Hücreler;

I. çekirdeğin büyüyen hücrenin yöneteminde yetersiz kalması,

II. hücre yüzeyinin hücre için gerekli madde alışverişine yeterli olmaması,

III. çok hücreli canlılarda çeşitli hormonların etkisi,

verilenlerinden hangilerinin etkisiyle bölünme geçirir?

• Hücre bölünmesi sırasında otozom ve genozomlarda ayrılmama görülebilir. Ayrılmama gerçekleşirse bölünme sonucu oluşan hücreler normal sayıda kromozom taşımaz.
• Hücrelerden bazıları fazla sayıda kromozom taşırken, bazıları az sayıda kromozom taşır.
• Normal bir Mayoz bölünmenin metefaz I safhasında homolog kromozomlar hücrenin ortasında dizilirler.
• AnafazI safhasında homolog kromozomlar birbirinden ayrılırlar ve zıt kutuplara çekilirler. Hücre bölündüğünde her hücrede homolog kromozom çiftlerinden biri bulunur.
• Ayrılmama olduğunda, hücrenin ortasında karşılıklı dizilen homolog kromozomlar ayrılmaz ve aynı kutba gider.
• Hücre bölündüğünde oluşan hücrelerin kromozom sayısı farklı olur.
• Ayrılmama, mayoz II de de gerçekleşebilir. Anafaz II de homolog kromozomların kardeş kromatidleri ayrılmayabilir.
• Bunun sonucunda da kromozom sayısı farklı hücreler oluşabilir.
• Hücrelerde otozom ve gonozom olmak üzere iki çeşitkromozom vardır.
• Ayrılmama bu kromozomların ikisinde de gerçekleşebilir.

Otozomlarda Ayrılmama

• İnsanlarda 2n = 46 kromozomlardan 44 tanesi (22 çift) otozomdur.
• Otozomlardan 13., 18. ve 22. kromozom çiftlerinin ayrılmaması sonucu meydana gelen gametler dölendiğinde oluşan bireyler yaşayamaz.
• 21. otozom çiftinin ayrılmaması sonucu oluşan bireyler daha uzun süre yaşayabilirler. 21. otozom çiftinin ayrılmaması sonucu 24 (n + 1) ve 22 (n – 1) kromozomlu hücreler oluşur.
• (n – 1) kromozomlu hücrenin normal mayoz bölünme ile oluşmuş n kromozomlu gametle döllenmesi sonucu 47 kromozomlu birey oluşur. Bu bireylerde Down sentromu (mongolizm) görülür. Down sendromlu bireylerde zeka geriliği, kısırlık görülür.

Gonozomlarda Ayrılmama

İnsanlarda bulunan gonozomlar X ve Y dir. Gonozomlarda ayrılmama olduğunda, mayoz bölünme sonucu oluşan hücrelerden bazılarında gonozom bulunmazken, bazılarından fazla gonozom bulunur. Gonozom sayısı normal olmayan gametin, normal sayıda gonozom taşıyan gametle döllenmesi sonucu normal olmayan bireyler oluşur.

• 
  44 + XXX = 47 kromozomlu süper dişilerde zeka geriliği görülür.
• 
  44 + XXY = 47 kromozomlu erkekler zayıf kaslara,zeka geriliğine ve ince sese sahiptirler. Bu tür bozukluğa klinefelter sendromu denir.
• 
  44 = XO = 45 kromozomlu bireyler, yumurtalıkları gelişmemiş kısır dişilerdir. bu tür bozukluğa Turner sendromu denir. Kısa boyludurlar.
• 
  44 + YO = 45 kromozomlu erkektir ve yaşayamazlar.

ÖRNEK: Bölünmesi sırasında sentrozom eşlenmesinin görüldüğü diploid bir hücrede;
I. Homolog kromozomların ayrılması
II. Kardeş kromotitlerin farklı kutuplara çekilmesi
III. Sitokinezin ara lamel oluşumuyla gerçekleşmesi
IV. Sinapsis olayının meydana gelmesi
olaylarından hangileri gerçekleşebilir?
A) I ve II B) III ve IV C) I, II ve III D) I, II ve IV E) I, II, III ve IV

ÇÖZÜM:Sentrozom organeli bulunduran hücre, hayvan hücresidir.
Hayvan hücrelerinde sitokinez ara lamel oluşumuyla gerçekleşmez, boğumlanma şeklinde gerçekleşir.
Yanıt D

[biyoloji_1_ygs_lys]

• Erkek bireylerin testislerindeki seminifer tüpçüklerinde erkek üreme hücresinin (sperm) oluşumuna spermatogenez denir.
• Seminifer tüpçüklerde bulunan 2n kromozomlu spermana hücrelerine spermatogonium denir.
• Spermatogoniumlardan bazıları mitoz bölünme geçirerek birinci dereceli spermatositleri oluştururlar.
• Birinci dereceli spermatositler mayoz I geçirir. Bölünme sonunda oluşan n kromozomlu hücrelere ikincil spermatosit denir.
• İkincil spermatositler aynı büyüklüktedir. Bu hücrelerin mayoz II geçirmesi ile yine aynı büyüklükte olan haploid kromozomlu hücreler oluşur. Bu hücrelere spermatid denir. Spermatidlerin döllenme özelliği yoktur. Spermler, spermatidlerin farklılaşmasıyla oluşur.
• Farklılaşma sırasında çekirdeğin hacmi küçülür, yoğunluğu artar, sitoplazmanın büyük bir kısmı atılır.
• Spermatidlerin ön kısmında golgi aygıtı toplanır ve akrozom denilen yapı oluşur. Akrozomda spermdeki çekirdeğin yumurtaya girmesini sağlayan enzimler bulunur.

• Çekirdeğin arka kısmına yerleşen iki sentriolün hemen arkasında da spermin hareketini sağlayan kamçı oluşur.
• Kuyruk hareketi için gerekli olan enerji, spermin boyun bölgesinde bulunan mitokondrilerden sağlanır.

ÖRNEK:Diploit bir hücre önce mitoz bölünme, ardından mayoz bölünme, mayoz bölünme tamamlandıktan sonra ise yeniden bir mitoz bölünme geçirmiştir.
Buna göre, tek bir ana hücreden oluşan hücrelerle ilgili olarak aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
A) İlk mitozda oluşan iki diploit hücre, aynı genotiptedir.
B) Mayoz bölünme tamamlandığında, ilk hücreden 4 haploit hücre oluşur.
C) Mayoz bölünme tamamlandığında, ilk hücreden oluşan hücreler 4 ayrı genotipte olabilir.
D) Son mitoz bölünmeyle ilk hücreden 16 haploit hücre oluşur.
E) Son mitoz bölünmeyle ilk hücreden oluşan haploit hücreler, 4 ayrı genotipte olabilir.
1997 ÖYS

ÇÖZÜM: 2n kromozomlu hücrenin mitoz bölünme geçirmesi sonucunda kromozom yapısı ve sayısı aynı olan iki hücre oluşur. Oluşan hücrelerin mayoz bölünme geçirmesi sonucu
8 tane n kromozomlu hücre oluşur. Mayoz bölünmede oluşan hücrelerin kromozom sayısı ve yapısı farklı olur. Oluşan hücrelerin mitoz geçirmesiyle toplam 16 hücre meydana gelir.
Yanıt B

[biyoloji_1_ygs_lys]

• Dişi bireylerin yumurtalıklarında dişi üreme hücresinin oluşumuna oogenez denir.
• Yumurtalıklarda bulunan ve “oogonium” denilen yumurta ana hücreleri mitoz bölünme geçirerek birinci dereceli oositleri (primer oosit) oluşturur.
• Birincil oositin mayoz I bölünmesini geçirmesiyle n kromozomlu iki hücre oluşur. Oluşan hücrelerden küçük ve besin yönüyle fakir olana birincil kutup hücre denir.
• Büyük ve besin yönüyle zengin olan hücreye ise ikincil oosit denir.
• Bu hücrelerin ikisi de mayoz II bölünmesini geçirir. Bunun sonucunda birincil kutup hücreden iki tane ikincil kutup hücresi, ikincil oositten de bir tane ikincil kutup hücresi ve bir tane de ootid meydana gelir.
• Küçük olan hücrelerde yeterli besin olmadığından ölürler.
• Büyük olan hücre (ootid) ise farklılaşarak yumurtayı (ovum) meydana getirir.

[biyoloji_1_ygs_lys]

• 
  Üreme ana hücrelerinde (eşey ana hücrelerinde) gerçekleşir.
• 
  Eşey hücrelerinin (gamet) oluşmasını sağlar.
• 
  Yumurta hücresi oluşumuna oogenez, sperm hücresi oluşumuna spermatogenez denir.
• 
  Türde kromozom sayının sabit kalmasını sağlayan hücre bölünmesidir.
• 
  Sadece 2n (diploid) kromozomlu hücrelerde gerçekleşir.
• 
  Bu bölünmede kromozom sayısı yarıya iner.
• 
  Mayoz bölünme sonucu meydana gelen hücreler n sayıda kromozom taşır.
• 
  Mayoz bölünme sonunda dört yavru hücre oluşur.
• 
  Yavru hücrelerin kalıtım materyalinin nitelik ve niceliği farklı olur.
• 
  Canlılarda çeşitliliğe neden olur.
• 
  Mayoz bölünme sonucu oluşan hücreler yeniden mayoz geçiremez.
• 
  Mayoz bölünmede karyokinez ve sitokinez iki kez gerçekleşir. Replikasyon ise mayoz I den önce bir kez gerçekleşir.

Mayoz bölünme iki aşamada gerçekleşir;
Mayoz I
Mayoz II

Mayoz I de mitozdan farklı olarak özellikle sinapsis, tetrat, krossing–over olayları gerçekleşir. Mayoz II nin safhaları mitoz bölünmeyle aynıdır

A. İnterfaz (Hazırlık evresi)

Mitoz bölünmedeki gibi gerçekleşir. mRNA, protein, ATP sentezlenir. DNA eşlenir.

B. Mayoz I

a. Profaz I

• 
  Mayoz bölünmenin en uzun ve en önemli evresidir.
• 
  Kromatin iplikler kısalıp kalınlaşarak kromozomları oluştururlar.
• 
  Homolog kromozomlar yan yana gelerek bir çift oluştururlar.
• Homolog kromozomların her birinde iki kromatid bulunduğundan, dört kromatidli bu yapıya tetrat denir.

• 
  Tetratta homolog kromozomların kardeş olmayan kromatidlerinin birbirine sarılmasına sinapsis denir.
• 
  Homolog kromozomların kardeş olmayan kromontidleri arasında parça değişimi gerçekleşir. Bu olaya krossing–over denir.
• 
  Krossig–over kromozomlardaki gen çeşidinde değişmeye neden olduğundan türde çeşitliliğe yol açar.

• 
  Eşlenen sentrozomlar iğ ipliklerini oluşturur.
• 
  Endoplazmik retikulum kaybolur.
• 
  Çekirdek zarı ve çekirdekçik kaybolur.

b. Metafaz I

Tetrat oluşturan homolog kromozomlar hücrenin ekvator düzleminde karşılıklı gelecek şekilde dizilirler.

c.Anafaz I

• Homolog kromozomlar birbirinden ayrılarak zıt kutuplara çekilirler.
• 
  Kromozomların kutuplara çekilmesi iğ iplikleri ile sağlanır.
• 
  Bu evre sonunda hücrenin iki kutubunda da n sayıda kromozom bulunur.

NOT: Homolog kromozomların ekvatoral düzlemde rastgele dizilmesi ve birbirlerinden ayrılarak farklı kutuplara çekilmesi bölünme sonucu kalıtsal yapısı farklı hücrelerin oluşmasına neden olur.

d. Telofaz I

• 
  Hücrenin her bir kutbunda bulunan kromozomlar kromatin ağına dönüşür.
• 
  Çekirdek zarı oluşur.
• 
  Çekirdekçik oluşmaz.

Sitokinez

Sitoplazma bölünmesi sonucu, n kromozomlu iki hücre oluşur. Böylece mayoz I sonucu kromozom sayısı yarıya inmiş olur.

C. Mayoz II

• Mayoz II evresinden önce interfaz gerçekleşmez. Replikasyon meydana gelmez. Çünkü kromozomlar eşlenmiş durumdadır. Ancak sentrozomlar eşlenir.
• Bu bölünmenin safhaları da profaz II, metafaz II, anafaz II ve telofaz II dir. Mayoz II de gerçekleşen olaylar mitoz bölünmedeki ile aynıdır.

a.Profaz II

• 
  Kromatin iplikler kısalıp kalınlaşarak kromozomlara dönüşür.
• 
  Her bir kromozomda iki kromatid bulunur.
• 
  Çekirdek zarı erir.
• 
  İğ iplikleri oluşur.

b. Metafaz II

• 
  Kromozomlar sentromerleri ile iğ ipliklerine tutunur.
• 
  Kromozomlar hücrenin ekvatoral düzleminde tek sıra halinde dizilir.

c. Anafaz II

• Her kromozomun sentromeri ayrılır. Kromozomların kardeş kromatidleri birbirinden ayrılarak zıt kutuplara çekilirler.

d. Telofaz II

• 
  Hücrenin zıt kutuplarında bulunan kromatidlerin çevresinde çekirdek zarı oluşur.
• 
  Kromatidler sarmallarını açarak kromatin iplik haline gelir. İğ iplikleri kaybolur.
• 
  Çekirdekçik ve çekirdek zarı oluşur. Endoplazmik retikulum oluşur.
• Mayoz II evresinden sonra sitokinez gerçekleşir. Mayoz II sonunda her bir hücreden n kromozomlu iki hücre oluşmuş olur. Mayoz bölünmede diploid bir hücreden haploid kromozomlu dört hücre oluşmuş olur.

[biyoloji_1_ygs_lys]

Sitoplazmanın bölünmesi olayına sitokinez denir. Sitokinez bitki ve hayvan hücrelerinde farklıdır.
Hayvan hücrelerinde sitokinez, sitoplazmanın boğumlamasıyla gerçekleşir. Bitki hücrelerinde hücre zarının etrafında selülozdan oluşmuş hücre çeperi olduğundan
boğumlanma gerçekleşmez. Sitoplazmanın ekvatoral düzleminde golgi aygıtının etkisiyle orta lamel (ara lamel,hücre plağı) denilen yapı oluşur. Bu yapı oluştuktan sonra üzerine hücrenin sentezlediği selüloz eklenir ve çeper oluşumu tamamlanmış olur.

NOT: Bir hücrede karyokinez gerçekleştikten sonra sitokinez gerçekleşmezse çok çekirdekli hücreler oluşur.

[biyoloji_1_ygs_lys]

• 
  Kromatidler, kısalıp kalınlaşarak kromozomları meydana getirirler.
• 
  Kromozomu oluşturan kromatidler birbirinin kopyası olduğundan “kardeş kromatid” denir.
• 
  Kardeş kromatidler sentromer bölgesinden birbirine bağlıdır.
• 
  Çekirdek zarı ve çekirdekçik eriyerek kaybolur.
• 
  Organeller görünmez hale gelir.
• 
  Sentrozom çiftleri zıt kutuplara çekilerek iğ ipliklerini oluşturur.
• 
  Mitoz bölünmenin en uzun safhasıdır.

NOT: Bitki hücrelerinde sentrozom bulunmaz. İğ ipliklerini sitoplazmada bulunan proteinler oluşturur.

b. Metafaz

• 
  Kromozom çiftleri hücrenin ekvator düzleminde tek sıra halinde dizilirler.
• 
  Kromozomlar sentromer bölgelerinden iğ ipliklerine tutunurlar.
• 
  Kromozomların en belirgin olarak görüldüğü evredir.
• 
  Kromozomlar kardeş kromatidlerin kutuplara gitmesini sağlayacak şekilde tek sıra halinde dizilirler.

c. Anafaz

• 
  İğ ipliklerinin kısalmasıyla kromozomların kardeş kromatidleri birbirinden ayrılıp zıt kutuplara çekilir.
• 
  En fazla ATP bu safhada harcanır.
• 
  Karşılıklı kutuplara çekilen kardeş kromatidler aynı bilgileri taşırlar.
• 
  Kardeş kromatidler “V” ya da “L” şeklini alarak kutuplara çekilirler.
• 
  Mitoz bölünmenin en kısa evresidir.

d. Telofaz

• 
  Profaz evresinde gerçekleşen olayların tersi gerçekleşir.
• 
  Kutuplara çekilen kromatidlerin etrafında çekirdek zarı oluşturulur.
• 
  Endoplazmik retikulum yeniden oluşur.
• 
  Kromatidler, kromatin iplik haline dönüşmeye başlar.
• 
  İğ iplikleri kaybolur.
• 
  Böylece karyokinez (çekirdek bölünmesi) biter, sitokinez (sitoplazma bölünmesi) başlar.
• 
  Hücrede, kalıtım materyalinin nitelik ve niceliği aynı olan iki çekirdek bulunur.

[biyoloji_1_ygs_lys]

Amitoz Bölünme

Amitoz bölünme sırasında çekirdek zarı erimez. DNA eşlenir.
Sitoplazmanın boğumlanması sonucunda iki hücre oluşur.

Mitoz Bölünme

• 
  Tek hücreli (örneğin, paramesyum) ve çok hücreli (mantar, bitki, hayvan) canlılarda gerçekleşen bölünme şeklidir.

• 
  Tek hücreli canlılarda çoğalmayı, çok hücreli canlılarda büyüme, gelişme ve yara onarımını sağlar.
• 
  Kromozom yapısı ve sayısı değişmez.
• 
  Bölünme sonunda iki hücre oluşur.
• 
  n, 2n ve 3n kromozomlu hücreler mitoz bölünme geçirebilir.

Mitoz Bölünmenin Evreleri

Mitoz bölünme;

A. Karyokinez (çekirdek bölünmesi)
B. Sitokinez (sitoplazma bölünmesi)
A. Karyokinez (Çekirdek bölünmesi)
Çekirdek sayısının iki katına çıktığı evredir. Dört evrede gerçekleşir.
a. Profaz
b. Metafaz
c. Anafaz
d. Telofaz

[biyoloji_1_ygs_lys]

Bir hücrenin büyüyüp gelişerek yeni hücreler oluşturması na kadar geçen süreye hücrenin hayat devri denir.
Hücrenin hayat devri bölünme ile bölünmenin dışındaki interfaz evresinden oluşur.

İnterfaz

Hücrenin bölünme için hazırlık geçirdiği evredir. Bu evrede çok hızlı bir büyüme gerçekleşir. mRNA sentezi, protein sentezi, ATP sentezi ve organel sayısı artar. İnterfaz
G1, S ve G2 olmak üzere üç evrede gerçekleşir.
G1 evresi : Mitoz evresinin sonu ile hücredeki DNA nın eşlenmeye başlaması arasında geçen süredir. Bu evrenin uzunluğu hücre çeşidine göre bir kaç dakika, bir kaç saat, birkaç gün ya da birkaç hafta olabilir. Bu evrede ribozomlar ve diğer organeller çoğaltılır. Hücre bölünmesi için gerekli proteinler ve ATP sentezlenir. Özellikle iğ iplikleri için gerekli proteinler bu evrede hazırlanır.
S evresi : G1 evresinin sonundan G2 evresinin başlamasına kadar geçen süredir. Bu evrede DNA eşlenir. DNA miktarı iki katına çıkar. S evresi geçirmeyen hücre bölünmez.
G2 evresi : S evresini izler. Bölünme sırasında kullanılan enzimler, proteinler ve ATP sentezlenir.

[biyoloji_1_ygs_lys]

Tek hücreli canlıların çoğalması, çok hücreli canlıların büyüyüp gelişmesi, doku ve organların eksilen kısımlarının tamamlanması, üreme hücrelerinin oluşturulması hücre bölünmesi ile gerçekleşir. Hücre belli bir büyüklüğe ulaştığı zaman bölünmesi gerekir. Çünkü büyümede hücrenin hacim/yüzey orantısı r3/r2 dir. Hücrenin hacmi yarıçapın küpüyle artarken, yüzeydeki büyüme yarıçapın karesiyle artar. Hacim daha fazla, yüzey ise daha az büyür. Sitoplazma, hücre yüzeyini oluşturan zardan daha fazla büyümüş olur. Bu durumda hücrenin yüzeyi madde alışverişini gerçekleştiremeyecek duruma gelir.
Ayrıca büyüyen hücrede sitoplazma/çekirdek oranı arttığından çekirdeğin kontrolü zorlaşır. Bunun sonucu olarak çekirdekte bölün emri oluşur. Hücre bölündüğünde toplam kütle değişmezken hacim–yüzey dengesizliği ortadan kaldırılmış olur.

Hücre bölünmesinin daha iyi anlaşılabilmesi için bazı kavramların bilinmesi gerekir.

Kromatin İplik

DNA molekülü ve bazı özel proteinlerden oluşan, bölünme dışındaki zamanlarda çekirdekte bulunan ağsı bir yapıdır.

Kromozom

Hücre bölünmesi sırasında kromatin ipliğin kısalıp kalınlaşarak oluşturduğu yapıdır.

Kromozomlar üzerinde canlıya ait karakterleri belirleyen ve gen denilen birimler bulunur. Genlerin kromozom üzerinde bulunduğu bölgeye lokus denir.

Homolog Kromozom

Biri anneden diğeri babadan gelen, karşılıklı lokuslarında aynı karaktere etki eden genleri taşıyan kromozomlardır.

Diploid Hücre

• Homolog kromozomları taşıyan hücrelerdir.
• 2n kromozomludur.
• Vücut hücreleri ve üreme (eşey) ana hücreleri diploid hücrelerdir.
• Diploid hücrelerde iki çeşit kromozom bulunur.

Otozom(Vücut Kromozomları)

Saç şekli, ten rengi, kan grubu gibi vücut özelliklerini belirleyen genleri taşıyan kromozomlardır.

Gonozom (Eşey Kromozomları)

Canlının cinsiyetini ve cinsiyeti ile ilgili özelliklerini belirleyen genleri taşıyan kromozomlardır.
İnsanda vücut hücresi 2n = 46 kromozomludur.

Haploid (Monoploid) Hücre

• Homolog kromozomlardan sadece birini taşıyan hücrelerdir.
• n kromozomludur.
• Üreme hücreleri (sperm, yumurta, polen, spor) n kromozomludur.
• Üreme hücrelerine gamet denir. Gametler mayoz bölünmeyle oluşurlar.

[biyoloji_1_ygs_lys]