölünen hücrenin kalıtsal maddesi önce kopyalanır,
sonra eşit olarak iki yavru hücreye aktarılır.
Kromozom sayısı ne olursa olsun bölünme yeteneği olan her hücre mitozla çoğalabilir.
Şekil : Kromozom Sayıları Farklı Hücreler
Mitozla Çoğalabilirler
Bir hücreli organizmalarda mitoz bölünme sonucu iki yeni birey oluşur. Böylece üreme sağlanmış olur.
Çok hücreli organizmalarda ise, döllenmiş yumurta olan zigotun mitoz
bölünmeler yapmasıyla, organizmanın büyümesi ve gelişmesi sağlanır.
Hücre bölünmesi başlamadan önce, çekirdek dinlenme durumunda olmayıp
hücredeki faaliyetlerine devam eder. İki bölünme arasındaki bu
metabolik devreye interfaz denir.
İnterfazdan sonra, çekirdek bölünmesi (karyokinez) ve sitoplazma bölünmesi
(sitokinez) olmak üzere iki kademede mitoz gerçekleşir. Hücrenin
bölünme öncesi ve bölünme sırasında gerçekleştirdiği hayat döngüsü
aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
Şekil : Bir Vücut Hücresinin Hayat Devri
Bu şekilde görülen G1 evresinde hücre sitoplazma ve yüzey olarak büyür. Organel sayıları artar. Hücrenin normal metabolizması devam eder.
S evresinde hücre artık bölünme mesajını almıştır. Bu evrede kromozomlar (DNA lar) ve sentrozomlar kendini eşler.
G2 evresinde ise bölünme sırasında kullanılacak enzimler, proteinler ve ATP enerjisi sentezlenir.
A. KARYOKİNEZ
(ÇEKİRDEK BÖLÜNMESİ)
Bölünme hazırlıklarını bitirmiş olan hücre profaz, metafaz, anafaz ve telofaz evrelerini geçirerek çekirdek bölünmesini tamamlamış olur.
1. Profaz
İnterfaz sonunda eşlenmiş durumdaki kromatin iplikler bu evrede
kısalıp kalınlaşarak kromozom halini alırlar. Hayvan hücrelerinde
interfazda eşlenmiş olan sentrozomlar da hücrenin zıt kutuplarına
çekilir. Profazın sonuna doğru çekirdek zarı, çekirdekçik ve
endoplazmik retikulum erimeye başlar.
2. Metafaz
Bu evrenin başlangıcında profazda erimeye başlayan çekirdek zarı
tamamen kaybolur. Eşlenmiş durumdaki kromozomlar hücrenin tam ortasında
(ekvator düzleminde) yanyana dizilirler.
Kromozomlar en belirgin halini metafazda alırlar. Sentrozomlardan
oluşan iğ iplikleri kromozomları sentromerlerinden (eşlenmiş
kromozomların ortası) yakalarlar.
Metafazın sonuna doğru kromozomları oluşturan kardeş kromatitler birbirinden
ayrılmaya başlar. Sentromer bölgelerinden iğ ipliklerine bağlı kalırlar.
3. Anafaz
Kromozomları oluşturan kardeş kromatitler tamamen birbirinden
ayrılıp zıt kutuplara doğru çekilmeye başlar. Kromatitlerin ayrılması
iğ ipliklerinin kısalıp helezon yapmasıyla sağlanır.
Anafazın sonunda zıt kutuplara çekilmiş olan kromatitler artık kromozom olarak adlandırılır.
4. Telofaz
Hücrenin zıt kutuplarındaki kromozomların etrafında çekirdek zarları yeniden oluşturulur.
Çekirdek içinde kalan kromozomlar incelip uzayarak kromatin iplik
halini alırlar. Bu sırada profaz evresinde yıkılmış ve dağılmış olan
endoplazmik retikulum yeniden oluşturulur. İğ iplikleri kaybolmaya
başlar. Profaz evresinde kaybolan çekirdekçikler de tekrar ortaya
çıkar.
Böylece çekirdeğin bölünmesi tamamlanmış ve bir hücrenin içinde iki çekirdek oluşmuş olur.
Şekil : Mitoz Bölünmenin Evreleri
II. AMİTOZ BÖLÜNME
Basit yapılı tek hücreli canlılarda, çoğalma sırasında, hücre
bölünürken çekirdek zarı kaybolmaz. Bu bölünme tipine gizli mitoz veya amitoz denir.
Şekil : Amipte Amitozla Çoğalma
Buna benzer şeklide, tam mitoz sayılmayan başka bölünmelerde
vardır. Bakterilerin zarlı çekirdekleri olmadığından bölünmeleri
amitoza örnektir.
A. SİTOKİNEZ
(SİTOPLAZMA BÖLÜNMESİ)
Çekirdek bölünmesinin telofaz evresinin sonuna doğru hücrenin sitoplazması da bölünmeye başlar.
Sitokinez hayvan hücrelerinde dıştan içe doğru boğumlanma şeklinde
gerçekleşir. Bitki hücrelerinde ise ölü selüloz çeper boğumlanmaya izin
vermediği için, ilk önce iki çekirdek arasında ara lamel oluşturulur.
Bu lamel içten dışa doğru büyüyerek hücreyi ikiye böler.
Bu bölünme sonucunda başlangıçtaki hücreyle aynı genetik yapıda, iki
hücre oluşur. Hücrelerin sadece sitoplazma miktarları birbirinden
farklı olabilir.
III. MAYOZ BÖLÜNME
Eşeyli üreyen canlılarda, üreme hücrelerinin oluşturulması sırasında
kromozom sayısının yarıya indirilmesi gerekir. Bu olay hücrenin mayoz bölünme geçirmesiyle sağlanabilir.
Şekil : Mayoz Bölünmenin Safhaları
Gelişmiş canlıların vücut hücrelerindeki kromozom sayısı diploittir
(2n). Bu canlıların üreme hücrelerinde (yumurta ve sperm) ise monoploit
(n) sayıda kromozom bulunur.
Üreme hücreleri mayoz bölünmeyle oluşturulur. Kromozom sayısının yarıya
indirilmesiyle türün kromozom sayısının değişmeden kalması sağlanır.
Çünkü gametler döllenerek gelişir.
Mayoz bölünmede bir hücre art arda iki bölünme geçirerek dört yeni
hücre oluşturulur. Oluşan hücreler hem birbirlerinden, hem de ana
hücreden farklı kalıtsal yapıda olabilir.
A. MAYOZ I BÖLÜNMESİ
Mayoz bölünmenin mitoz bölünmeden farklı olmasını sağlayan
olaylar bu evrede gerçekleşir. Bölünme evreleri mitozda olduğu gibi
dört safhadan meydana gelir. Şimdi bu bölünmeleri ve mitozdan farklı
olarak gerçekleşen olayları inceleyelim.
1. Profaz I
Mitoz bölünmede olduğu gibi çekirdek zarı ve çekirdekçik erimeye
başlar. Kısalıp kalınlaşan kromatin iplikler kromozom halini alırlar.
Mitoz bölünmeden farklı olarak homolog kromozomlar birbirlerine
tutunarak dört kromatitli ve iki kromozomlu tetratları oluştururlar.
Kromozomlar tetrat oluşturduğu sırada kardeş olmayan kromatitler bir çok noktadan birbirlerine temas eder. Bu noktalara sinapsis denir.
Bu sinapsislerden bazılarında kardeş olmayan kromatitler arasında gen alışverişi yapılabilir.
Krosing–over denilen bu olay sadece mayoz bölünmede görülür. Bu
olay sayesinde kromozomlar üzerinde bulunan baskın ve çekinik genlerin
diziliş sırası değiştirilir. Bu değişim ise oluşacak hücrelerde
kalıtsal çeşitliliği artırır.
Krosing-over olayı her tetratta görülmez. Ne zaman ve ne oranda meydana
geleceği, hangi karakterler arasında olacağı tam olarak bilinemez.
Ancak, bir kromozom üzerindeki genler arası uzaklık arttıkça,
krosing-overle değiştirilme ihtimalı artar.
2. Metafaz I
Mitoz bölünmeden farklı olarak homolog kromozomlar hücrenin
ortasında üst üste gelecek şekilde iki sıra halinde dizilir. Bu diziliş
şekli sayesinde mayoz I de kardeş kromatitler yerine homolog
kromozomlar birbirinden ayrılır.
3. Anafaz I
Mitozda kardeş kromatitler birbirinden ayrılıp zıt kutuplara
çekilirdi. Mayozda ise kardeş kromatitler yerine homolog kromozomlar
birbirinden ayrılır. Bu olay mayoz bölünmede kalıtsal çeşitliliğin oluşmasında etkilidir.
Mayozda krosing-over olmasa bile, homolog kromozomlar rastgele ayrıldığı için, her zaman çeşitlilik sağlanmış olur.
4. Telofaz I
Mitoz bölünmede olduğu gibi önce çekirdek bölünmesi tamamlanır
çekirdek zarı oluşur. Telofazın sonuna doğru sitoplazma bölünmesi
başlar. Sitokinez mitoz bölünmede olduğu gibi gerçekleşir.
Mayozun ikinci bölünmesi başlamadan önce mayoz I de olduğu gibi
interfaz safhası görülmez. Yani DNA eşlenmesi gerçekleşmez. Sadece
hayvan hücrelerinde bölünme başlamadan önce sentrozomlar kendini eşler.
Şekil : Mayoz Bölünmenin Evreleri
B. MAYOZ II BÖLÜNMESİ
Mayoz II bölünmesi normal mitoz gibi gerçekleşir. Mayoz I
sonunda oluşmuş haploit (n) kromozomlu hücrelerden, yine haploit olan
dört hücre oluşur.
1. Profaz II
Çok kısa sürede tamamlanan bir safhadır. Eğer oluşmuşsa çekirdek zarı eriyerek kaybolur. İğ iplikleri kısalıp kalınlaşır.
2. Metafaz II
Kardeş kromatitleri taşıyan kromozomlar hücrenin ortasında tek
sıra halinde dizilirler. Kromozomlar sentromerlerinden iğ ipliklerine
bağlanırlar.
3. Anafaz II
Hücrenin ekvator düzleminde dizilmiş olan kromatitler iğ
ipliklerinin kısalıp helezonlaşmasıyla birbirinden ayrılır. Mitozda
olduğu gibi kromatit ayrılması gerçekleştirilmiş olur.
4. Telofaz II
Bu safhanın tamamlanmasıyla mayoz bölünme bitmiş olur. Profaz II
evresinde kaybolan çekirdek zarı yeniden yapılır. Kromozomlar tekrar
kromatin iplik haline dönüşür. Mayoz bölünmenin başlangıcında kaybolan
çekirdekçikler tekrar ortaya çıkar.
Telofazın sonuna doğru sitoplazma bölünmesi başlar. Sitokinezin
tamamlanmasıyla diploit (2n) kromozomlu eşey ana hücresinden haploit
(n) kromozomlu dört hücre oluşmuş olur.
IV. MİTOZ ve MAYOZ BÖLÜNMENİN KARŞILAŞTIRILMASI
Mitoz ve mayoz bölünmenin ortak özellikleri ve farkları aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.
Tablo : Mitoz ve Mayoz Bölünmenin Karşılaştırılması
|