G1 Evresi
MİTOZ BÖLÜNME
Genetik Madde ile İlgili Genel Bilgiler
✔ Bir hücrenin genetik maddesine genom denir. Genom DNA molekülünden oluşmuştur.
✔ Normal bir hücrede genetik madde kromatin iplik halindedir. Kromatin iplik, dağınık iplikler halindedir. DNA molekülü histon proteinleri ile sarılarak kromatin iplik haline gelmiştir.
✔ Hücre bölünmesi başlamadan hemen önce replikasyon (DNA eşlemesi) yapılarak genetik madde miktarı iki katına çıkartılır.
✔ Kromatin iplikler kısalıp kalınlaşarak kromatit haline gelir. Birbirinin kopyası olan iki kromatit sentromer bölgesinden birleşerek kromozom halini alır. Kromozom yapısındaki bu kromatitlere kardeş kromatit adı verilir.
✔ Sentromerden kinetokor denilen iplikler çıkar. Bu iplikler kromozomların iğ ipliklerine tutunmasını sağlar.
✔ Bazı hücrelerde kromozomlar çiftler halinde bulunur. Bu kromozomların içeriğindeki karakterler ve sentromer bölgeleri aynıdır. Bu kromozomlara homolog kromozom denir.
✔ Çiftler halinde kromozom bulunduran hücrelere 2n kromozomlu (diploit) hücre denir.
✔ Homolog kromozomlar taşımayan, takım haline kromozom bulundurmayan hücrelere n kromozomlu (monoploit, haploit) hücre denir.
✔ Hücreler hayatsal faaliyetlerini daha kolay gerçekleştirebilmek için mikroskobik boyutlarda olmalılardır. Bu nedenle yüzey/hacim ve çekirdek/sitoplazma oranları bozulduğunda hücre bölünmesi yapma zamanlarının geldiğini anlarlar. Bir dizi sinyal iletim mekanizması ile de bölünmeyi başlatırlar.
✔ Bölünme olgunluğuna ulaşmış amip --> bölünür.
✔ Bölünme olgunluğuna ulaşmamış amibin sitoplazmasının bir kısmı kesilirse --> çekirdeksiz kalan kesilmiş sitoplazma ölür. Çekirdeğin olduğu sitoplazma bölünmez ve hayatta kalır.
✔ Bölünme olgunluğuna erişmiş bir amibin sitoplazmasının bir kısmı kesilirse --> sitoplazma kesilmesi yüzey/ hacim oranını normale döndürse de sinyal iletimi çoktan başladığından çekirdekli sitoplazma bölünür. Çekirdeksiz olan ölür.
Hücre Döngüsü
Bir hücrenin bölünmesi ile oluşan yeni hücrelerde bir sonraki bölünme tamamlanıncaya kadar geçen süreye hücre döngüsü denir.
Hücre döngüsü temel olarak iki evrede gerçekleşir.
1) İnterfaz
2) Mitotik Evre
1) İnterfaz:
✔ Hücrenin normal hayatsal faaliyetlerini gerçekleştirdiği ve bölünmeye hazırlandığı evredir.
✔ G1, S ve G2 olmak üzere üç ana evreden oluşur.
G1 Evresi: Bir önceki bölünme sonucunda yeni oluşmuş hücrenin büyüyerek normal hayatsal faaliyetlerini gerçekleştirdiği evredir. ATP, RNA, protein, enzim ve organel sentezi yoğun bir şekilde gerçekleşir.
S Evresi: Hücre bölünme olgunluğuna eriştiğinde sinyal molekülleri sayesinde bölünme emri gelir. Bunun sonucunda hücrede replikasyon yapılır.
G2 Evresi: Replikasyon kontrol edilir. ATP, RNA, protein, enzim ve organel sentezi devam eder.
✔ Sentrozomu eşlenmesi bu evrede gerçekleşir.
✔ Embriyonik hücrelerde G1 ve G2 evresi görülmez.
✔ Sinir, kas ve göz retinası gibi aşırı özelleşmiş hücrelerde hücre bölünmesi görülmez. Bu hücreler G0 denilen durgunluk evresinde dururlar.
✔ Kalp kası hücreleri ise G2 evresinde kalarak, mitoz bölünmeye devam etmezler.
2) Mitotik Evre:
Hücrenin bölündüğü evredir.
✔ Karyokinez (Çekirdek Bölünmesi)
✔ Sitokinez (Sitoplazma Bölünmesi) olmak üzere iki aşamada gerçekleşir.
a) Karyokinez (Çekirdek Bölünmesi)
1) Profaz: Mitotik evrenin ilk ve en uzun süren aşamasıdır.
✔ Kromatin iplikler kısalıp kalınlaşarak kromozoma dönüşür.
✔ Sentrozomlar aralarında iğ iplikleri oluşturarak zıt kutuplara doğru hareket eder.
✔ Çekirdek zarı ve organeller erimeye başlar.
2) Metafaz: Kromozomların en belirgin görüldüğü mitotik evredir.
✔ Profaz evresinde oluşan kromozomlar sentromer noktalarındaki kinetokorlarla iğ ipliklerine bağlanır; hücre merkezinde yan yana dizilirler.
✔ Bu evre kromozomların en belirgin olduğu evre olduğundan genetik hastalık tanımlaması yapılırken bu evre kullanılır.
3) Anafaz: Kardeş kromatitlerin ayrıldığı (sentromer ayrılması) evredir.
✔ Kromozomlar merkezde dizildikten sonra sentromerler iğ ipliklerini çekiştirir ve kardeş kromatitler sentromerlerinden ayrılarak kutuplara doğru çekilmeye başlar.
✔ Kromatitlerin her biri yeni hücrelerin kromozomu olacağından bu evde kromozom sayısı iki katına çıkar.
4) Telofaz: Profazın tersi olan evredir.
✔ Kromatitlerden her biri kromatin iplik halini almaya başlar.
✔ İğ iplikleri kaybolmaya başlar.
✔ Çekirdek zarı ve organeller oluşmaya başlar.
b) Sitokinez (Sitoplazma Bölünmesi)
✔ Sitoplazma bölünmesidir.
✔ Tamamlandığında iki yeni hücre oluşmuş olur.
✔ Bitki ve hayvan hücrelerinde farklı şekilde gerçekleşir.
✔ Hayvan hücrelerinde sitokinez boğumlanma ile olur. Boğumlanmayı mikrofilament
gerçekleştirir.
✔ Bitki hücrelerinde sitokinez orta lamel (hücre plağı = fragmoplast) ile olur. Hücre plağı, golgi organeli tarafından gerçekleştirilir. Daha sonra, orta plak etrafında hücre çeperi oluşturulur.
Mitoz Bölünmenin Genel Özellikleri
✔ n, 2n ve 3n kromozomlu Vücut (Somatik) hücrelerinde görülür.
✔ Genetik yapısı birbiri ve ana hücre ile aynı olan 2 yeni hücre oluşur.
✔ Kromozom sayısı sabit kalır. Yeni oluşan hücrelerin kromozom sayısı ile bölünme yapacak hücrenin kromozom sayısı aynıdır.
✔ Genetik çeşitliliğe neden olmaz.
✔ Evrime etkisi yoktur.
✔ Tek hücreli canlılarda üremeye; çok hücreli canlılarda üreme, büyüme, gelişme ve onarıma neden olur.
✔ Hayat boyu devam eder.
Hücre Döngüsünün Kontrolü
✔ Hücre döngüsü genlerle kontrol altında tutulur.
✔ Özel sinyal molekülleri G1, G2 ve M olmak üzere 3 kontrol noktasında döngünün sorunsuzca devam etmesini sağlar. Bu noktalardaki DUR ve DEVAM ET sinyalleri ile hücre döngüsü düzenlenir.
✔ G1 kontrol noktasında hücre yeterli büyüklüğe ulaşmışsa DEVAM ET sinyali verilir.
✔ G2 kontrol noktasında DNA hasarı ve hücre büyüklüğü kontrol edilir. Sorun yoksa DEVAM ET sinyali verilir.
✔ M kontrol noktasında kinetokorların iğ ipliklerine tutunması kontrol edilir. Sorun yoksa DEVAM ET sinyali verilir.
✔ Hücre döngüsünün kontrolü herhangi bir nedenle bozulması kanser oluşumuna neden olur. Bu hücreler, bölünme sinyallerine cevap vermezler sürekli bölünerek tümör oluşumuna ve dolayısı ile kanser hastalığının ortaya çıkmasına neden olurlar.
Bir bölünmenin tamamlanmasından sonra oluşan hücrelerin yeni bir bölünme başlangıcına kadar geçirdiği sürece interfaz denir.
İnterfaz süresi hücre döngüsünün yaklaşık %90’ını oluşturur. Örneğin insan deri epitel hücresi 24 saatte bir bölünebilir. Bu sürenin yaklaşık 23 saati interfazı kapsarken geriye kalan 1 saatlik kısmında hücre, bölünme aşamasındadır. Bu nedenle çok sayıda hücreden oluşan preparatların mikroskobik incelemelerinde interfazdaki hücrelere daha fazla rastlanır. İnterfaz G1, S ve G2 olmak üzere üç aşamada gerçekleşir.
G1 evresinde metabolik olaylar yoğun şekilde sürer. Madde alışverişi, sentez ve yıkım reaksiyonları, organel yapımı (mitokondri, endoplazmik retikulum gibi), RNA sentezi devam eder. Hücreler bu evrede hızlı bir şekilde büyür.
S evresinde DNA kendini eşler ve böylece her genin bir kopyası oluşur. DNA miktarı iki katına çıkar. G2 evresinde protein, enzim ve RNA sentezi devam eder. Organel sayısı artar.
Bölünme hızı canlıdan canlıya hatta dokudan dokuya farklılık gösterir. Örneğin bağırsak mukozasındaki epitel hücreleri, kan hücrelerini üreten kemik iliği hücreleri, bitki kök ve gövde ucundaki hücreler hızlı ve devamlı bölünürken bazı doku hücreleri belirli zamanlarda bölünebilir.
Örneğin karaciğer hücreleri yaralanma ya da yıpranan hücrelerin yerine yenilerinin yapılması gibi durumlar dışında bölünemez. Sinir, göz retinası ve çizgili kas hücreleri gibi ileri derecede özelleşmiş hücreler ise farklılaşmasını tamamladıktan sonra hiç bölünmez. Bölünme yeteneğini kaybeden bu hücreler interfazın G1 evresinden çıkarak G0 olarak adlandırılan evreye girer.
Kalp kası hücreleri ise G1 ve S evrelerini geçirip G2 evresinde kalarak mitoza devam etmez. Bölünmeye devam eden hücrelerde ise interfazdan sonra mitotik faz (karyokinez ve sitokinez) ile hücre döngüsü tamamlanır.
Post Views
H&#;cre d&#;ng&#;s&#; nedir ve evreleri nelerdir? H&#;cre d&#;ng&#;s&#; aşamaları ve &#;zellikleri
Hücrenin vücut içinde birçok görevi bulunmaktadır. Bu görev canlının yaşamı için büyük önem arz etmektedir. Hücrenin işleyişindeki herhangi bir bozukluk tüm yapılarda olumsuz sonuçlara neden olacaktır. Hücre döngüsü de bu yapının oluşumlarından biri olmaktadır. Bu döngünün hem evreleri hem de aşamaları bulunmaktadır.
Hücre Döngüsü
Tipik bir hücrede oluşan ve hücrenin yaşamı süresince devam eden olayların sırası hücre döngüsü olarak ifade edilmektedir. Ökaryotik yapılı hücrede, somatik hücre döngüsünde iki adım bulunmaktadır. Bu adımlar: mitotik ve interfazdır. İnterfaz esnasında hücre büyümektedir ve temel metabolik fonksiyonları gerçekleştirmektedir. Yine DNA’sını kopyalamakta ve mitotik hücre bölünmesine hazırlar.
Bundan sonra mitoz ile sitokinez esnasında hücrede ardı ardına nükleer ile sitoplazmik materyaller bölünmektedir. Böylelikle, orijinal üst hücre için aynı olan iki tane alt hücre meydana gelir. Hücre döngü işlemi, hem organizmanın büyümesinde hem hasarlı bir hücrenin değişmesinde hem de yaşlı olan hücrenin yenilenmesinde önemlidir.
Hücre Döngüsünün Evreleri ve Aşamaları
M evresi: Mitoz bölünmenin meydana geldiği evre olmaktadır. M evresi sitokinez ile son bulmaktadır. Sitokinez ise, bir hücreden iki hücrenin oluşması demektir.
G1 evresi: Bu evre en uzun evreyi oluşturmaktadır. Sitokinezin ardından yeni doğmuş olan hücre boyutu olağan hücre boyutunun yarısı şeklindedir. Bundan dolayı G1 kısmındaki hücre en uygun boyuta gelene kadar devamlı olarak büyümektedir. Bu noktadan sonra hücre S evresini sürdürüp bölünmeye gitmekte veya G0 evresine geçmektedir.
G0 evresi: pek çok memeli hücresinde işlevsel olarak farklılaşma görülmektedir ve daha çok bölünme olmamaktadır. Bu hücreler G0 kısmında yer almaktadırlar. Bu noktada hücre, protein sentezlemesi ile sekresyonu yapmaktadır. Bundan dolayı işlevseldirler. G0 kısmı kalıcı olmamaktadır, uygun sinyal alındığında S fazına geçmekte ve bölünebilmektedir.
S evresi: Bütün DNA e DNA replikasyonunun iki katına geçtiği evredir. Bu kısımda oluşmakta olan DNA molekülleri kardeş kromatitler şeklinde isimlendirilmektedir. Her iki kohesin ismi verilen proteinlere bağlanmaktadır.
G2 evresi: mitoz için çok kritik olan enzimlerin sentezlenmesi yapılmaktadır. Bunun yanında tamamlanması eksik kalmış ya da hatalı DNA sentezi kontrolü yapılarak hatalı DNA’nın mitoz alanına girişi önlenmektedir.
Döngünün Kontrol Noktaları ve Özellikleri
Hücre döngüsü kontrol noktaları toplamda üç tanedir. Kontrol noktaları evreler arası koordinasyonu sağlamaktadır. Bu kontrol noktaları şu şekildedir:
En önemli kontrol noktalarından bir tanesi G1 fazının sonlarında bulunmaktadır. G1 ile S fazı arasındaki geçişi kontrol etmektedir. Bu kontrol noktası mayalarda besine göre denetimden geçerken hayvan hücrelerinde hücre dışı büyüme etkenleri aracılığı ile denetlenmektedir. Bu kontrol noktalarını bir kez de olsa geçmekte olan hücre S evresine ve hücre döngüsünün kalan bölümüne geçiş yapmaktadır. S evresinde replike olan DNA’nın yeniden replikasyonunun önüne geçilmesi gerekir. Ayrı ayrı Hücre döngüsü için DNA replikasyonunu tek sefer ile sınırlayan moleküler mekanizma bir MCM protein ailesi varlığını gerektirmektedir.
G2 aşamasında bulunmakta olan kontrol noktası DNA sentezlenmesinin bitmesinde veya replikasyonuyla alakalı hücre döngüsünü ayarlamaktadır.
M evresindeki kontrol noktası, kromozomların mitotik iğcik üstünde düzenli bir biçimde yer almasını kontrol etmektedir. Bunun sayesinde bölünmüş olan kromozom, yavru hücrelere bir kromozom seti olarak geçmektedir.