Konu Detayı Sayfası

Mitoz

Hücre Bölünmeleri

Mitoz ve Eşeysiz Üreme

1013

2. 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.

Kardeş kromatitlerin ayrılması; kromozom sayısı ve yapısı aynı olan hücrelerin oluşmasını sağlar.

► 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.

► İnterfazda DNA eşlendiği için profaz ve metafaz evrelerinde kromozomlar 2 kromatitlidir.

► Anafazda eş kromatitler ayrıldığı için; anafaz ve telofazda kromozomlar tek kromatitlidir.

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.

Mitozun Önemi

► Sağlıklı kişilerde vücut hücrelerinin çekirdeğindeki kromozom sayısı ve DNA miktarı sabittir.

► Mitoz sırasında bölünecek olan ana hücre; DNA'da bulunan genetik bilginin tam bir kopyasını oluşturarak, bunu yeni oluşacak yavru hücrelere aktarır.

► Mitoz sonunda bir hücre bölünerek iki yavru hücre oluşur.

► Oluşan hücrelerin kromozom sayısı ve genetik yapısı hem birbirleriyle hem de ana hücreyle aynıdır.

► Mitozun en önemli özelliği genetik yapıda değişiklik olmamasıdır. Bunun nedeni; anafazda birbirinin kopyası olan kardeş kromatitlerin ayrılmasıdır.

► Mitozda kalıtsal çeşitlilik ancak mutasyon olursa gerçekleşir.

► Mitoz sonucunda oluşan yavru hücrelerin;

♦ Sitoplazma miktarları

♦ Organel sayıları

♦ Hücre büyüklükleri farklı olabilir. Ancak DNA miktarları, kromozom sayılarıve organel çeşitleri aynıdır.

Mitozun Özellikleri

► Haploid (n), diploid (2n), triploid (3n) her tip hücre mitoz geçirebilir.

► Bir hücreden iki hücre oluşur.

► Oluşan hücre sayısı 2ⁿ ile hesaplanır.

► Oluşan hücrelerin kromozom sayısı ve DNA miktarları aynıdır. Örneğin; 2n = 4 kromozomlu bir hücre ardarda 3 kez mitoz geçirirse oluşacak hücre sayısı 2³'ten = 8'dir. 8 hücrenin de kromozom sayısı 2n = 4'tür.

► Kalıtsal çeşitlilik olmaz. Olmuş ise bu durum mutasyon ile açıklanır.

Mitoz bölünme;

Tek hücrelilerde çoğalmayı sağlar. (Bakteri ve arke gibi prokaryotlarda mitoz ve mayoz gibi bölünmeler görülmez.)

Çok hücrelilerde ise;

♦ Büyüme ve gelişme,

♦ Rejenerasyon (yenilenme)

♦ Gelişmiş bitkilerde eşeysiz üreme (vejetatif yolla)

♦ Erkek arıda sperm oluşumu gibi olayları gerçekleştirir. (Erkek arı (n) kromozomludur. Mayoz geçiremez)

Bitki ve Hayvan Hücrelerinde Mitozda Görülen Farklılıklar
Karşılaştırılan Özellik	Bitki Hücresi	Hayvan Hücresi
Sitoplazma Bölünmesi	Hücre plağı (Ara lamel) oluşumu ile olur.	Mikrofilamentlerin kasılması ile boğumlanma şeklinde olur.
İğ İpliklerinin Oluşum Şekli	Sitoplazmada organize olmuş mikrotübül proteinler oluşturur.	Sentrozomlardaki mikrotübül proteinler oluşturur.
Sentrozom Eşlenmesi	Sentrozom bulunmaz.	İnterfazın G₂ evresinde eşlenir.
Sitokinezin Oluşum Yönü	Sitoplazmanın merkezinden hücre zarına doğru	Hücre zarından sitoplazma merkezine doğru
Sitokinezin Başladığı Evre	Genellikle telofaz evresinde başlar.	Genellikle anafaz evresinde başlar.

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.

2n = 4 Kromozomlu Bir Hücredeki DNA Miktarı, Kromozom ve Kromatit Sayısındaki Değişim
Evre	DNA Miktarı	Kromozom Sayısı	Kromatit Sayısı
İnterfaz Öncesi	2X	4	4
İnterfaz (DNA Eşlenir)	4X	4	8
Profaz	4X	4	8
Metafaz	4X	4	8
Anafaz (Kardeş Kromatit Ayrılması)	4X	8	8
Telofaz	4X	8	8

Amitoz ve Endomitoz Bölünmeler

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

Amitoz ve Endomitoz Bölünmeler
Amitoz Bölünme	Endomitoz Bölünme
Amip, öglena, paramesyum gibi tek hücreli protistlerde görülür. Amip her yönden, öglena boyuna, paramesyum enine bölünerek amitoz ile çoğalır.	Bitkilerde polen hücrelerinin 2 çekirdekli olması, embriyo kesesinin 8 çekirdekli olması endomitoz bölünme ile gerçekleşir.
DNA eşlenir.	DNA eşlenir.
Sitoplazma bölünür.	Çekirdek bölünmesi görülür.
Çekirdek zarı erimez bu nedenle çekirdek bölünmesi evreleri olmaz.	Sitoplazma bölünmesi olmaz. Çok çekirdekli bir hücre oluşur.

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.

Hücre Döngüsünün Kontrolü
G₁	G₂	M
Hücre yeterli büyüklüğe ulaşmış mı? Ortamda yeterli besin ve büyüme faktörleri var mı? DNA'da hasar var mı? Durumları kontrol edilir.	S evresinde DNA eşlenmesinin doğru yapılıp yapılmadığı kontrol edilir.	Tüm kromozomların iğ ipliklerine bağlanıp bağlanmadığı Metafaz evresinde kontrol edilir.
Bu koşullar uygunsa 'Devam Et' sinyali verilir ve interfazın S evresine geçilerek DNA eşlenir.	DNA eşlenirken hata veya hasar oluşmuşsa 'Dur' sinyali verilir.	Kinetekorlar iğ ipliklerine bağlanmamışsa anafaz başlamaz.
'Dur' sinyali verilirse hücre döngüden çıkar ve bölünemez. Bu bölünememe durumu G₀ olarak adlandırılır.	Sorun yoksa 'Devam Et' sinyali verilir.	Bu kontrol yavru hücrelere eşit sayıda kromozom aktarılmasını sağlar.

► 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.)