İÇİNDEKİLER 1.ÜNİTE İNSANDA ÜREME BÜYÜME VE GELİŞME DNA VE GENETİK KOD KROMOZOM DNA GEN NÜKLEOTİT DNANIN KENDİNİ EŞLEMESİ DNA DAKİ BAĞINTILAR HÜCRE BÖLÜNMESİ MİTOZ BÖLÜNME MİTOZUN YARARLARI MİTOZLA İLGİLİ MATEMATİK MİTOZUN EVRELERİ SİTOPLAZMA BÖLÜNMESİ MAYOZUN ÖNEMİ MAYOZUN ÖZELLİKLERİ MAYOZUN AŞAMALARI PARÇA DEĞİŞİMİ MİTOZLA MAYOZ ARASINDAKİ FARKLAR DİŞİLERDE ÜREME ERKEKLERDE ÜREME ERGENLİKTEKİ BEDENSEL VE RUHSAL DEĞİŞİMLER İNSANDA ÜREME DNA VE GENETİK KOD Konunun Kavramları Kromozom DNA Gen Nükleotid Yukarıdaki kavramları büyükten küçüğe doğru sıralarsak Kromozom>DNA>Gen> Nükleotid Nükleotidler birleşerek genleri genler DNA ları DNA da kromozomları oluşturur. Yaklaşık 1000-1500 nükleotid 1 geni oluşturur. Yaklaşık 30.000 gen bir DNA yı oluşturur. DNA proteinlerle birleşerek kromozomları oluşturur. 1 KROMOZOM *DNA’ya özel proteinlerin eklenmesiyle oluşmuş ipliksi yapıdaki kalıtım maddesine kromozom denir Kromozom nerede yer alır *Gelişmiş yapılı canlılarda hücrenin çekirdeğinde yer alır. Bakteri ve mavi yeşil alglerde ise hücrenin sitoplazmasında bulunur. 2 *Her canlı türünde CANLI KROMOZOM belli sayıda TÜRÜ SAYISI bulunur 2n =46 (23 İnsan çift) *Bazı canlı türlerin Moli kromozom sayısı balığı 2n =46 aynı olabilir. Bu At 2n = 64 türlerin akraba olduğunu Buğday 2n = 28 göstermez. *Kromozom sayısı Köpek 2n = 78 canlının gelişmişliğini de göstermez. *En gelişmiş yapılı canlı İNSANDIR. 3 Homolog kromozom Kromozom gelişmiş yapılı canlılarda 2 takım halinde bulunduğu için 2n ile gösterilir. Yani bir takımını anneden diğer takımını babadan aldığı için. *Kromozomlar çiftler halinde bulunur. Birisi anneden diğeri babadan gelmiştir. *Aynı büyüklükteki aynı özelliklerin ortaya çıkmasından sorumlu genleri taşıyan kromozomlara homolog kromozom denir. 4 DNA (Deoksiribo Nükleik Asit) Bir canlının sahip olduğu tüm özelliklerinin bilgisini içeren yönetici bir moleküldür Örneğin, insanın göz, rengi, boy uzunluğu, kan grubu, saç rengi, saç şekli gibi özellikleri kalıtsal özelliklerdir Bu özelliklere ait bilgiler DNA da kodlanmış halde bulunur. DNA’nın görevi Hücrenin solunum, sindirim, protein üretimi, boşaltım, üreme gibi faaliyetlerin gerçekleştirilmesinde yönetici bir rol oynar. 5 DNA nın yapısı DNA iki zincirlidir. Sarmal yapıdadır. Zincirler arasında hidrojen bağları bulunur. GEN *Kısaca DNA nın anlamlı bölgelerine gen denir. *Anne ve babadan çocuklarına geçen kalıtsal özelliklere gen denir. *Kalıtsal özellikler en az iki genle ortaya çıkar *Bir DNA’da yaklaşık 50.000 gen bulunur. 6 Nükleotid *DNA nın en küçük yapı birimidir. *Bütün canlılarda 4 çeşit nükleotid vardır. -Adenin(A) -Timin (T) -Guanin(G) -Sitozin(C ) *Nükleotitlerin sayısında ve dizilişindeki farklılık canlıların birbirinden farklı olmasını sağlar Bir nükleotid 3 kısımdan oluşur. 1.FOSFAT 2.BEŞ KARBONLU DEOKSİRİBOZ ŞEKERİ 3.ORGANİK BAZ 7 Nükleotit şekli Organik bazında (4 ÇEŞİDİ VARDIR) 1.ADENİN(A) 2.TİMİN(T) 3.GUANİN(G) 4.SİTOZİN(C) Bütün nükleotidlerde nükleotid sayısı kadar fosfat ve şeker bulunur. Fosfat = Şeker = Nükleotid = Organik baz Sayısı sayısı sayısı sayısı 8 *Nükleotidler organik baza göre isim alırlar. * 4 çeşit baz olduğu 4 çeşit nükleotid vardır. -Adenin nükleotid -Timin nükleotid -Guanin nükleotid -Sitozin nükleotid *DNA iki zincirli olduğu için zincirin bir tarafında ADENİN NÜKLEOTİDİ VARSA DİĞER TARAFINDA TİMİN NÜKLEOTİDİ OLUR *GUANİN NÜKLEOTİDİ VARSA diğer tarafta SİTOZİN NÜKLEOTİDİ OLUR. 9 Yukarıdaki resme göre Nükleotit Adenin 10 sayısı sayısı Şeker Timin 10 sayısı sayısı Fosfat Guanin 10 sayısı sayısı Organik Sitozin baz sayısı 10 sayısı 10 2 2 3 3 DNA DAKİ BAĞINTILAR ADENİN SAYISI=TİMİN SAYISI 𝐴𝐷𝐸𝑁İ𝑁 =1 𝑇İ𝑀İ𝑁 GUANİN SAYISI=SİTOZİN SAYISI 𝐺𝑈𝐴𝑁İ𝑁 =1 𝑆İ𝑇𝑂𝑍İ𝑁 𝐴𝐷𝐸𝑁İ𝑁 + 𝐺𝑈𝐴𝑁İ𝑁 =1 𝑇İ𝑀İ𝑁 + 𝑆İ𝑇𝑂𝑍İ𝑁 11 𝐴𝐷𝐸𝑁İ𝑁 + 𝑆İ𝑇𝑂𝑍İ𝑁 =1 𝑇İ𝑀İ𝑁 + 𝐺𝑈𝐴𝑁İ𝑁 ADENİN +GUANİN =TİMİN +SİTOZİN ADENİN +SİTOZİN = TİMİN + GUANİN 12 DNA NIN KENDİNİ EŞLEMESİ(KOPYALAMASI) *DNA, kopyalanacağı zaman bir fermuar gibi açılır. *Hücre sitoplazmasındaki nükleotidler uygun şekilde ayrılan DNA zincirinin karşı kolunu tamamlar. *ADENİN KARŞISINDA TİMİN *GUANİN KARŞISINDA SİTOZİN OLACAK ŞEKİLDE EŞLEME OLUR 13 BİRBİRİNDEN AYRILMIŞ DNA ZİNCİRLERİ Sitoplazmadan gelen nükleotid dizisi DNA nın kendini eşlemesi sonucu birbirinin aynısı iki DNA molekülü oluşur 14 HÜCRE BÖLÜNMEYE BAŞLAMADAN ÖNCE DNA KENDİNİ KOPYALAMIŞ OLUR.Bu olaydan sonra HÜCRE BÖLÜNMEYE BAŞLAR. DNA’nın yapısını ve canlıların kalıtsal özelliklerinin nesilden nesile aktarılmasını araştıran bilim dalına genetik denir 15 HÜCRE BÖLÜNMESİ Canlıların hücrelerinde bir çok metabolik faaliyet gerçekleşmektedir. Beslenme, solunum, enerji üretimi, atıkların oluşması ve depolanması gibi… Biyolojik faaliyetler sonucunda hücre büyümektedir. Bir hücrenin belirli bir büyüklüğe ulaştıktan sonra bölünerek yeni hücreler meydana getirmesine hücre bölünmesi denir 16 HÜCRE BÖLÜNMESİ İKİ ÇEŞİTTİR. 1.MİTOZ BÖLÜNME 2.MAYOZ BÖLÜNME 1.MİTOZ BÖLÜNME Mitoz sonucunda aynı genetik yapıda iki yeni hücre oluşur. Hücrelerin kromozom sayısı kesinlikle değişmez. Aynı görevi yapacak olan hücrelerin, aynı genetik yapıda olması; kromozomlarının değişmemiş olması ve farklılaşmanın meydana gelmemesi mitozun en önemli özelliğidir. 17 Oluşan hücrelerin organel çeşitliği aynı olmakla birlikte organel sayısı ve büyüklüğü yani sitoplazma miktarı değişebilir. Kromozom Organel Organel sayısı çeşitliliği sayısı ve sitoplazma miktarı Ana hücre Yavru hücrede Diğer Yavru hücrede 46 İSE değişmez 46 DIR değişmez farklıdır 46 DIR değişmez farklıdır 18 Vücuttaki her hücre mitoz bölünme geçirir mi? Hayır İnsan vücudundaki kas, sinir ve alyuvar hücreleri mitoz geçiremez MİTOZ CANLININ HAYATINDA NE ZAMAN BAŞLAR NE ZAMAN BİTER GELİŞMİŞ YAPILI İNSAN HAYVAN BİTKİLER İÇİN ZİGOTLA BAŞLAR CANLININ ÖLMESİYLE SONA ERER. 19 MİTOZUN FAYDALARI Mitoz çok hücreli canlılarda, canlının büyüyüp gelişmesini ve canlının yaralanan bölgelerinin onarılmasını sağlar. Tek hücreli organizmalarda ise mitoz, canlının üremesini sağlar Zigottan embriyo, embriyodan bebeğin oluşumunu sağlar Bebeğin büyüyüp gelişmesi,boyunun uzaması Kırılan kemiklerimizin onarılması Yaralarımızın iyileşmesi 20 Kemik iliğinden yeni kan hücrelerinin oluşması Civcivin tavuğa dönüşmesi Kuyruğu kopan bir kertenkelenin kuyruğunuyeniden oluşturması Deniz yıldızının kopan kolunu yenilemesi Yassı solucanın bir çok parçaya ayrılsa bile her bir parçasının tam bir solucan oluşturması Deniz anası, hidra, sünger ve maya hücrelerinin tomurcuklanarak çoğalmaları 21 Amip,öglena gibi canlıların çoğalması Gül ve söğütün kesilen dallarının toprağa dikilmesiyle yeni gül ve söğüt oluşturması. 22 Mitozla ilgili matematik Bir hücreden bir bölünme sonucunda iki hücre iki bölünme sonucunda dört hücre ….oluşur. Mitoz sonucunda oluşan hücre sayısı =2n formülü ile hesaplanır. n:bölünme sayısı Bir hücre 5 defa mitoz bölünmeye uğrarsa 25 =2.2.2.2.2=32 tane hücre oluşur. Bir hücre kaç defa mitoz bölünmeye uğrarsa uğrasın oluşan hücrelerin kromozom sayısı değişmez, sabittir. 23 Örnek: İnsanın karaciğer hücresi 2n=46 kromozomludur. Bu hücre 6 defa mitoza uğrasa kromozom ve hücre sayısı ne olur Mitoz miktarı=n=6 Hücre sayısı= 2n=26 Hücre sayısı=2.2.2.2.2.2=64 tane hücre oluşur Kromozom sayısı mitozda değişmez gene 2n=46 24 Mitoz bölünme başlamadan önce neler olur Hücre büyüyüp gelişir Hücrenin hacmi sitoplazması ve hücre zarının yüzey alanı artar Kalıtım maddesi yani DNA veya kromozom kendini eşler Hayvan hücresiyse sentriyoller kendini eşler yani kopyalar DNA kendini eşledikten sonra kesinlikle Mitoz başlar. 25 Hazırlık evresi Mitoz bölünme iki aşamada olur önce çekirdek bölünmesi sonra sitoplazma bölünmesi olmaktadır. Çekirdek bölünmesi ise 4 aşamada olur. 1.Profaz 2.Metafaz 3.Anafaz 4.Telofaz 26 1.PROFAZ Hücre bölünmesinin ilk aşamasında kalıtım maddesi(kromozomlar) ip yumağı şeklindedir. Kalıtım maddesi kısalıp kalınlaşır belirginleşir görülmeye başlanır. Çekirdek zarı tamamen erimeye başlar ve sonra yok olur 27 2.METAFAZ Hücrede dağınık halde bulunan kromozomlar hücrenin ortasında dizilirler 28 3.ANAFAZ Kromozomlar ikiye ayrılarak hücrenin zıt kutuplarına yani karşılıklı kutuplarına gider ––––– 29 4.TELOFAZ Bu aşamadan sonra çekirdek bölünmesi tamamlanmış sitoplazma bölünmesi gerçekleşir. İki yeni hücre oluştuktan sonra Çekirdek yeniden oluşmaya başlar 30 SİTOPLAZMA BÖLÜNMESİ Sitoplazma bölünmesi hayvan hücrelerinde boğumlanma şeklinde oluşurken bitki hücrelerinde ara lamel oluşumu ile meydana gelir. Bitki hücrelerinde hücre çeperi olduğu için boğumlanma olmaz. Hayvan hücrelerinde sitoplazmanın boğumlanması Bitki hücrelerinde ara lamel oluşumu 31 MAYOZ BÖLÜNME Üreme organlarında üreme ana hücrelerinden üreme hücrelerinin oluşumuna MAYOZ BÖLÜNME denir. Üreme olayı canlının yaşaması için çok gerekli bir olay değildir. Neslinin yani soyun türün devamı için gerekli bir olaydır. Üreme olayı Mayoz bölünme sayesinde olur Annenin yumurtası ve babanın spermi bizi oluşturur. Yumurta ve spermdeki genetik bilgi bize aktarılır. 32 Bu yüzden anne ve babaya benzeriz. Çocuklar anne ve babalarına benzer fakat bire bir aynı değildir. Anne ve babanın DNA larındaki Nükleotid dizilişi çocukların nükleotid dizilişine yakın olduğu için anne ve babaya benzeriz. Yavruların anne ve babalarından farklı olması türdeki çeşitliliği artırır. Doğadaki bu çeşitliliğe BİYOLOJİK ÇEŞİTLİLİK DENİR Biyolojik çeşitliliğe neden olan en önemli olay, mayozdur 33 MAYOZ BÖLÜNME ÖZELLİKLERİ 1.Üreme hücrelerinin oluşumunu sağlar. SPERM POLEN(BİTKİLERDE YUMURTA ERKEK ÜREME HÜCRESİ) 34 2.Bir hücreden 4 hücre oluşur. 3.Mayoz iki aşamada oluşur. Birinci aşamada hücre sayısı artar kromozom sayısı yarıya iner ikinci aşamada sadece hücre sayısı artar, kromozom sayısı değişmez. 35 Örneğin,ana hücrenin kromozom sayısı 46 ise oluşan hücreler 23 kromozoma sahiptir. MAYOZ 1 MAYOZ 2 36 4.Ana hücre 2n sayıda ise YANİ İKİ TAKIM HALİNDE İSE yavru hücreler n sayıdadır YANİ TEK TAKIM HALİNDEDİR. 5.ANA HÜCRE VE YAVRU HÜCRELERİN HEPSİ FARKLI GENETİK YAPIDADIRLAR 37 6.Tür içinde çeşitlilik sağlar. 7.Tür içinde kromozom sayısının sabit kalmasını sağlar. Örneğin insanlarda kromozom sayısı milyonlarca yıldan beri hep 46 dır. 38 MAYOZUN EVRELERİ Mayoz bölünme iki aşamada olur. Mayoz 1 DNA ve sentriyoller Hazırlık kendini kopyalar evresi Yandaki resimde 2n=4 kromozomlu Profaz Çekirdek zarı erir Kromozomlar birbirine sarılır Gen (parça) değişimi olur Kromozomlar çift sıra halinde Metafaz hücrenin ortasında (ekvatorunda) dizilir 39 Homolog kromozomlar zıt kutuplara ayrılır Anafaz Bu yüzden kromozom sayısı yarıya iner sitoplazma bölünür Tekrar çekirdek zarı ve çekirdek oluşmaya başlar. Telofaz Oluşan hücreler 2 tane Kromozom sayıları n =2 dir 40 Mayoz 2 Hazırlık evresi DNA kendini KOPYALAMAZ ama sentriyoller kendini kopyalar Profaz Çekirdek zarı yeniden eriyip yok olur Metafaz Anafaz Kromozomlar tek sıra halinde dizilir Kromozomu oluşturan kardeş kromotitler zıt kutuplara gider 41 Telofaz Birbirinden farklı 4 hücre oluşur. Çekirdek zarı yeniden oluşur. n =2 kromozomludurlar 42 MAYOZDAKİ PARÇA DEĞİŞİMİ Birbirine temas eden homolog kromozomlar arasında gen alış verişi olur. Bu olaya parça değişimi (krosingover )denir Homolog kromozom :Bir hücrede biri anneden, diğeri babadan gelen aynı büyüklükteki kromozom çiftine homolog kromozom denir. 43 Mayozun birinci bölümünde homolog kromozomlar arasında gen alış verişi yaşanır. Parça değişimi, mayoz sonucunda oluşan yavru hücrelerin birbirinden farklı genetik yapıda olmasını sağlar. PARÇA DEĞİŞİMİ olmasaydı anne ve babamızın aynısı hatta oluşan kardeşlerimizin kopyası olurduk herkes birbirinin aynısı olurdu 44 Mitoz ve Mayoz Bölünme Arasındaki Farklar MİTOZ MAYOZ İki yeni hücre oluşur. Dört yeni hücre oluşur. Vücut hücrelerinin ve Sadece üreme ana üreme ana hücrelerinde hücrelerinin görülür çoğalmasında görülür Kromozom sayısı değişmez. Kromozom sayısı yarıya iner. Oluşan yavru hücreler Oluşan yavru ana canlı ile aynı genetik hücrelerin her biri ana bilgiye sahiptir. canlıdan ve birbirinden farklı bir genetik yapıya sahiptir 45 Tek hücrelilerde üremeyi, çok hücrelilerde ise yaraların onarılmasını ve büyümeyi sağlar Eşeyli üreyen canlılarda üreme hücrelerinin oluşumunu sağlar. Eşeysiz üremenin temelini oluşturur. Eşeyli üremenin temelini oluşturur 46 İNSANDA ÜREME SİSTEMİ KONUNUN KAVRAMLARI Sperm Yumurta Embriyo Bebek Zigot SPERM Erkek üreme hücresidir. Testislerde üretilir Çok hareketlidir Az sitoplazmalıdır Baş,boyun ve kuyruk kısımlarından oluşur Sperm hücrelerin kromozom sayısı n =23 22+X VEYA 22+Y ŞEKLİNDEDİR 47 YUMURTA Dişi üreme hücresidir. Yumurta kanalında üretilir Bol sitoplazmalıdır Hareketsizdir Hücre zarı sitoplazma ve çekirdekten oluşur. Yumurta hücrelerinin kromozom sayısı n =23 SADECE 22+X ŞEKLİNDEDİR 48 ZİGOT Döllenmiş dişi üreme hücresine de zigot denir Sperm ve yumurtanın birleşmesi sonucu oluşur. 49 EMBRİYO Zigotun çoğalması sonucu oluşan canlı taslağı. Zigot oluştuktan sonra çoğalarak ve değişik evrelerden geçerek ilk canlı taslağını oluşturmaya başlar Değişik canlılara ait embriyolar BİRBİRİNE BENZER 50 BEBEK *Zigotun oluşumundan bebeğin dünyaya gelmesi doğması 40 hafta yaklaşık 280 gün veya 9 ay sürer. *Zigot oluştuktan sonra bebeğin oluşumu mitoz bölünme sayesinde olur. 51 BEBEĞİN CİNSİYETİ Cinsiyetin oluşumu spermden gelen kromozoma bağlıdır. SPERM YUMURTA CİNSİYET KROMOZOM KROMOZOM 22+X 22+Y 22+X 22+X KIZ ERKEK TEK YUMURTA İKİZİ SPERM VE YUMURTANIN BİRLEŞMESİ SONUCU OLUŞAN ZİGOT İKİYE AYRILDIKTAN SONRA AYRI PLASENTALAR İÇİNDE BÜYÜYÜP GELİŞİRSE TEK TUMURTA İKİZİ OLUŞUR. OLUŞAN İKİZLERİN GENETİK YAPILARI CİNSİYETLERİ AYNIDIR. 52 ÇİFT YUMURTA İKİZİ EĞER ANNE İKİ FARKLI YUMURTA ÜRETİR VE ÜRETİLEN YUMURTA İKİ FARKLI SPERM TARAFINDAN DÖLLENİRSE İKİ AYRI ZİGOT OLUŞUR. FARKLI ZAMANLARDA DOĞAN KARDEŞ GİBİ OLURLAR.GENETİK YAPILARI AYNI DEĞİLDİR. CİNSİYETLERİ AYNI DA OLABİLİR FARKLI DA OLABİLİR. 53 DİŞİ ÜREME SİSTEMİ Döl yatağı Yumurta kanalı Yumurtalık Döl yo 54 ERKEK ÜREME SİSTEMİ Testis Salgı bezi Sperm kanalı Penis 55 ERGENLİK VE SAĞLIK Ergenlik dönemi yaklaşık 12 ile 24 yaşlarında yaşanan ve kişinin, biyolojik olarak gelişmesi neticesinde bedensel, cinsel ve zihinsel gelişimini sürdürdüğü gelişim dönemidir Ergenlik dönemi sonunda birey yetişkin olarak tanımlanır. Ergenliğe geçiş dönemi insan yaşamında bebeklikten sonra en büyük biyolojik değişimlerin yaşandığı zaman dilimidir 56 Erkeklerde görülen değişimler Sperm oluşumunun başlaması Sakal, bıyık çıkması Sesin kalınlaşması Kızlarda görülen değişimler Yumurta oluşumunun başlaması Adet görme Vücut hatlarının belirginleşmesi Kızlarda ve Erkeklerde görülen ortak değişimler Boy ve kilo artışı, kasların gelişmesi Deride yağlanma ve sivilce oluşumu Koltuk altı vb. bölgelerin kıllanması Ter salgısının artması Ruhsal değişimler yaşanabilir. 57 Bu dönemde ruhsal olarak da birçok değişim yaşarız. -Vücudumuzdaki değişimlerden dolayı utanabilir, -Arkadaşlarımızdan farklı olduğumuzu düşünebiliriz. -Kendimizi yalnız hissedebilir, öğretmen, aile ve akranlarımızla tartışmalar yaşayabiliriz. -Duygularımız çok hızlı değişkenlik gösterebilir, mutlu iken kısa bir süre sonra mutsuz bir duruma gelebiliriz. 58 Ergenlik döneminin her yönden sağlıklı geçirilebilmesi için yapılması gerekenler Ergenlerin herhangi bir sorunla karşılaşmaları durumunda, sorunlarına diyalogla çözüm aramalarına fırsat verilmeli, anlayışlı davranılmalıdır. Kötü alışkanlıkların nasıl sonuçlar doğuracağı etkili bir şekilde anlatılmalıdır. Gençlerin meslek seçimlerine ve gelecekle ilgili planlamalarına yönelik rehberlik edilmelidir. 59