HÜCRE BÖLÜNMESİ VE KALITIM Hücre, hücre zarı, sitoplâzma ve çekirdek olarak üç kısımdan oluşur. Hücredeki yaşamsal faaliyetleri yöneten, kontrol eden ve hücreye ait kalıtsal (genetik) bilgileri bulunduran yönetim merkezi çekirdektir. Çekirdekte kromatin iplikler bulunmaktadır. Hücredeki kalıtsal bilgilerin tamamı çekirdekteki kromatin ipliklerde bulunur. Hücre Bölünmesi : Bir hücreden yeni hücrelerin oluşmasına hücre bölünmesi denir. Hücre bölünmesi bütün canlılarda görülen bir olaydır. Hücre bölünmesi hücre çekirdeğinde başlar ve birbirini takip eden evrelerden (safhalardan) oluşur. Hücrenin bölünmesi için belli bir büyüklüğe ulaşması lazımdır Hücrenin büyümesi demek hücre zarının, sitoplâzmanın ve çekirdeğin büyümesi demektir. Fakat sitoplâzmanın (hacimce) büyümesi hücre zarının (yüzeyce) büyümesinden daha fazla olur. Bir süre sonra hücre zarından madde giriş – çıkışı zorlaşır ve çekirdeğin yöneteceği alan sınırlı olduğu için çekirdek hücreyi yönetemez. (Yönetmekte güçlük çeker). Bu anda çekirdek bölünme emrini verir ve bölünme emri verildikten sonra hücre bölünmesi engellenemez. Genel Amacı: Bu olayın amacı hücre bölünmesinin gerçekleştiği canlı veya hücreye bağlı olarak üremek , yenilenmek , büyümektir.Ayrıca bazı canlılarda sperm ve yumurta gibi üreme (eşey) hücrelerini meydana getirmektir. Örneğin: Hücre bölünmesi tek hücreli canlılarda üremeyi, çok hücreli canlılarda yenilenme , büyümeyi ve üreme hücrelerinin oluşmasını sağlamaktadır. Hücre bölünmesi; mitoz bölünme ve mayoz bölünme olarak iki çeşittir. MİTOZ BÖLÜNME Mitoz bölünme vücut hücrelerinde görülen bir bölünme şeklidir. Mitoz bölünmenin amacı:Çok hücreli canlılarda büyüme ve yenilenmeyi ,tek hücreli ve bazı ilkel canlılarda da üremeyi sağlamaktır. Mitoz hücre bölünmesi hemen olan bir durum değildir. Belli evrelerden geçmesi gerekmektedir. Şimdi sırasıyla bu evreleri inceleyelim: Hazırlık evresi: Bu evre başladığında hücre bölünecek düzeye gelmiştir. Bu evre isminden de anlaşılacağı üzere bölünmeye hazırlık evresidir. Bu evrede çeşitli olaylar olmaktadır: 1- Kalıtım maddesi (kromatin iplik) kendini eşler.Yani kromatin iplik sayısı 2 katına çıkar. 2- Hayvan hücresinde sentrozom kendini eşler. 3- Hücredeki metabolik olaylar hızlanır,enerjiye ihtiyaç artar. sentrozom Hazırlık evresinden sonra çekirdek bölünmesi başlar. Çekirdek bölünmesi :Evre 1 Bu evrede de çeşitli değişiklikler olur, şöyle ki: 1- Eşlenmiş olan kromatin iplikler kısalıp kalınlaşarak kromozomu meydana getirirler. 2-Çekirdek zarı erir. Bundan dolayı kromozomlar sitoplazma içerisine dağılır. 3-Sentrozomlar kutuplara çekilmeye başlar. 4-İğ iplikleri oluşmaya başlar(sentrozomlar tarafından) kromozom Evre 2: Bu evrede şu olaylar gerçekleşir: 1- iğ iplikleri oluşumunu tamamlar ve bu iplikler sitoplazma içerisine dağılmış olan kromozomları orta noktalarından yakalayıp hücrenin ortasında yan yana dizer. 2- Kopya kromozomlar birbirinden ayrılır. Evre 3: Bu evrede şu olaylar gerçekleşir: 1- Birbirinden ayrılmış olan eş kromozomlar iğ iplikleri tarafından hücrenin kutuplarına doğru çekilir. Kromozomlar kutuplara geldiğinde bu evre sona erer. Böylece oluşacak hücrelerin ikisi de kromozomların, dolayısıyla kalıtım maddesinin birer kopyasını almış olur. Evre 4: Bu evrede şu olaylar gerçekleşir: 1- Kutuplara giden kromozomların etrafında tekrar hücre zarı oluşmaya başlar. 2- İğ iplikleri kaybolur. 3- Kromozomlar tekrar incelip uzayarak tekrar kromatin iplik halini alır. 4- Çekirdek bölünmesi tamamlanmıştır. Çekirdek dinlenmeye çekilir. Evre 5 sitoplazma bölünmesi Bu evrede artık sitoplazma bölünmesi gerçekleşir. Ama bu hayvan ve bitki hücresinde farklı farklı olur. Hayvan hücresinde sitoplazma boğumlanma ile olur. Bitki hücresinde ise boğumlanma olmaz (hücre duvarından dolayı) bu hücrede arada ara lamel(orta plak) oluşur ve bitki hücresi bölünür. Bölünme sonucunda birbirinin aynısı 2 adet hücre meydana gelir. Bu hücreler kalıtsal olarak ana hücrenin aynısıdır. Mitoz bölünmenin özellikleri : 1-vücut (2n)hücrelerinde görülür Not:canlıların vücut özelliklerini belirleyen ve 2n kromozomlu olan hücrelere vücut hücreleri veya diploit (2n) kromozomlu hücreler denir. Vücut hücreleri anne ve babadan gelen kromozom çiftlerine sahiptir. Bir takim halinde kromozom içeren hücreler "n" ile gösterilir. Bir takim (n) anneden, bir takim (n) babadan gelmek üzere iki takim kromozom bulunduran hücreler ise "2n" ile gösterilir. Örneğin :insanların vücut hücrelerinin kromozom sayısı 2n=46'dir. Öyleyse insanların vücut hücrelerinde 23 çift kromozom olduğunu söyleyebiliriz. 2-bir ana hücreden iki yavru hücre oluşur oluşan bu hücreler ana hücre ile aynı sayı ve özellikteki kromozomları içerir. 3-kromozom sayısı sabit kalır 4-oluşan hücrelerin kalıtsal özellikleri aynıdır böylece hücreler kazanılmış özelliklerini korumuş olur. 5-tek hücrelilerde üremeyi çok hücrelilerde büyümeve gelişmeyi sağlar 6-canlılardaki kalıtsal özelliklerin devamlılığını sağlar 7-mitozun canlılar için önemi hücre sayısını çoğaltmak,kromozom sayısını sabit tutmaktır. Farklı Canlıların kromozom sayıları birbirlerinden farklıdır. Kromozom sayısının fazla olması o canlının gelişmiş olduğunu göstermez. Eşeysiz Üreme İlkel ve tek hücreli olan bazı canlıların üreme hücreleri kullanmadan kendileriyle aynı kalıtsal yapıda canlı oluşturmasına eşeysiz üreme denir. Eşeysiz üreme mitoz ile gerçekleşir Eşeysiz üremede döllenme olayı olmadığından eşeysiz üreyen canlı oluştuğu canlıya kalıtsal olarak tıpa tıp benzer Eşeysiz üremede oluşan bireyler birbirleriyle ve ata canlıyla aynı özellikleri taşır. Bu özelliğin faydası yararlı özellikler nesilden nesile aktarılır. Zararı ise tür içi çeşitlilik sağlanamadığından değişen ortam koşullarına uyum sağlayamaz 5 çeşit eşeysiz üreme vardır: 1.Bölünme 2.Tomurcuklanma 3.Sporlanma 4.Vejetatif üreme (Çeliklenme) 5.Rejenerasyon (Yenilenme) BÖLÜNME İLE ÜREME Bir hücrelilerin çoğunda görülen en basit eşeysiz üreme şeklidir. Büyüme ve gelişmesini tamamlamış ana hücrenin ikiye bölünmesiyle iki yavru oluşmasıdır. Oluşan yeni hücreler ana hücreyle aynı özellikleri taşır. Bu bölünme ile kısa sürede çok sayıda hücre meydana gelir Örn : Bakteri, amip, öglena ve paramesyum gibi bir hücrelilerde görülür. Bölünme her yönde olabilir. TOMURCUKLANARAK ÜREME Tek hücreli veya çok hücreli canlılarda (bitki ve hayvanlarda) görülür. Ata (ana) canlının vücudunda küçük bir çıkıntı yani tomurcuk oluşur. Oluşan tomurcuk gelişimini tamamlayarak yeni bir canlı oluşturur. Oluşan canlı bazen ata canlıdan ayrılarak yaşamını sürdürür, bazen de ata canlıdan ayrılmayıp ata canlı ile birlikte kolonileri oluşturarak yaşamını sürdürür. Tek hücreli canlılardan bira mayası (maya mantarlarında) ve hidrada görülür.Çok hücreli (İLKEL)canlılardan deniz anası süngerler… SPORLA ÜREME (SPORLANMA) Sporla üreyen canlılar, üremenin gerçekleşeceği zaman sporları(Olumsuz çevre şartlarına dayanabilen, üzeri sağlam bir örtüyle örtülü olan ve üreme olayını gerçekleştiren özel hücrelere spor denir.)oluştururlar. Oluşan sporlar olgunlaşınca su, rüzgar, insanlar, hayvanlar sayesinde etrafa yayılır ve etrafa yayılan sporlar uygun koşullarda (su, ısı, oksijenin yeterli olması durumunda) çimlenerek yeni canlıyı oluştururlar. Küf ve şapkalı mantarlar, plazmodyum (sıtma mikrobu), eğrelti otu, karayosunu, atkuyruğu, kibrit otu, algler sporla üreyen canlılardır. VEJETATİF ÜREME Yüksek yapılı gelişmiş bitkilerde görülen üreme şeklidir. Bitkilerden alınan bir parçanın köklendirilerek bunlardan yeni bitkilerin oluşturulmasına vejetatif üreme denir. Vejetatif üreme; dal, yumru ve yaprak ile üreme şeklinde gerçekleşebilir. Patates ve yer elması yumrularıyla, Asma, gül söğüt ve kavak kesilen dallarının toprağa dikilmesiyle yeni canlılar oluşturabilir (Çekirdeksiz üzüm, muz, portakal, mandalin, kavak, söğüt ve bazı süs bitkileri vejetatif (eşeysiz) yolla çoğaltılır ) Özellikle melez olan ve eşeyli üremeyen bitkiler bu şekilde üretilir. Buradaki amaç tarımda verimliliği arttırmaktır.Az zamanda daha çok ve kaliteli ürünleri yetiştirmek için kullanılır. REJENERASYON İLE ÜREME Denizyıldızı,solucan gibi bazı canlılar belirli bölümlerinden koptuklarında kopan parçalar eksik kısımlarını tamamlayarak yeni bireyi oluşturabilir Bu olaya rejenerasyon ile üreme (yenilenme) denir. NOT: Kertenkelenin kopan kuyruğunu ve yaraların iyileşmesi tamamlaması rejenerasyondur. Fakat kopan kuyruk yeni bir kertenkele meydana getirmediği için rejenerasyonla üreme değildir.