HÜCRE BÖLÜNMESİ Hücre bölünmesi tüm canlılarda görülen ortak bir özelliktir. Hücre büyüyüp gelişirken madde ve enerji gereksinimleri artar. Sitoplâzma hücre zarına oranla daha hızlı büyümesinden dolayı, hücre zarı sitoplâzmayla çevre arasındaki madde alış verişi yetersiz kalır. Bu durumda hücre büyümeye devam edemez. Hücrenin yaşamını devam ettirebilmesi için bölünmesi gereklidir. Hücre bölünmesi ile; Tek hücreli canlılarda çoğalma, çok hücreli canlılarda ise; büyüme, yaraların onarılması sperm ve yumurta hücrelerinin oluşması meydana gelir. A) MİTOZ BÖLÜNME Mitoz bölünme ne işe yarar? Tek hücreli canlılarda üremeyi sağlarken, çok hücreli canlılarda yarların onarılması, büyüme ve gelişmeyi sağlar. Mitoz bölünme sonunda ne olur? Kromozom sayıları ve tüm özellikleri birbirinin aynısı iki hücre oluşur. Oluşan yavru hücrelerin kromozom sayısı ve tüm özellikleri ana hücre ile aynı kalır. Mitoz bölünme nasıl gerçekleşir? Mitoz bölünme; hazırlık evresi, çekirdek bölünmesi ve sitoplazma bölünmesi olmak üzere üç aşamada gerçekleşir. a) Hazırlık evresi: Hücrenin bölünmeye hazırlandığı dönemdir. Hücre büyüyüp gelişerek bölünme olgunluğuna eriştiği dönemdir. Hücrenin çekirdeğinde bulunan kalıtım maddesi (DNA) eşelenerek sayısını iki katına çıkarır. Böylece hücre bölünmeye hazır hale gelmiş olur. NOT: DNA konusu anlatıldığında DNA’nın kendini eşlemesi daha iyi anlaşılacak ve bu konuya geri dönülecektir. b) Çekirdek bölünmesi: 1- Eşleşmiş olan kromozomlar belirginleşmeye başlar. Çekirdek zarı eriyerek kaybolur. Sentrioller kendini eşleyerek iğ ipliklerini oluşturur. 2- Katlım yapılarını oluşturan kromozomlar hücrenin ortasında yan yana dizilir. Kromozomların en belirgin olarak görüldüğü evredir. 3- Hücrenin ortasında yan yana dizilen eş kromozomlardan birisi bir kutuba, diğeri ise öbür kutuba gider. Böylece kromozomlar eşit olarak paylaşılmış olur. Oluşan yeni hücrelerde kromozom sayısı eşit olur. 4-Üçüncü evre sonunda kalıtsal yapıları aynı olan iki tane çekirdek meydana gelir. İğ iplikleri kaybolur ve yeni çekirdek zarları oluşur. 1 Çekirdek bölünmesinin tamamlanmasından sonra sitoplazma bölünmesi başlar. c) Sitoplazma bölünmesi: Sitoplazma bölünmesi bitki ve hayvan hücresinde farklı şekilde gerçekleşir. Bitki hücresinde ara lamel oluşumuyla, hayvan hücreleri ise boğumlanarak iki yeni hücrenin oluşması sağlanır. Mitoz bölünme 2 Mitoz bölünme ile tek hücreliler nasıl ürer? Tek hücrelilerin mitoz bölünme ile çoğalmaları eşeysiz üreme ile olur. Tek bir bireyden çeşitli yollarla yeni yavruların oluşturulmasına eşeysiz üreme denir. Eşeysiz üremenin özellikleri nelerdir? o Hızlı bir üreme şeklidir. o Oluşan bireyler birbirleriyle ve ana canlıyla aynı kalıtsal özellikleri taşırlar. o Biyolojik çeşitlilik sağlanmaz. o Eşeysiz üremeyi sağlayan temel olay mitoz bölünmedir. o Eşeysiz üreyen canlılarda kalıtsal çeşitlilik ancak mutasyon ile sağlanabilir. 1- Bölünme ile çoğalma: Eşeysiz üremenin en basit şeklidir. Bir hücreli canlı, belli bir olgunluğa eriştiği zaman mitoz bölünme veya mitoz bölünmeye benzer bir yolla iki eşit parçaya bölünür. Bölünme doğrultuda genellikle olur. paramesyum enine, belli bir Örneğin; öglena gibi kamçılılar ise boyuna olmak üzere ikiye bölünür. Amip gibi belli bir şekli olmayan bir hücreliler ise herhangi bir doğrultuda bölünür. Bölünerek çoğalma en hızlı üreme biçimidir. 3 2- Tomurcuklanma ile çoğalma: Ana canlı üzerinde oluşan küçük bir çıkıntı (tomurcuk)büyüyerek küçük bir birey haline gelir. Oluşan bireyler anadan ayrılabileceği gibi birlikte kalarak koloni de oluşturabilirler. Maya mantarlarında, Hidra ’da ve bazı çiçeksiz bitkilerde (ciğerotlarında) görülür. Tohumlu bitkilerden olan gözyaşı bitkisinin yapraklarıyla üremesi de bir tomurcuklanma sayılabilir. 3- Vejetatif üreme: İleri yapılı bitkilerde görülen özel bir eşeyiz üreme şeklidir. Ana bitki ile aynı yapı ve özellikte bitkiler elde edilir. Muz, çekirdeksiz üzüm gibi bitkiler tohum oluşturamadıklarından vejetatif üreme ile çoğaltılabilirler. Patatesin yumru adı verilen toprak altı gövdesindeki gözler kesilip yeni patates bitkileri oluşturulabilir. Çilek gibi sürünücü gövdeye sahip bitkilerin toprak yüzeyine değerek ilerleyen dallarından yer yer dikey yeni bireyler meydana gelir. Ayrık otu gibi toprak altı gövdesine sahip bitkilerde toprak altına yayıldıktan sonra toprak yüzeyine çıkarak çok sayıda bitki oluşturur. Ciğer otlarının yapraklarında oluşan gemma adı verilen yapılar, ana bireyden ayrılıp, yeni birey oluşumunda görev yaparlar. 4- Sporla üreme: Eşeysiz üremeyi sağlayan sporlar, özelleşmiş hücrelerdir. Bunlar ana canlı ile aynı sayıda kromozom taşırlar. Sporlar; kötü şartlara dayanıklı, etrafı sert bir çeperle çevrili hücreciklerdir. Uygun ortam bulunca çimlenerek gelişir ve genç bireyi meydana getirirler. Parazit bir hücrelilerde, mantar ve bazı ilkel bitkilerde görülür. 4 5- Rejenerasyon(Yenilenme): Canlı organizmanın, bazı doku ve hücrelerinin yenilenmesi ve çeşitli nedenlerle yaralanan ya da kopan vücut parçalarının yerine yenilerinin yapılabilme özelliğidir. Rejenerasyon sırasında hücre bölünmesi, büyüme ve farklılaşma gibi olaylar görülebilir. Denizyıldızı kopan kollarını rejenerasyon ile tamamlayabilir. İnsanda rejenerasyon deri, karaciğer ve midede çok fazla olduğu halde yürek kasında ve sinir dokuda yok denecek kadar azdır. İlkel yapılı canlılarda rejenerasyon üremeyi sağladığından vücut düzeyindedir. Örnek: Denizanası, planerya Yengeç kopan çenesini, semender ve kertenkele kopan kuyruğunu yenileyebilir fakat bu kopuk parçalar yeni bir canlıyı oluşturamadığından rejenerasyon organ düzeyindedir. Yüksek yapılı canlılarda örneğin insanda kesilen bir yerin rejenerasyonu doku düzeyindedir. Kromozom sayısı canlı türlerinde farklıdır ve her canlıya ait kromozom sayısı nesiller boyunca sabit kalır. Eğer kromozom sayısında değişim meydana gelirse çeşitli hastalıklar ve anormallikler ortaya çıkmaya başlar. Kromozom sayısının nesiller boyunca sabit kalmasını sağlayan ise mitoz bölünmedir. Mitoz bölünme sonunda oluşan yavru hücrelerin tüm özellikleri ve kromozom sayıları ana hücre ile aynı olduğu için bir canlıyı oluşturan tüm hücreler canlı ile ilgili aynı bilgileri taşır. Bazı Canlıların Kromozom Sayıları Kromozom Canlı Türü Solucan Sirke Sineği Sinek Pirinç Çekirge Soğan Güvercin Mısır Domates Kromozom Canlı Türü Sayısı (2n) 2 Ayçiçeği Kromozom Canlı Türü Sayısı (2n) 34 Keçi Sayısı (2n) 60 8 Kedi 38 İnek 60 12 12 14 16 16 20 24 Maymun Buğday İnsan Kurt Bağrı Bitkisi Moli Balığı Erik Patates 42 42 46 46 46 48 48 At Köpek Deniz Yıldızı Keçi At Kuyruğu Eğrelti Otu 64 78 94 100 216 500 5