Hücre döngüsü

ve hücre bölünmesi

Prokaryot ve ökaryot hücreler nasıl bölünür?

Bir organizmanın yaşam döngüsü, hücre bölünmesiyle

bağlantılıdır.

Hücre bölünmesi, çok hücreli organizmalarda doku

büyümesi/tamiri ve tüm organizmaların üremesi için önemlidir.

Üreme Büyüme Rejenerasyon

Hücrenin bölünmesi için 4 olay meydana

gelmelidir:

• Bir üreme sinyali, bölünmeyi başlatır

• DNA eşlenmesi

• Ayrılma: DNA’nın yeni hücrelere dağıtılması

• Sitokinez: yeni hücrelere, hücre içeriğinin bölünmesi

Prokaryot ve ökaryot hücreler nasıl bölünür?

Prokaryotların çekirdekleri olmadığından,

ikiye bölünme ile çoğalırlar

Prokaryot ve ökaryot hücreler nasıl bölünür?

Başlangıç

Hücre zarı

Kromozom

Kromozom

Çoğu prokaryotun 1 adet halkasal DNA’sı

vardır

Bu durum virüs, mitokondri ve kloroplastta

da aynıdır

Ökaryot hücre döngüsü nasıl kontrol edilir?

Hücre döngüsü: Bir hücre bölünmesinden diğerine

kadar geçen zaman; mitoz/sitokinez ve interfaz evrelerinden oluşur

İnterfaz: çekirdek görünür

haldedir.

DNA eşlenmesi gibi

faaliyetler yürütülür.

Sitokinezden sonra başlar

3 alt evresi vardır: G1, S ve

G2.

Interfaz süresi çok

değişkendir.

Ökaryot hücre döngüsü nasıl kontrol edilir?

S kontrol noktası

G1 kontrol noktasıHücre yeterince büyüdü mü?

Çevre koşuları uygun mu?

DNA hasarı var mı? S kontrol noktasıDNA’nın tamamı kopyalandı mı?

DNA hasarı var mı?

M kontrol noktasıTüm kromozomlar iğ

ipliklerine bağlandı mı?

G2 kontrol noktasıHücre yeterince büyüdü mü?

DNA hasarı var mı?

Mitoz sırasında ne olur?

Ökaryot DNA’sı histon proteinleri ile sıkıca paketlenmiş

haldedir - nükleozomlar

DNA molekülleri kromatini oluşturmak üzere proteinlerle

birleşik halde bulunur. DNA ikili sarmal

Histon

Nükleozom

Kromatin

DNA Mitoz öncesi kromozom oluşturmak üzere katlanır

Mitoz sırasında bu

proteinler sentromer

bölgesini bir arada tutar.

DNA eşlenmesinden

sonra, kardeş kromatidler

G2 evresinde belirli

proteinler sayesinde bir

arada tutulur.

Kromatin

Mitoz kromozomu

Sentromer

Kardeş

kromatidler

Kardeş kromatidler—Eşlenmeden sonra, bir kromozomu oluşturan iki aynı DNA molekülü

Sentromer—Kromatidlerin birleştiği nokta

Kinetokorlar - Sentromerlerdeki protein yapılar: kromozom hareketi için önemli.

Mitoz sırasında ne olur?

Mitoz (M evresi) kromozomların yavru hücrelere,

doğru şekilde ayrılmasını sağlayan süreçtir.

Evreleri: Profaz, prometafaz, metafaz, anafaz,

telofaz

İnterfazda henüz kromatin paketlenmemiş haldedir.

Profazda 3 adet yapı belirir:

1.Yoğunlaşmış kromozomlar

2.Sentrozom

3.İğ iplikleri

Mitoz sırasında ne olur?

Mitoz sırasında ne olur?

Profaz

Çekirdek

Sentrozomlar

Nükleolus

Çekirdek

zarfı

Gelişen

iplikler

Kardeş

kromatidler

İnterfaz

The Phases of Mitosis

Prometafaz Metafaz

Çekirdek zarfı Mikrotübüller

Kinetokor

Ekvator

(metafaz)

çizgisi

• Çekirdek zarfı parçalanır

• Kromozomlar

mikrotübüllere tutunur.

• Kromozomlar ekvator

çizgisinde hizalanır

Anafaz

Telofaz

Yavru

kromozomlar

• Kardeş kromatidler

ayrılır

• Karşı kutuplara

hareket ederler

•İplikler parçalanır

•Krmozomlar dağılır

•Çekirdek zarfı ve nükleolus belirir

•Aynı genetik bilgiyi içeren iki yavru çekirdek oluşur

İğ iplikleri (mitoz iplikleri) kardeş

kromatidleri ayırır.

Mitoz sırasında ne olur?

Kinetokor

Mikrotübül

Sentrozom

Sentriol

Kinetokor mikrotübülleri Kinetokor

Sitokinez hayvan ve bitki hücrelerinde farklıdır

Sitokinez: sitoplazmanın bölünmesi.

Hayvan hücrelerinde hücre

zarı, iki çekirdek arasından

sıkılıyormuş gibi ayrılır.

Bitki hücrelerinde, hücre bölünme çizgisi boyunca Golgiden salgılanan

kesecikler oluşur. Bunlar yeni bir hücre zarı ve oluşturmak üzere birleşirler

Bu keseciklerin içindeki karbonhidratlar iki zar arasında orta lamel oluşturur.

Hücreler selüloz salgılayarak birincil hücre duvarını ve bazı bitkiler sonrasında

farklı polisakaritler salgılayarak ikincil hücre duvarını oluşturur.

Sıkışma

halkası

Hücre çizgisi

https://www.youtube.com/watch?v=mzeowbIxgwI

Hayvan hücresi

https://www.youtube.com/watch?v=dnXwm6-BBCQ

Bitki hücresi

https://www.youtube.com/watch?v=jp0z7RAdyM4

Eşeyli yaşam döngüsünde hücre bölünmesinin rolü nedir?

Eşeysiz üreme mitoz bölünmeye dayanır.

Tek hücreli prokaryot canlılar ikili çoğalma ile, tek hücreli

ökaryotlar mitoz ile ürer.

Çok hücreli organizmalar da eşeysiz olarak üreyebilir ve klon

oluştururlar.

Titrek kavak aynı kökten birçok bireyi mitoz bölünme – eşeysiz üreme ile

oluşturabilir. Aynı kökten çıkan her ağaç birbirinin klonudur.

Eşeyli üreme: yavrular, ebeveynlerle aynı

değildir.

Gametler gereklidir; iki ebeveyn, yavru oluşumuna

bir gametle katkıda bulunur (yumurta ve sprem).

Eşeyli yaşam döngüsünde hücre bölünmesinin rolü nedir?

Somatik hücre — Üreme dışında işlevleri yerine

getiren hücreler. Kromozom sayısı diploiddir (2n)

İki set kromozom bulunur – 1 anneden + 1 babadan

Eşey hücresi - Gametlerde bir set kromozom

bulunur— Her çiftten 1 tanesi. Kromozom sayısı

haploiddir (n).

Döllenme: 2 haploid gametin (dişi yumurtası ve erkek

spermi) diploid zigotu oluşturmak üzere birleşmesi.

Kromozom sayısı = 2n

Evrim sonucunda çok farklı şekillerde eşeyli yaşam

döngüleri oluşmuştur.

Eşeyli yaşam döngüsünde hücre bölünmesinin rolü nedir?

Mayoz ve döllenmenin birbirini izlemesi eşeyli üreyen organizmalar için ortak bir özellik olmasına karşılık, bu iki olayın zamanlaması türlere bağlı olarak değişkenlik gösterir.

3 temel eşeyli yaşam döngüsü:

1.Haplotonik yaşam döngüsü

2.Nesil değişimi (döl almaşı)

3.Diplotonik yaşam döngüsü

Eşeyli yaşam döngüsünde hücre bölünmesinin rolü nedir?

Eşeyli yaşam döngüsünde hücre bölünmesinin rolü nedir?

Mantar (Rhizopus oligosporus)

Haploid organizma

Olgun organizma

Gametler

Erkek (n) Dişi (n)

Zigot (2n)

Sporlar (n)

DöllenmeMayoz

Haplotonik yaşam döngüsü

• Protistler, mantarlar ve bazı algler

• Tek diploid evre zigottur.

• Zigot oluştuktan sonra mayoz geçirir – haploid sporlar oluşur – ve bunlardan yeni organizmalar gelişir.

• Organizma haploiddir ve mitoz ile gamet oluşturur –gametler diploid zigotu oluşturmak üzere birleşir.

Eğrelti (Humata tyermanii)

Diploid sporofit

Spor (n)

Gametofit

Gametler

Erkek (n) Dişi (n)

Zigot (2n)

Sporofit

(2n)

DöllenmeMayoz

Nesil değişimi (Döl almaşı)

• Çoğu bitki, bazı protistler; mayozla haploid sporlar oluşur

• Sporlar mitoz bölünme ile haploid nesli oluşturur (gametofit)

• Gametofitler mitozla gametleri oluşturur.

• Gametler, diploid zigotu oluşturmak üzere birleşir (sporofit)

• Bunlar da mayoz bölünme ile haploid sporları oluşturur.

Eşeyli yaşam döngüsünde hücre bölünmesinin rolü nedir?

Afrika balık kartalı (Haliaeetus vocifer)

Diploid organizma

Gametler

Erkek (n) Dişi (n)

Olgun

organizma (2n)

DöllenmeMayoz

Diplotonik yaşam döngüsü

Zigot (2n)

• Hayvanlar ve bazı bitkiler; tek haploid evre gametlerdir

• Olgun organizma diploiddir ve mayoz bölünme ile gametleri oluşturur.

• Gametler diploid zigotu oluşturmak üzere birleşir

• Zigot mitoz bölünme ile olgun organizmayı oluşturur.

Eşeyli yaşam döngüsünde hücre bölünmesinin rolü nedir?

Mayoz sırasında ne olur?

Mayoz iki adet çekirdek bölünmesinden oluşur

(Mayoz I ve Mayoz II), fakat DNA sadece bir defa

eşlenir!!!

• Kromozom sayısını diploidden haploide indirir.

• Her haploid hücrede tam bir set kromozom

bulunur

• Oluşan hücreler arasında genetik çeşitliliğe yol açar.

Mayoz I

Erken profaz I Orta profaz I Geç profaz I - prometafaz

Metafaz I Anafaz I Telofaz I

Sentrozomlar

Homolog

çiftler

Tetrad

Kiazma

Ekvator

çizgisi

Profaz I ve metafaz I sırasında, homolog

kromozomlar birbirleriyle eşleşir: sinaps

Homolog kromozom: biri anneden diğeri babadan

gelen, aynı kromozomun eşleri.

Bir homolog çiftin 4 kromatidi = tetrad

Bir noktada, kardeş olmayan kromatidler, kiazma

denilen bölgelerde birleşirler

Mayoz sırasında ne olur?

Sentromerler

KiazmaHomolog

kromozomlar

Parça değişimi kromozomlarda genetik çeşitlenmeye yol açar

Parça değişimi (Crossing over): Kardeş olmayan

kromatidler arasında, kiazma noktalarında, DNA

değişimi.

Rekombinant kromatid

oluşumu ile sonuçlanır ve

genetik çeşitliliği artırır.

Anafaz I’de kromozomların

rastgele ayrılmaları da bu

çeşitliliği artırır.

Kiazma

Homolog

kromozomlar

Rekombinant

kromatidler

Kardeş

kromatidler

Genetik çeşitlilik evrimsel açıdan avantajdır.

NEDEN?

Bir türün değişen çevre koşullarında hayatta

kalma olasılığını artırır.

Genetik çeşitliliği az olan organizmaların soyu

tükenme tehlikesiyle karşı karşıya kalabilir.

Parça değişimi kromozomlarda genetik çeşitlenmeye yol açar

Mayoz II:

• Öncesinde DNA eşlenmesi olmaz

• Sonunda kardeş kromatidler ayrılır.

• Son ürünler 4 adet haploid hücredir (n).

Mayoz sırasında ne olur?

Mayoz II

Profaz II Metafaz II Anafaz II

Telofaz IIEkvator çizgisi Ürünler

Mayoz hataları - Ayrılmama

Mayoz sırasında hatalar olabilir.

Kromozomların ayrılamaması anöploidi ile

sonuçlanır.

Kromozomlar bir hücrede fazla iken, diğerinde eksik olur

İnsanlarda Down sendromu:

Bir gamette fazladan bir tane 21.kromozom bulunur.

Döllenme sonrası zigotta 3 adet 21.kromozom olur.

Trizomi 21

Mayoz hataları - Ayrılmama

Mayoz II

Mayoz II

Fazla

kromozomEksik

kromozom

Normal

sperm ile

döllenme

TrizomiMonozomi

Normal

spermden

gelen

kromozom

Mitoz ve mayoz karşılaştırma

Mitoz sonucu oluşan hücreler ana hücrenin aynısıdır

Mayoz sonrası oluşan hücreler ana hücrenin aynısı değildir

Ana hücre (2n) Ana hücre (2n)

Profaz

Profaz I

Homolog

çiftler

Metafaz

Metafaz I

Anafaz

Anafaz I

İki yavru hücre

(2n)

Telofaz I

Mayoz II

Haploid yavru hücre

Hücreler mitozun metafaz evresindeyken, kromozomlar

sayılabilir ve karakterize edilebilir

Karyotip: Bir hücredeki tüm kromozomların sayısı,

şekli ve büyüklüğü.

Karyotipler, trizomi gibi anormallikleri teşhis etmek için kullanılabilir.

Mayoz sırasında ne olur?