Mitoz ve Eşeysiz Üreme

Mitoz ve Eşeysiz Üreme

► Yaşamın sırları hücrede gizlidir.

► Yetişkin bir insanda bulunan milyarlarca hücre, tek bir hücrenin bölünmeye başlaması sonucunda meydana gelir.

► Hücre bölünme hızı her canlıda farklı olabilir.

♦ Deri hücrelerinde 24 saat

♦ Embriyonik hücrelerde 30 dakika

♦ Bakteri hücresi 20 dakikada bir bölünürler.

► Aynı canlının farklı dokularında bulunan hücreler ise görev ve yaşamsal özelliklerine göre farklı bölünme hızlarına sahiptir.

♦ Örneğin; kemik iliğini oluşturan hücreler ve epitel hücreleri (deri ve organlarımızın yapısında bulunurlar) hızlı bölünür.

► Bununla birlikte bazı hücreler ise bölünemez.

♦ Örneğin; embriyonik dönemde özelleşmiş ve farklılaşmasını tamamlamış olan sinir, kas ve gözdeki retina hücreleri bölünemezler. Ayrıca ergenlik ile birlikte mayoz bölünme ile oluşan üreme hücreleri (yumurta ve sperm) bölünemez.

► Karaciğer hücreleri ise hücre kaybı yaşadıklarında (yaralanma vb.durumlarda) uyarı alarak bölünebilirler.

► Bitkilerde hücre bölünmesi ile sınırsız büyümeyi sağlayan bölünür = meristem doku hücreleri vardır. Bölünür doku hücrelerinin dışındaki hücreler bölünme yeteneğini kaybetmiştir.

► Hücre bölünmesinin kontrollü gerçekleşmesi yaşam için çok önemlidir. Kontrolsüz hücre bölünmesi sağlık sorunlarına özellikle kansere neden olur.

► Hücre bölünmeleri ile hücrelerin hacim ve yüzey oranları dengede tutulur.

► Hücre bölünmesi;

♦ Tek hücreli canlılarda çoğalmayı sağlar. Örneğin; bakteri ve arkeler gibi prokaryot hücreli canlılar basitçe ikiye bölünerek çoğalır.

♦ Çok hücreli canlılarda ise;

• Canlının büyümesi ve gelişmesi,

•Yıpranan doku ve organların onarımı,

• Rejenerasyon (yenilenme) gibi olayları sağlar.

• Ayrıca gelişmiş bitkilerde eşeysiz üremeyi sağlar. (Vejetatif yolla)

► Ökaryot hücreler mitoz bölünme ile bu olayları gerçekleştirir. Ayrıca mayoz bölünme ile de üreme hücrelerinin oluşumu gerçekleşir.

► Bir hücrenin yaşam döngüsü hücre bölünmesi ile tamamlanır. Belli gelişim evrelerinden geçerek olgunlaşan bir hücreden yeni hücrelerin oluşmasına Hücre Bölünmesi denir.

► Hücre bölünmesi; tek ve çok hücreli canlılarda görülen doğal bir metabolik olaydır.

Hücre Neden Bölünür?

Hücrenin bölünmesine neden olan bazı durumlar şunlardır:

1. Yüzey/Hacim Oranının Bozulması

► Her hücrenin bir yaşam döngüsü vardır. Bu döngü sırasında hücreler büyür.

► Hücrenin büyümesi ile birlikte sitoplazma miktarı artmaya başlar. Sitoplazmadaki bu artış hücrenin hacminin artmasına neden olur.

► Hücrede hacim (sitoplazma) artışı, yüzey (hücre zarı) artışından daha fazla olduğu için yüzey/hacim oranı bozulur. Hücrenin hacmi r³ (yarıçapının küpü ile) büyürken, yüzeydeki büyüme r² (yarıçapının karesi ile) şeklinde olur. Böylece hücrede hacim/yüzey oranı artar. (r³/r² şeklindedir.)

Bunun sonucunda;

♦ Hücre zarındaki madde alışveriş hızı, sitoplazmanın besin ve oksijen ihtiyacını karşılayamaz hâle gelir. Çünkü hücreler madde alışverişini yüzeyleri ile (hücre zarı) yapmaktadır.

♦ Atık maddelerin dışarı atılması zorlaşır.

♦ Madde iletimi ve gaz alışverişi güçleşir.

♦ Çekirdek hücreyi yönetmek ve denetlemekte güçlük yaşar.

♦ Bu durumda hücre, hacmine oranla yüzeyini artırmak için bölünür.

2. Çekirdek/Sitoplazma Oranının Bozulması

► Hücrenin büyümesi ile sitoplazma/çekirdek oranı da değişir.

► Hücre büyümesi ile sitoplazmadaki artış, çekirdeğin hücreyi kontrol etmesini zorlaştırır. Bu durum sitoplazma/çekirdek dengesini bozar.

► Bu dengenin bozulması sonucu hücre; ya ölecek ya da bölünecektir.

3. DNA'nın Kendini Eşlemesi

► Hücrede hacim/yüzey oranı ile çekirdek/sitoplazma oranı bozulduğu zaman çekirdekte bulunan DNA, hücreye "Bölün" emrini verir.

► Bu durumda; DNA kendini eşlemeye başlar.

► Hücre; DNA eşlenmesi tamamlandıktan sonra bölünmeyi durduran herhangi bir uyarı gelmediği sürece hücre bölünmeye devam eder.

► DNA'nın kendini eşlemesi ile kalıtım materyali doğru ve eşit bir şekilde oluşacak yavru hücrelere aktarılmış olur.

4. Hormonların Uyarıcı Etkisi

► Bölünmenin temel nedenlerinden birisi de hücredeki kimyasal sinyaller ve hormonlardır. Örneğin; insanlardaki büyüme hormonu hücre bölünmesine uyarıcı etki yapar.

Hücrelerin Bölünmesinin Sonuçları

1. Doku ve Organların Onarımı

► Çok hücreli canlılarda zarar gören doku ve organların onarımı için hücreler bölünür. Yaralar bu şekilde onarılır.

2. Büyüme ve Gelişme

► Çok hücreli canlılarda hücre bölünmeleri ile büyüme ve gelişme gerçekleşir.

► Bütün vücut hücreleri zigot hücresinin mitoz bölünmeleri sonucunda oluşur.

3. Üreme ve Çoğalma

► Tek hücreli canlılarda hücre bölünmesi çoğalmayı sağlar.

► Bazı çok hücreli canlılar hücre bölünmeleri ile eşeysiz üreme gerçekleştirirler. Örneğin; gelişmiş bitkilerdeki vejetatif üreme yolları buna örnektir.

► Bölünmenin ön koşulu, hücrenin belirli bir büyüklüğe ulaşmasıdır. Ancak bazı hücreler belirli bir büyüklüğe ulaşmadan bölünebilirler. Örneğin; embriyonik dönemde oluşan hücreler bu şekilde hızla çoğalır.

► Hücre bölünmesinin çekirdeğin denetiminde gerçekleştiğini ispatlamak için amipler üzerinde bazı deneyler yapılmıştır.

► Çekirdek, hücrenin denetim ve yönetim merkezidir.

► Hücrede meydana gelen metabolik olayların tümü çekirdeğin denetiminde gerçekleşir.

► Çekirdeğin içinde yer alan DNA, genetik bilgileri bölünme sayesinde yeni oluşan hücrelere aktararak kalıtsal devamlılığı sağlar.

► Çekirdeği olmayan ya da çıkartılan ökaryot hücre, bölünemez ve uzun süre yaşayamaz. Bununla ilgili deneyler amip kullanılarak yapılmıştır.

Hücre Bölünmelerinde Kullanılan Bazı Kavramlar

Hücre döngüsünün anlaşılabilmesi için bazı kavramları bilmemiz gerekir. Bu kavramlar şunlardır.

1. DNA (Deoksiribonükleik Asit)

► DNA tüm canlı hücrelerde (bazı virüsler dahil) ortak bulunan ve canlıdaki kalıtsal bilgiyi taşıyan organik bir moleküldür.

► Birbirine paralel olan iki zincirden oluşur.

DNA Molekülünün Bazı Özellikleri Şunlardır:

► Kalıtsal özellikleri depolar ve kendini eşleyerek çoğaltır.

► Bu kalıtsal özellikleri sonraki nesillere aktarır. (Hücre bölünmeleri ile)

► Hücredeki yaşamsal olayları kontrol eder.

► DNA'daki bu kalıtsal bilgiler mutasyonlarla değişime uğrayabilir.

► DNA'nın yapı birimi nükleotitlerdir.

► Bu nükleotitler karşılıklı ve alt alta bağ kurarak iki zincirli sarmal DNA molekülünü oluştururlar.

► DNA; dört çeşit nükleotitten (adenin, guanin, sitozin, timin nükleotitleri) oluşur.

► Her canlının DNA'sı kendine özgü nükleotit dizilimine sahiptir.

2. GEN

► DNA çok sayıda nükleotitin bir araya gelmesi ile oluşur.

► DNA üzerinde belli sayıdaki nükleotitlerin (ortalama 1.500 nükleotit) oluşturduğu bölümlere gen denir.

► Her türde belli sayıda gen bulunur. Örneğin insanda yaklaşık 30 - 33 bin gen (alel) olduğu tahmin edilmektedir.

► Her bir protein çeşidinin sentezinden DNA'daki bir gen (alel) sorumludur.

► Türlerdeki kalıtsal özellikler genler tarafından belirlenir.

► Genler genellikle baskın ve çekinik şekilde olabilirler ve harflerle ifade edilirler. Baskın genler büyük, çekinik genler küçük harflerle ifade edilir. (A, a, B, b gibi)

3. GENOM : Bir organizmadaki genlerin tamamıdır.

4. KROMATİN İPLİK

► Ökaryot hücrede DNA ve histon proteinlerinin oluşturduğu nükleoprotein yapıdır. (DNA ve proteinden oluştuğu için)

► Hücre bölünmesinden önce DNA eşlenir, etrafını histon protein çevirir ve kromatin iplik oluşur.

► Böylece çok uzun olan DNA molekülü küçük bir bölgeye sıkıştırılmış olur.

► Ökaryot hücrelerde bölünme evresinin dışında DNA çekirdek içinde kromatin iplik halinde bulunur.

5. KROMOZOM

► Hücre bölünmesi sırasında kromatin ipliklerin kısalıp, kalınlaşıp, katlanması sonucunda oluşan kalıtsal yapılardır.

► Hücre bölünmesi ile genlerin yeni oluşacak hücrelere eşit ve hatasız aktarılması kromozomlar ile olur. Çünkü; kromozom karmaşık olan DNA molekünün paketlenmiş halidir.

► Hücre döngüsünün hazırlık evresinde DNA kendini eşleyerek (kromatin ipliklerde eşlenir) birbirinin kopyası olan iki kromatitli yapı oluşur. Bu iki kromatitli yapı aynı genlere sahip olduğu için her birine Kardeş Kromatit adı verilir.

► Bu iki kardeş kromatitli yapılar yoğunlaşarak Kromozom adını alır.

► Kromozomlarda, kromatitleri bir arada tutan yapılar vardır. Bunlara Sentromer Bölgesi denir.

► Sentromer bölgesinde iğ ipliklerinin bağlandığı protein kısımlar bulunur. Bunlara Kinetokor adı verilir.

► Genellikle, bir türün tüm bireylerinde kromozom sayısı aynıdır.

► Ancak kromozom sayısı türü ayırt eden bir özellik değildir. Çünkü; aynı kromozom sayısına sahip olan farklı türler bulunabilir. Örneğin; insan, moli balığı ve kurt bağrı bitkisinde kromozom sayısı 2n = 46'dır.

► Kromozom sayısı ile canlının gelişmişliği arasında bir ilişki yoktur. Önemli olan kromozom üzerindeki genlerin taşıdığı türe özgü kalıtsal özelliklerdir.

6. HOMOLOG KROMOZOM

► Diploit (2n) canlılarda biri sperm ile diğeri yumurta ile yavruya geçen kromozomlardır.

► İnsan türü için homolog kromozomların 23 tanesi anneden 23 tanesi babadan gelir.

► Bu kromozomlar üzerinde aynı karaktere etki eden genler karşılıklı bölgelerde bulunur.

► İnsanda 23 çift (46 kromozom) homolog kromozom bulunur.

► Homolog kromozomların karşılıklı bölgelerinde, aynı karaktere etki eden genin alelleri yer alır.

► Bu alel genin kromozom üzerinde bulunduğu yere Lokus denir.

► Kalıtsal bir özelliğe etki eden alel genler, homolog kromozomların karşılıklı lokuslarında yer alır.

► İnsan vücut hücrelerinde 2n = 46 kromozom bulunur. Vücut hücrelerinin tamamı ve eşey ana hücreleri 46 kromozom taşır. Ergenlik dönemi ile eşey ana hücreleri mayoz bölünme geçirerek üreme hücrelerini (gamet) oluştururlar. Gametler; erkekte sperm (n = 23 kromozomludur), dişide yumurta (n = 23 kromozomludur) hücreleridir. Bunların döllenmesi ile 2n = 46 kromozomlu zigot oluşur. Zigot yeni oluşan yavrunun ilk hücresidir. Mitoz bölünmeler geçirerek önce embriyoyu sonra yavruyu oluşturur. 

Homolog kromozom çiftlerinin biraraya gelmesi ve döllenme olayı şemada gösterilmiştir.

► Canlılar hücrelerinde taşıdıkları homolog kromozom sayılarına göre çeşitlilik gösterir. Buna göre; monoploit, diploit, triploit vb. hücrelere ayrılırlar.

Monoploit = Haploit Hücre (n)

► Homolog kromozomları birlikte bulundurmayan hücrelerdir.

► Bu hücreler homolog kromozom çifti taşımaz. Tek takım kromozoma sahiptirler.

► n kromozomlu canlılarda her karakteri bir gen belirler. Yani alel gen bulundurmazlar. Örneğin; tüm prokaryot canlılar (bakteriler ve arkeler), erkek arı, sperm, yumurta, spor hücreleri n kromozomludur ve haploit hücrelidirler.

► Örneğin insanda yumurta ve sperm hücresi n = 23 kromozomludur.

Diploit Hücre (2n)

► Homolog kromozomları birlikte bulunduran hücrelerdir.

► Diploit canlılarda yarısı anneden yarısı babadan gelen homolog kromozom çiftleri bulunur.

► Her bir karakteri bir çift gen belirler. Yani alel gen bulundurular.

► Diploit canlılar döllenmiş yumurtadan gelişen canlılardır. Yani eşeyli üreme ile oluşurlar.

► Vücut hücreleri (somatik), kraliçe ve işçi arılar, eşey ana hücreleri (mayoz geçirecek hücrelerdir.) diploit hücrelerdir.

İnsanda Kromozom Formülleri

► İnsan türü 2n = 46 kromozomludur.

► Bu kromozomlardan 44 tanesi vücut özelliklerini belirleyen genleri taşırlar. Bu kromozomlara Otozom (Vücut) Kromozomları denir.

► Otozom kromozomlar dişi ve erkeklerde 44 tanedir.

► Geriye kalan 2 tanesi ise Gonozom (Eşey) Kromozomlarıdır.

► Gonozom kromozomlar hem cinsiyeti belirleyen genleri taşır hem de bazı vücut özelliklerimizi belirleyen genleri taşırlar. (Renk körlüğü, hemofili gibi özellikler gonozomlar üzerinde taşınan genlerle ortaya çıkar.)

► Dişide bulunan gonozom kromozomlar XX'tir. Erkekte ise XY'dir.

             

Mitotik Evre

► İnterfazın tamamlanmasından sonra mitotik evre başlar.

Mitotik evre 2 ana basamaktan oluşur.

A. Mitoz (karyokinez = çekirdek bölünmesi)

B. Sitoplazma bölünmesi (sitokinez)

► Mitotik evre tamamlandığında sitoplazma bölünmesi de tamamlanır.

A. Mitoz (karyokinez = çekirdek bölünmesi)

► Sırasıyla dört evreden oluşur.

Profaz

Metafaz

Anafaz

Telofaz

2n = 4 kromozomlu bir hücrenin mitoz bölünme evreleri şöyledir.

Profaz

► Mitozun ilk evresidir.

► Kromatin iplikler katlanır. Kısalıp yoğunlaşır ve kromozomları oluşturur.

► Her bir kromozomda iki tane birbirinin kopyası olan Kromatit bulunur. Bunlara eş = kardeş kromatit denir.

► Çekirdekçik kaybolur, çekirdek zarı parçalanır. Organeller geçici olarak ortadan kalkar.

► İnterfazda eşlenmiş sentrozomların yapısındaki mikrotübüllerden iğ iplikleri oluşur. (Bitki hücrelerinde sentrozom olmadığı için iğ iplikleri sitoplazmadaki protein yapılı mikrotübüller tarafından oluşturulur.)

► Sentrozomlar zıt kutuplara hareket etmeye başlar.

► Bazı mikrotübüller kromozomlardaki Kinetokorlara tutunur.

► Kromozomlara bağlanmayan iğ iplikleri ise hücre şeklinin kutuplara doğru ovalleşmesini sağlayarak sitoplazma bölünmesinde görev alırlar.

Metafaz

► Kromozomlar kinetokorlarından iğ ipliklerin tutunmuş durumdadır.

► Bu evrede tüm kromozomların iğ ipliklerine tutunmuş olması gerekir. Tutunmuş olmazlar ise; yavru hücrelere genetik bilgi eşit olarak aktarılamaz. (Down sendromu bu şekilde olur.)

► Kromozomlar; hücrenin ekvator düzleminde tek sıra halinde dizilirler.

► Kromozomların mikroskopta en belirgin görüldüğü evredir.

► Bu evrede kromozomların fotoğrafı çekilerek karyotip analizi yapılabilir. (Karyotip;  kromozomların uzunluk, bant ve sentromer konumu gibi özellikleri dikkate alınarak sınıflandırılması sonucu elde edilen fotoğraftır.) Karyotip sayımı ile down sendromu gibi hastalıklar teşhis edilebilir.

► Kromozomların yapısında veya sayısında görülebilecek anormallikler bu evrede belirlenebilir.

Anafaz

► İğ iplikleri kısalır, sentromerler bölünür.

► Kardeş kromatitler kinetokor enzimleri yardımıyla birbirinden ayrılır ve zıt kutuplara hareket ederler.

► Kutuplara çekilen her bir kromatit yavru kromozom adını alır. (Tek kromatitli kromozomlar vardır.)

► Kromozom sayısı geçici olarak 2 katına çıkar. (Sentromerler bölündüğü için bunlarında sayısı iki katına çıkar)

► DNA miktarı değişmez.

► Kromozomlara tutunmayan iğ iplikleri birbiri üzerinde kayarak hücrenin boyunun uzamasına neden olur.

► Anafaz sonunda hücrenin her iki ucu eşit sayıda kromozoma sahip olur.

► Hayvan hücrelerinde sitoplazma boğumlanması başlar.

Telofaz

► Hücre içinde iki yavru çekirdek görülür.

► Çekirdek zarı ve çekirdekçikler yeniden oluşur.

► Yavru kromozomlar incelip uzayarak kromatin iplik haline gelir.

► İğ iplikleri kaybolur.

► Hücre organelleri yeniden oluşur

► Sonuçta bir çekirdeğin genetik olarak aynı olan iki çekirdeğe bölünme işlemi tamamlanır.

► Telofazın sonlarına doğru (geç telofazda) eş zamanlı sitoplazma bölünmesi de gerçekleşir.

► Çekirdek bölünmesinin tamamlanmasından kısa bir sonra sitokinezde tamamlanarak iki yavru hücre oluşur.

Sitoplazma Bölünmesi (Sitokinez)

► Hayvan ve bitki hücrelerinde farklı şekillerde olur.

Sitoplazma Bölünmesi
Hayvan Hücrelerinde	Bitki Hücrelerinde
Boğumlanma ile olur.	Hücre plağı oluşumu ile olur.
Anafaz evresinde başlar.	Telofaz evresinde başlar.
Hücre zarının iki yanından dıştan içe doğru boğumlanarak gerçekleşir.	Hücre çeperi boğumlanmaya engel olduğu için hücrenin ortasından başlayarak zara değinceye kadar devam eder. İçten dışa doğru olur.
Boğumlanma; sitoplazmadaki protein yapılı mikrofilamentlerin kasılması ile olur.	Hücre plağı golgi aygıtı tarafından sentezlenir.

NOT: Bitkilerde hücre plağı (ara lamel) oluşumu golgi aygıtı tarafından gerçekleştirilir.

NOT: Bitki hücrelerinde sitokinezin boğumlanma ile gerçekleşmemesinin nedeni; hücre duvarının varlığıdır.

Hücre Döngüsünde;

DNA miktarındaki değişim

Kromozom sayısındaki değişimin grafiklerle gösterilmesi şu şekildedir.

Amitoz ve Endomitoz Bölünmeler

► Canlılarda mitoz bölünmeden başka amitoz ve endomitoz gibi farklı bölünme şekilleri de görülebilir.

Hücre Döngüsünün Kontrolü

► Hücrelerin yaşam döngüsünde gerçekleşen tüm olaylar genlerle kontrol edilir.

► Hücre bölünmesinin hatasız ve doğru ilerleyebilmesi için döngünün farklı aşamalarında görev yapan kontrol noktaları vardır.

► Bu kontrol noktalarında protein yapılı bazı işlevsel moleküller görev alır.

► Bu işlevsel proteinler ile Dur ve Devam Et sinyalleri verilerek gerekli kontrol sağlanır.

► Hücrede sırasıyla G₁, G₂ ve M kontrol noktaları vardır.

► Bölünmenin gerçekleşebilmesi için ortamda yeteri kadar besin ve büyüme faktörü bulunmalıdır.

► Büyüme faktörü vücut hücreleri tarafından salınır ve diğer hücrelerin bölünmesinde etkilidir.

► Bazı hücreler G₁ evresinden çıkarak hücre döngüsünde G₀ olarak adlandırılan durgun evreye girerler.

► G₀ evresinde; metabolik aktivite devam eder. Ancak hücre dış sinyaller tarafından uyarılmadıkça bölünme geçirmez.

► Örneğin; karaciğer hücreleri G₀ evresinde bekler. Yaralanma veya hücre kaybı olduğunda G₀ evresinden çıkarak bölünme gerçekleşir ve rejenerasyon olur.

► Örneğin; embriyonik hücrelerde G₁ gerçekleşmeden S evresine geçilir. (Belli bir büyüklüğe ulaşmadan hızlı bölünürler)

► İnsan vücudundaki sinir hücreleri, gözdeki retina hücresi ve iskelet kası hücrelerinde S ve G₂ evreleri görülmez. Bu hücreler bölünemezler.

Kontrolsüz Hücre Bölünmeleri ve Kanser

► Hücre döngüsü bozulursa kanser ortaya çıkabilir.

► Kanser; bir doku ya da organdaki hücrelerin kontrolsüz olarak bölünüp çoğalmasıdır.

► Kanserli hücreler DNA'daki hasardan dolayı oluşur.

► DNA aslında kendisinde oluşan hataları onarabilecek genlere sahiptir.

► Hücrenin yaşam döngüsünde DNA'da hasar oluşursa, hücre bunu ya onarır ya da ölür.

► Oysa kanser hücrelerinde hasarlı DNA onarılamaz.

► Hücre döngüsünün kontrolü bozulur. Hücreler sinyallere cevap veremez.

► Kanserli hücreler çok hızlı bölünebilirler.

► Bağışıklık sistemimiz genellikle bozulan hücreleri yok edebilir. Ancak kanserli hücreleri yok edemediği için bu hücreler çoğalarak anormal hücre kitlelerini (tümör = ur) oluşturur.

Tümörler 2 şekilde olur.

1. İyi Huylu Tümör: Anormal hücre kitlesi hızlı bir büyüme ve yayılma göstermiyorsa bu tip tümörlere iyi huylu tümör denir. Bu tümörler genellikle sorunsuzdur ve cerrahi müdahale ile alınır.

2. Kötü Huylu Tümör: Tümörü oluşturan hücre kitlesi bir ya da bir kaç organın işleyişini bozacak şekilde vücuda yayılıyorsa bu tümörlere kötü huylu tümör veya kanserli doku denir. Bu tümörler kan ya da lenf dolaşımı ile vücudun diğer bölgelerine yayılırlar. Bu yayılmaya Metastaz denir.

► Ülkemizde ve dünyada kanser hastalıklarının oranı gittikçe artmaktadır.

Kansere Neden Olan Faktörler

► Genetik yatkınlık

► Tütün ürünleri ve alkol kullanımı

► Yanlış beslenme ve obezite

► Genlerde oluşan bozukluklar ve yaşlanma

► Radyasyon, virüsler, kimyasal maddeler, aşırı güneş ışını gibi faktörler kansere neden olur. Bu tip maddeler kanserojen maddeler denir.

Kanserin Tedavi Yöntemleri

3 şekilde tedavi edilirler.

1. Kemoterapi: İlaçla tedavidir.

2. Radyoterapi: Tümörlere yüksek enerjili ışın uygulanır.

3. Cerrahi Müdahale: Tümörlü bölge ameliyat ile alınarak bölge temizlenir. (Meme ve rahim kanserleri ile iyi huylu tümörlerin alınmasında  uygulanır.)

Eşeysiz Üreme

► Canlıların ortak özelliklerinden biri de üremedir.

► Canlıların nesillerini devam ettirmek için yeni bireyler oluşturmalarına üreme denir.

► Üreme olayı, bireyin yaşamının devamı ile ilgili değildir ancak neslin devamı için şarttır.

► Bazı canlılarda üreme yeteneği olmayabilir. Örneğin işçi arılar kısırdır.

► Üreme ile türe ait genetik bilgiler nesilden nesile aktarılır.

► Ölümlerle eksilen bireylerin yerine üreme ile yeni bireyler eklenir.

Eşeysiz Üremenin Çeşitleri

1. Bölünerek Üreme

► Prokaryot canlılardan bakteri ve arkelerde, ökaryot canlılardan amip, öglena, paramesyum gibi tek hücreli protistalarda görülür.

► Tek hücreli canlı belli bir büyüklüğe ulaşır ve ikiye bölünerek çoğalır.

► Bölünme sonucu oluşan yavru hücreler kalıtsal olarak hem birbirleriyle hem de atasıyla aynıdır. Ancak oluşan yavru hücrelerin büyüklükleri, sitoplazma miktarları ve organel sayıları farklı olabilir.

► Bölünmeden önce DNA eşlenmesi görülür.

Prokaryotlarda Bölünerek Üreme

► Bakteri ve arkelerin bölünerek üremesi hücrenin belli bir büyüklüğe ulaşması ve DNA'nın eşlenmesiyle başlar.

► Hücre boyu uzar, DNA'lar birbirinden uzaklaşır, hücre zarı içe doğru çöker, çökme bölgesinde yeni çeper oluşur. Böyleve iki yeni bakteri hücresi meydana gelir.

► Bu canlılarda zarla çevrili çekirdek bulunmadığı ve iğ ipliklerini oluşturacak proteinler olmadığı için mitoza ait evreler görülmez.

Ökaryotlarda Bölünerek Üreme

► Amip, öglena ve paramesyumda bölünme, hücrenin şekline ve simetrisine göre farklı bölgelerden gerçekleşebilir.

► Amip her yönden, öglena boyuna, paramesyum enine bölünerek ürer.

► Üreme sonucu oluşan yavru hücrelerde; sitoplazma miktarı, organel sayısı, ve metabolizma hızı farklılık gösterebilir.

2. Tomurcuklanma

► Ana canlının vücudunda mitoz ile oluşan bir ya da daha fazla çıkıntının gelişmesi sonucu yeni bireylerin oluşmasına tomurcuklanma denir.

► Çok hücrelilerde tomurcuklanma ile üreme sürecinde; mitoz ve hücre farklılaşması görülür. Tek hücrelilerde farklılaşma olmaz.

► Oluşan tomurcuklar başlangıçta ana canlıdan çok küçüktür. Ana canlı ile yavruların kalıtsal özellikleri aynıdır.

► Bazı protistlerde, bira mayası hücrelerinde, süngerlerde ve sölenterlerde (hidra, denizanası ve mercanlar) görülür.

► Omurgasız bir sölenter olan hidranın tomurcuklanmasıya oluşan yeni canlı, ana bireye bağlı kalabileceği gibi ana bireyden ayrılıp bir zemine tutunarakta yaşayabilir.

► Zemine tutunarak yaşayan yavruya Polip denir.

► Poliplerden eşeysiz çoğalan ve bağımsız yüzen bireylere denizanası (medüz) denir. Medüzlerde tomurcuklanma görülmez. Metagenez ile çoğalırlar.

3. Rejenerasyon ile Üreme

► Deniz yıldızı, planaryai halkalı solucan gibi omurgasız hayvanlarda, hayvanın kopan parçalarından yeni bir canlı oluşmasına Rejenerasyon ile üreme denir.

Rejenerasyon sırasında;

♦ Mitoz

♦ Büyüme

♦ Farklılaşma olayları görülür. Ancak genetik çeşitlilik oluşmaz.

►Oluşan yavrular hem birbirleriyle hem de ana canlıyla aynı kalıtsal özellikleri taşır.

► Rejenerasyon yenilenme demektir. Canlıların gelişmişlik düzeyi arttıkça rejenerasyon yeteneği azalır.

Örneğin;

♦ Kuş ve memelilerde yaralanan bölgede rejenerasyon ile doku onarımı olur. Yani doku düzeyinde rejenerasyon olur. İnsanda rejenerasyon yeteneği en yüksek organ karaciğerdir.

♦ Kertenkelenin kopan kuyruğunu, semenderin kopan bacağını ve yengecin zarar gören çenesini onarması organ düzeyinde rejenerasyondur.

♦ Deniz yıldızı, planarya ve halkalı solucanda kopan parçalardan yeni bireylerin oluşması üreme düzeyinde rejenerasyondur. Bu canlılarda rejenerasyon ile tüm vücut yenilenebilir. Yeni bir canlı oluştuğu için eşeysiz üreme kabul edilir.

► Doku ve organ düzeyinde rejenerasyonlar üreme değildir.

Deniz Yıldızında Rejenerasyon

► Çoğu deniz yıldızında beş kol ve kolların birleştiği yerde merkezi bir disk bulunur.

► Bu kollardan biri ya da bir kaçı koparsa kopan kollar merkezi diskten pay almamışsa yeni bir canlı oluşturmaz. Ancak kopan parça yenilenir. (Organ dizeyinde rejenerasyon olur.)

► Kopan kol merkezi diskten pay almışsa yeni bir canlı oluşur. (Ürme düzeyinde rejenerasyon olur)

4. Sporla Üreme

Sporla üreme;

♦ Plazmodyum sporu (sıtma paraziti) ve su yosunu (algler) gibi bazı protistlerde,

♦ Mantarlarda

♦ Bütün çiçeksiz ve tohumsuz bitkilerde görülür. Örneğin; eğrelti otu, kara yosunu gibi

► Sporların etrafı kalın bir örtüyle kaplıdır. Bu nedenle sporlar, olumsuz çevre şartlarına karşı oldukça dayanıklıdır. Dayanıklı oldukları için atmosferin en üst katmanlarında bile canlılıklarını koruyabilmektedir.

► Sporların uygun şartlarda döllenme olmadan mitoz ile gelişerek yeni canlılar oluşturmasına Sporla Üreme denir.

► Sporlar (n) haploit kromozomludur ve uygun koşullarda mitozla yeni bireyler oluşturur.

► Sporlarla döllenme gerçekleşmez.

► Sporlar ana canlıdan; mitoz veya mayoz ile oluşurlar.

► Rüzgar, yağmur, böcekler ve diğer aracılarla çevreye yayılırlar. Nemli ortamlarda su alarak aktifleşirler. Mitoz ile oluşan sporlar çimlenerek yeni bireyleri oluştururlar. Bu bireylerde kalıtsal çeşitlilik görülmez.

► Çimlenme sırasında; enzim etkinliği, ATP üretimi ve tüketimi artar.

► Çiçeksiz (tohumsuz) bitkilerde spor hücreleri; spor kesesi içinde mayoz bölünme ile oluşur. Bu nedenle oluşan spor hücreleri arasında kalıtsal çeşitlilik görülür. Örneğin; kara yosunu ve eğrelti otu gibi tohumsuz bitkilerde sporlar mayozla oluşur.

► Çiçeksiz bitkilerde çiçek ve dolayısıyla tohum oluşmaz. Yaşam döngülerinde hem eşeyli hem de eşeysiz üreme birbirini takip ederek (metagenez) gerçekleşir. Tohum yerine spor hücreleri üremede görev alır.

Küf Mantarında Sporlanma

► Ekmek küfü, limon küfü mantarları ile puf mantarları spor keselerinden mitoz ile binlerce spor hücresi oluştururlar.

► Keselerin patlamasıyla sporlar toz bulutu halinde etrafa yayılır.

► Rüzgar ve böcekler yardımıyla çevreye yayılan sporlar nemli ve ılık ortam bulduklarında çimlenerek yeni küf mantarlarını oluşturur.

5. Partenogenez

► Döllenmemiş yumurtadan mitoz bölünme ile yeni bireylerin oluşmasına Partenogenez denir.

► Omurgasızlardan; arılar, karıncalar, yaprak bitleri, su pireleri, bazı çekirge ve kelebek türlerinde görülür.

► Omurgalılardan ise; bazı balık, kurbağa, sürüngen ve kuş türlerinde görülebilmektedir.

► Partenogenez ile üreyen türlerin çoğunda aynı zamanda eşeyli üreme de gerçekleşmektedir.

► Döllenmeden gelişen yumurta hücresi mayoz ile oluşur. Yani kalıtsal çeşitlilik vardır.

Bal Arılarında Partenogenez

► Bir arı kovanında üç tür arı bulunur. Bunlar;

1. Kraliçe Arı (2n): Üremeden sorumludur. Mayoz ile yumurta hücrelerini üretir ve bunları bir kesede depolar. Yılda bir kez çiftleşme uçuşu gerçekleştirir. Erkek arıdan aldığı spermleri vücudundaki başka bir kesede depolar. Bu yumurta hücrelerinden spermle döllenenler dişi embriyoları (2n) oluşturur. Oluşan dişi embriyolar arı sütü ile beslenirse kraliçe arılar, çiçek tozu (polen) ile beslenirse kısır olan işçi arılar (2n) oluşur. Döllenmeden gelişenler ise (partenogenez ile) mitoz ile çoğalarak erkek arıları (n) oluşturur.

2. İşçi Arılar (2n): Mayoz geçirmezler. Kısır dişi bireylerdir. Döllenme ile oluşurlar. Döllenmeden sonra oluşan dişi embriyolar çiçek tozu ile beslenirse işçi arılar oluşur. Kovanın bakımından, kraliçe ve erkek arıların beslenmesinden sorumludurlar.

3. Erkek Arı (n): Mitoz ile sperm oluşturarak üremeden sorumludurlar. Erkek arılar partenogenez ile oluşurlar. Kraliçe arının mayoz ile oluşturduğu yumurtaların döllenmeden gelişmesi ile oluşurlar. Yumurtalar mayoz ile oluştuğu için kalıtsal çeşitlilik taşırlar. Farklı iki ya da üç yumurtadan oluşan erkek arılar bu nedenle birbirinden farklıdır. Erkek arı (n) kromozomlu olduğu için mayoz geçiremez. Çünkü mayoz geçirecek bir hücrenin kesin (2n) olması gerekir. Bu nedenle erkek arılar spermleri mitoz ile oluştururlar. Bir erkek arının oluşturduğu tüm spermler birbirinin aynısıdır. Yani kalıtsal çeşitlilik taşımazlar.

► Arı sütü ya da çiçek tozuyla beslenme kalıtsal olmayan değişiklikler oluşturur. Bu değişikliklere Modifikasyon denir.

Diploid Partenogenez

► Bazı balıklar, kurbağalar ve sürüngenlerde görülür.

► Partenogenez ile (2n) kromozomlu bireyler oluşur.

► Örneğin; kamçı kuyruklu kertenkelelerde sadece dişi bireyler vardır. Erkek bireyler yoktur.

► Dişi birey mayoz ile yumurta hücresini üretir. Mayoz ile oluşan 4 hücreden bir tanesi yumurta 3 tabesi kutup hücresidir.

► Yumurta hücresini bu kutup hücrelerinden biri dölleyerek zigot hücresini (2n) oluşturur.

► Zigottan her zaman yeni dişi kamçı kuyruklu kertenkeleler oluşur.

6. Vejetatif Üreme

► Gelişmiş bitkilerin; kök, gövde, dal ve yaprak gibi kısımlarından uygun koşullarda yeni bitkilerin oluşmasına Vejetatif Üreme denir.

► Bu organlar vejetatif organlar olup bölünür = meristem doku hücrelerini taşır. Bu doku bitkide sınırsız büyümeyi sağlayan dokudur.

► Vejetatif üreme bitkilerin eşeysiz üreme şeklidir.

► Eşeyli üreyebilen (tohumla) ancak genetik özellikleri korunmak istenen bitkilerde veya tohumla üreyemeyen bitkilerde görülen bir üreme şeklidir.

► Temeli; mitoza, yenilenme ve farklılaşmaya dayanır.

► Ana bitkiden alınan doku ya da organ parçasının gelişmesiyle oluşur.

► Bu yolla oluşan bitkiler; hem birbirleriyle hem de ana bitkiyle aynı genetik yapıdadır.

Bu yöntem ile;

♦ Daha kısa sürede ve çevreye uyumlu

♦ Kalıtsal ve istenilen özellikleri korunan

♦ Bol ve kaliteli ürün veren bitkiler çoğaltılır.

► Böylece ekonomik ve verimli ürünler elde edilir.

Bitkilerde Uygulanan Vejetatif Üreme Şekilleri

1. Sürünücü Gövde (Stolon) ile Üreme (Çilek)

2. Yumru Gövde ile Üreme (Patates, yer elması)

3. Rizom Gövde ile Üreme (Ayrık otu, zencefil, süsen)

4. Çelik ile Üreme (Afrika menekşesi, Aşkın gözyaşları bitkisi) ve Aşılama

5. Doku Kültürü (Havuç, orkide)

6. Soğanla Üreme (Lale, zambak, nergis)

1. Sürünücü Gövde (Stolon) ile Üreme

► Bazı bitkilerin toprak yüzeyinde uzanan gövde uzantıları, toprağa kök salar ve bu bölgelerden yeni bitkiler gelişir.

► Sürünücü gövde büyüyerek çilek ve kuş otu gibi bitkilerin geniş bir alana yayılmasını sağlar.

► Örneğin; çilek bitkisinde toprak yüzeyinde büyüyen sürünücü gövde üzerindeki göz adı verilen yapılar, köklenerek yeni çilek bitkilerini meydana getirir.

             

2. Yumru Gövde ile Üreme

► Bazı bitkilerin toprak altında bulunan ve besin depolayan toprak altı gövdelerine yumru denir.

► Patates, yer elması gibi bitkilerin yumru gövdeleri üzerinde bulunan ve nodyum denilen gözlerden gelişen sürgünler, yavru bitkileri oluşturur.

             

3. Rizom Gövde ile Üreme

► Rizomlar; yedek besin maddesi depo eden, toprak altında yatay olarak uzanan, silindir şeklindeki toprak altı gövdeleridir.

► Rizomlar toprak altı gövdelerinde olduğu gibi tepe ve yan tomurcuklara sahiptir.

► Ayrık otu, zencefil, süsen gibi bitkilerin üzerinde bulunan tomurcuklar gelişerek toprak altı veya toprak üstü sürgünlerini oluşturur.

► Rizomlu bitkiler, toprak altındaki rizomları sayesinde çok yıllık bitki özelliği gösterir.

4. Çelik ile Üreme

► Begonya, sardunya ve menekşe gibi saksı bitkilerinde ve meyve ağaçlarında ana bitkinin kök, gövde, dal ya da yapraklarından alınan ve çelik adı verilen parçaların kullanılmasıyla yeni bitkilerin elde edilmesidir.

► Afrika menekşesi, aşkın gözyaşları bitkisi gibi bazı bitkilerde tek yapraktan tüm bir bitki gelişir.

► Çelikle üretimde başarılı olmak için alınan parçalar, genç organlardan seçilir.

► Bunun nedeni, bitkinin genç organlarında mitozun daha hızlı olmasıdır.

► Kavak, söğüt, asma ve incir gibi bitkilerden istenilen miktarda çelik alınıp kullanılabilir.

Aşılama

► Çelikle vejetatif üremenin başka bir yolu da aşılamadır.

► Süs bitkilerinin, ekonomik değeri yüksek olan bitkilerin ve özellikle meyve ağaçlarının üretilmesinde kullanılan bir yöntemdir.

► İki bitki parçasının kaynaştırılıp tek bir bitkiymiş gibi büyüyecek şekilde birleştirilmesidir.

► Aşılama yönteminde eklenen parçaya aşı denir.

► Aşı, bitkinin üretilmek istenen üst kısmını oluşturur.

► Bitkinin alt kısmını ve kökünü meydana getiren bölüme ise anaç adı verilir.

► Aşılama sırasında başarı elde etmek için meyve verimi ve kalitesi düşük ancak kök yapısı kuvvetli anaç bitki ile kök yapısı zayıf, meyve verimi ve kalitesi yüksek bitkiden elde edilen aşılar birleştirilir.

► Bitkide aşılama, aynı türün farklı çeşitlerine veya yakın akraba türlerine uygulanır.

► Aşılama sonrasında üretilmek istenilen bitkinin kalitesi, aşının genleri tarafından belirlenir.

► Anaç bitkinin ise gelişmiş kökünden faydalanılır.

► Örneğin turunç bitkisine, limon veya mandalinadan alınan parça aşılanarak istenilen turunçgil türlerinin üretimi sağlanır.

Aşı Çeşitleri

► Uygulama durumuna göre iki çeşit aşı vardır.

1. Göz Aşısı:

♦ Anaç bitkiye aşılanacak parça tek bir gözden oluşur.

♦ Bitki sürgünlerindeki tomurcuk kısımlara Göz adı verilir.

♦ Bitkiden kabuğu ile alınan bir göz, anaç bitki sürgününe kaynaşacak şekilde birleştirilir. 

♦ Bu yöntem daha çok küçük fidanlarda kullanılır.

2. Kalem Aşısı:

♦ Daha çok büyümüş ağaçlarda uygulanır.

♦ Kalemler; ucunda tomurcukları ve dal boyunca yaprak gözleri olan, yaklaşık 15-20 cm uzunluğunda bulunan dal parçalarıdır.

♦ Anaç bitkilere aşılanacak kalemler, anaçla kaynaşacak şekilde birleştirilir.

Daldırma

► Çelikle üremenin bir başka şekli de daldırma yöntemidir.

► Bu yöntem, çelikle zor köklenen ve tohumla üretimi zor olan bitkilerin yetiştirilmesinde kullanılır.

► Daldırma yönteminde ana bitkinin genç bir dalı, ana bitkiden ayrılmadan yalnız uçları hava ve ışık alacak şekilde eğilerek toprağa gömülür.

► Dalları eğilmeye uygun olmayan bitkiler de toprakla doldurulan plastik bir kap ya da torbada bitkinin genç bir dalına bağlanarak gelişmeye bırakılır.

► Ana bitkiden ayrılmayan dala, ana bitkiden su ve besin maddelerinin taşınması devam eder. Toprakla kapatılan kısımda zamanla yeni kökler oluşur. Köklenip gelişen dal ana bitkiden kesilerek alınır ve yeni bir bitki elde edilir.

► Portakal, mandalina, böğürtlen, ahududu, fındık, asma, incir, ayva gibi bitkiler bu yöntemle çoğaltılabilir.

5. Doku Kültürü

► Doku kültürü ile üretim, laboratuvar ortamında steril şartlarda gerçekleştirilir.

► Ekonomik değeri yüksek, üretimi zor bitkilerin ve soyu tükenmekte olan türlerin korunmasına yönelik çalışmalar için bu yöntem kullanılır.

► Bitkilerin kök ve gövde uçlarında meristem adı verilen bölünme yeteneğine sahip ve henüz farklılaşmamış hücre grupları bulunur.

► Çoğaltılmak istenilen bitkinin kök ve gövde ucundan meristem özellik gösteren hücre ya da küçük doku parçaları alınıp sterilize edilerek yapay besi ortamına konur.

► Doku parçaları, besi ortamında mitoz ile kallus adı verilen düzensiz hücre topluluğunu oluşturur.

► Oluşan kallus hücreleri, buradan alınarak bitki büyümesi ve farklılaşmasında görevli hormonları içeren ortama konur.

► Bu ortamda hücreler, farklılaşarak kök ve gövde gibi yapılara sahip küçük, yeni bitkiler oluşturur.

► Doku kültürü tekniği ile istenilen özelliklere sahip bitkilerin yüzlerce hatta binlerce kopyası oluşturulabilir.

► Bazı bitkilerde farklılaşan bu hücreler, embriyo oluşturabilir ve bunlar yapay tohum olarak kullanılır.

► Doku kültürü bir çeşit klonlama tekniğidir.

► Bitkilerin ıslah çalışmalarında ve değerli süs bitkilerinin hızlı çoğaltılmasında kullanılan bir yöntemdir.

6. Soğanla Üreme

► Bahçecilik ve tarım sektöründe lale, zambak, nergis ve süsen gibi bitkiler; görünümleri, güzel çiçekleri ve hoş kokularından dolayı önemli bir yere sahiptir.

► Süs bitkisi olarak üretilen ve ticareti yapılan bu bitkiler, soğan adı verilen toprak altı yapıların dikimi ile üretilir.

► Soğanlı bitkilerden lale, zambak, nergis gibi çiçek türleri en çok üretilenler arasında yer almaktadır.

► Bitkilerin soğanlarında bulunan tomurcuklar, uygun ortam koşullarında gelişerek genç bitkiyi oluşturur.

► Sonbaharda dikilen soğanlar, ilkbaharda çiçek açar.

► Olgunlaşma dönemleri sonunda oluşturdukları yavru soğanlar, sonraki yıl üretimde kullanılır.

► Bu tür bitkiler, tohumla da üretilebilir.

► Ancak tohumla üretimde tohumun ekilmesinden çiçek açımına kadar geçen süre çok uzundur. (Bitkinin türüne göre 5-6 yılı bulabilir.)

Vejetatif Üremenin Avantajları

► Vejetatif üreme, tarımda verimliliği artıran bir yöntemdir. Kısa sürede fazla ve kaliteli üretim yapılmasını sağlar.

► Tohumla üremeye göre daha kısa sürede gerçekleşir.

► Tohumla üreyen bitkilerin genetik yapılarında farklılıklar oluşur.

► Ancak vejetatif üremeyle oluşan bitkiler genetik açıdan birbirinin kopyasıdır. Bu şekilde bitkilerin sahip olduğu iyi özellikler korunmuş olur.

► Tohum yapma yeteneğini kaybetmiş olan muz, çekirdeksiz üzüm gibi bitkiler bu şekilde üretilir.