Genel Biyoloji Mitoz ve Mayoz Bölünme MAYOZ BÖLÜNME Bütün döllerde kromozom say ı s ı n ı n de ğ i ş mez kalabilmesi için (sperm ve yumurtan ı n birle ş mesinden kromozom say ı s ı iki kat ı na ç ı kaca ğı ndan dolay ı ) farkl ı bir h ücre bölünmesi geli ş mi ş tir. Mayoz bölünme ismini alan bu tip b ölünmede, kromozom say ı s ı yar ı ya indirgenir. Mayoz b ölünmenin sonunda meydana gelen gametler di ğ er vücut hücrelerinin aksine n say ı da kromozom ta ş ı r (baz ı bitkilerde ve bir hücrelilerde bireyin kendisi ya ş ant ı s ı boyunca haploid kromozomlu oldu ğ undan mayoz b ölünmeye gerek kalmaz). Normal olarak soma h ücrelerinde 2n kromozomlardan homolog olanlar, boyuna, sinaps dedi ğ imiz aral ı klarla birbirinin yak ı n ı nda uzan ı rlar. Bu homolog kromozomlar ı n her biri ayr ı bir kutba giderek, yaln ı z bir tanesinin bir gamete verilmesi sa ğ lan ı r. Homolog kromozomlar ayn ı büyüklü ğ e ve ş ekle, keza benzer kal ı tsal faktörlere sahiptir. Gerek yumurta gerekse sperm olu ş umu son iki h ücre b ölünmesine kadar ayn ı kurallara göre y ürütülür. Daha sonra spermatogenezis (sperm olu ş umu) ve oogenesiz (yumurta olu ş umu) farkl ı ş ekilde meydana gelir. Mayozda da mitoz gibi profaz, metafaz, anafaz ve telofaz diye d ört evre vard ı r. Bu evreler arada interfaz olmaks ı z ı n pe ş pe ş e iki kez gerçekle ş ir ve sonuçta d ört yavru h ücre meydana gelir. Mayoz b ölünme ile mitoz bölünme aras ı ndaki en büyük farka profazda rastlan ı r. İ nterfaz Bölünmeye haz ı rl ı k evresidir. Mitozdaki interfaza benzemekle birlikte hücrelerin mitozdaki gibi b üyüklüklerinin ve hacimlerinin artmas ı gerçekle ş mez. Profaz-I Kromozomlar k ı sal ı p kal ı nla ş maya ba ş larken, anadan ve babadan gelen homolog kromozomlar sinaps halinde ya yan yana parelel uzan ı rlar ya da birbirinin üzerine k ı vr ı l ı rlar. K ı salma sonucunda kromozomlar mitozdaki gibi g örülmeye ba ş lar. Her kromozom iki kromatitten yap ı ld ığı ndan, homolog kromozomlar d örtlü demetler halinde g örülür, bu görünü ş e tetrat denir. Canl ı n ı n v ücudunda homolog kromozom kadar tetrata rastlan ı l ı r (insanda 23 tane). Kromozomlar ı n sentromerleri ayr ı lmam ı ş t ı r.4 kromatid i çin iki sentromer vard ı r.Ayr ı ca mitozdan farkl ı olarak bu evrede tetra tlar aras ı nda par ça de ğ i ş imi ger çekle ş ir. Crossing- over denilen bu par ça de ğ i ş imi t ür i çinde çe ş itlili ğ i sa ğ lar. Bu evrenin sonunda çekirdek zar ı parçalanarak kaybolur. Metafaz-I Çekirdek zar ı n ı n par çalanmas ı sona ermi ş , sentrozomlar kutuplara çekilmi ş ve i ğ iplikleri ortaya ç ı km ı ş t ı r. Sentromerleri çift olan tetratlar ekvatoral düzlem üzerine dizilir. Anafaz-I Bu evrede tetratlar ikiye ayr ı larak kutuplara giderler. Ana ve babadan gelen kromozomlar rasgele olarak birbirlerinden ayr ı l ı rlar (özelliklerimizin baz ı lar ı n ı n anadan baz ı lar ı n ı n babadan ge çmesinin nedeni). Bu evrede kromozom say ı s ı indirgendi ğ inden kutuplara ta ş ı nan yani o ğ ul h ücrelere ge çecek olan kromozom say ı s ı v ücut h ücrelerinin kromozom say ı s ı n ı n yar ı s ı kadard ı r. Telofaz-I Hücrenin iki kutbunda bulunan kromozomlar uzay ı p incelmeye ba ş lar. Etraflar ı nda çekirdek zar ı olu ş ur. Sitoplazman ı n bo ğ umlanmas ı yla da haploid say ı da kromozoma sahip iki yavru h ücre olu ş ur.Buraya kadar geçen olaylar mayoz-I olarak adland ı r ı l ı r. Bundan sonra mitozdakinin aksine arada interfaz evresi olmaks ı z ı n profaz-II'nin ba ş lamas ı yla mayoz- II ba ş lar. Mayoz-II mitoz b ölünmenin hemen hemen ayn ı s ı d ı r. Hücrelerdeki haploid kromozom say ı s ı korunarak profaz-II, metafaz-II, anafaz-II ve telofaz-II ger çekle ş erek mayoz b ölünmenin sonu nda n kromozom say ı s ı na sahip 4 yavru hücre meydana gelir. Kelimeler: Haploid: Olgun bir üreme h ücresinde bu lunan kromozom say ı s ı , v ücut hücrelerinin sahip oldu ğ u kromozom say ı s ı n ı n yar ı s ı na sahiptir. Kromozom say ı s ı n ı n yar ı ya inmesi sonucu olu ş an "n" say ı da kromozom ta ş ı yan hücrelere haploid hücre denir. Sinaps: İ ki nöronun veya nöronla ba ş ka bir hücrenin ba ğ land ığı yer. Gamet: Erkek ve di ş i üreme hücresina verilen ad. Homolog kromozom: Biri anneden, di ğ eri babadan gelen ayn ı gen çiftine sahip kromozomlar. Tetrat: Mayoz b ölünme s ı ras ı nda homolog kromozomlar ı n birbirlerine sar ı larak olu ş turduklar ı dört kromotitli yap ı . Crossing-over: E ş ey ana h ücrelerinde ger çekle ş en mayoz b ölünmenin profaz I safhas ı nda olu ş an tetratlar ı n kromatitleri aras ı ndaki par ça de ğ i ş imi. Sentromer: kromozomlarda karde ş kromotidleri bir arada tutan k ı s ı m.M İ TOZ BÖLÜNME Mitoz bölünmenin ba ş lang ı c ı n ı saptamak olanaks ı zd ı r. Fakat hücrede baz ı de ğ i ş iklikler olur; h ücre i çeri ğ i jel haline ge çer, metabolizma durur, çekirde ğ in hacmi h ı zla büyür. Kromatid iplikleri belirginle ş ir ve boyanmaya ba ş lar. G2 evresinin tamamlanmas ı , kromozomlar ı n türlere özgü ş ekil ve say ı y ı kazanmas ı yla mitoz b ölünmeye ge çilir. I ş ı k mikroskobunda kromozomlar art ı k rahatl ı kla görülebilir. Bu süre yakla ş ı k bir saat sürer. Bu evredeki h ücreler k üre ş eklindedir ve etraf ı ndaki cisimlere kuvvetle ba ğ lanmam ı ş t ı r. Mitoz b ölünme; pr ofaz, metafaz, anafaz ve telofaz diye dört evreye ayr ı l ı r. Profaz Ba ş lang ı c ı nda çekirdek i çinde ince uzun kromatid iplikler i halinde görünen kromozomlar, yava ş yava ş helozon ş eklinde k ı vr ı larak kal ı nla ş maya ba ş lar ve g örülebilir duruma ge çer. kal ı nla ş ma ve k ı salma anafaza kadar devam edebilir. Bu arada e ş kromozomlar birbirlerinden fark edilemeycek kadar s ı k ı ca ba ğ l ı d ı rlar. Bu evrede birbirine sentromerlerle ba ğ lanm ı ş olarak duran kromozomlar ı n her birine kromatid denir. Sentrozomlar ayr ı larak her biri bir kutba gitmeye ba ş lar ve aralar ı nda i ğ iplikleri olu ş ur. Profaz ı n sonuna do ğ ru i ğ iplikleri ile kromozomlar aras ı nda ba ğ lant ı kurulurken, sentrozomlardan h ücre zar ı na uzanan i ğ iplikleri de olu ş ur ve çekirdek zar ı eriyerek kaybolur, kromozomlar sitoplazma içerisine da ğı l ı r. Metafaz Kromozomlar çok kere bir çember gibi, bazen de kar ı ş ı k olarak ekvatoral d üzlem üzerinde dizilirler. Genellikle k üçük kromozomlar merkezde, b üyükler çevrededir. Dizili ş t ürlere özgü bir özellik g österir. Kromozomlar e ş it olarak kutuplara çekilece ğ inden, ortada belirli bir denge kurulana kadar beklenilir. Profaz 30-60 dakika s ürmesine kar ş ı l ı k, metefaz ancak 2-6 dakika s ürer. her bir kromozomun sentromeri belirgin olarak ikiye b ölünür ve kromatidler tam olarak birbirinden ayr ı l ı r. Anafaz Ekvatoral d üzlemdeki karde ş kromozomlar kutuplara bu evrede ta ş ı n ı rlar. Kas ı lma özelli ğ i olan sentrozomla r ı n i ğ iplikleri sayesinde kromozomlar ı n yar ı s ı bir kutba, di ğ er yar ı s ı öbür kutba gider. Kromozomlar ı n kutuplara ula ş mas ı yla bu evre sona erer. Bitki h ücrelerinde sentrozom bulunmad ığı i çin kromozomlar ı n ta ş ı nmas ı sitoplazma hareketleriyle ve sitoplazma k ökenli i ğ ipliklerinin yard ı m ı yla olur. Bu evre de yakla ş ı k olarak 3-15 dakika sürer. Telofaz Kromozomlar daha az boyanmaya ba ş lar. Çekirdek zar ı yava ş yava ş olu ş ur. Kromozomlar uzay ı p incelmeye ba ş lar. Bölünme aç ı s ı ndan çekirdek dinlenmeye geçerken, hücre metabolizmas ı aktif hale geçer. Bu evrenin olu ş umu s ürerken bir yandan da sitoplazma bo ğ um yapmaya ba ş lar. İğ ipliklerine dik olarak bo ğ umlanan sitoplazman ı n o bölgede jel hale ge çerek iki o ğ ul h ücrenin stoplazmas ı n ı ay ı rd ığı n ı ileri süren g örü ş lerde vard ı r. Stoplazman ı n bo ğ umlanarak ayr ı lmas ı s ürecine sitokinez denir. Telofaz ı n ba ş lang ı c ı ndan iki yeni h ücrenin olu ş tu ğ u ana kadar geçen süre 30-60 dakikad ı r.