HÜCRE DÖNGÜSÜ VE MİTOZ-MAYOZ

... konulu sunumlar: "HÜCRE DÖNGÜSÜ VE MİTOZ-MAYOZ"— Sunum transkripti:

1 HÜCRE DÖNGÜSÜ VE MİTOZ-MAYOZ

2 Hayatın devamı hücre bölünmesi ya da hücrelerin üremesine bağlıdır.
Çok hücreli diploid organizmalar yaşama, ZİGOT adı verilen tek hücreli döllenmiş yumurta ile başlar. Çok hücreli organizmaların hücre bölünmesi: Döllenmiş bir yumurtanın gelişimi Büyüme Onarım için gereklidir.

3 Her canlıda ve aynı bireyin farklı dokularındaki hücrelerin mitozla bölünme hızı tamamen farklıdır.
Örneğin bağırsak mukozasındaki epidermisteki kan hücrelerini üreten dokulardaki hücrelerin sürekli bölünmesine karşılık diğer dokuların hücreleri belirli zamanlarda kas, sinir ve retina hücreleri ise bölünmez.

4 Hücre bölünmesi Hücre bölünmesi Hücre döngüsünün temel bir parçasıdır
Genetik açıdan özdeş hücreler meydana gelir Hücreler genetik materyallerini eşlerler Hücreler bölünmeden önce, genetik materyal olan DNA nın iki kardeş hücrede birer kopya bulunmasını sağlarlar

5 Genetik materyalin hücresel organizasyonu
Bir hücredeki DNA molekülleri kromozomlar içerisinde paketlenirler

6 Ökaryotik kromozomlar
Kromatinlerden oluşmaktadırlar; hücre bölünmesi süresince yoğunlaşan DNA ve protein kompleksinden meydana gelirler Hayvanlarda Somatik hücreler iki set kromozoma sahiptirler (2n) Gametler ise bu kromozom setinden birini kapsarlar (n)

7 Kromozomlar Aynı türün üyelerinden türeyen bütün somatik hücrelerde, aynı sayıda kromozom bulunur. Eşey kromozomları Karakter bakımından birbirinden farklıdırlar X ve Y olarak ifade edilirler Bireyin eşeyini XX dişi ve XY erkek olarak belirlerler. Diploid bir hücrede kromozomlar çiftler halinde bulunurken Bu her çifte homolog kromozom adı verilir.

8 Ökaryotlarda genetik materyal (DNA) kromozomlar içinde paketlenir
Ökaryotlarda genetik materyal (DNA) kromozomlar içinde paketlenir. Her kromozom, kesintisiz DNA çift sarmal ipliği içerir. Bir kromozom içindeki DNA ipliğinin uzunluğu 10 cm’yi bulabilir. Bir hücredeki bütün DNA’lar açılsaydı 2 metre uzunluğunda olurdu. İnsan vücudunda 100 trilyondan fazla hücre olduğunu düşünürsek toplam DNA uzunluğu yaklaşık 200 milyar kilometredir.

9 Homolog Kromozomlar Homolog kromozomlar: Aynı görünürler
Aynı özellikleri kontrol ederler Her bir özelliğin farklı formlarını kodlayabilirler Her biri farklı bir ebeveynden gelir( anneden yada babadan) Homolog kromozomlardaki her bir kromozomun özgül uzunluğu ve sentromer yerleşimi diğeri ile aynıdır.

10 Hücre Bölünmesi sırasında Kromozomların dağılımı
Hücre bölünmesi hazırlığında DNA replike olur ve kromozomlar yoğunlaşır Her bir kendini eşleyen kromozom Hücre bölünmesi sırasında birbirinden ayrılan iki kardeş kromatide sahiptir Haploid bir kromozom takımı içinde bulunan genlerin tümü türün GENOMUNU oluşturur.

11 Homolog kromozomları oluşturan kromozomlardan her biri diğeri ile önemli derecede genetik benzerlik gösterir. Uzunlukları boyunca LOKUS adı verilen gen bölgelerinin aynısını içerirler. Her çiftin bir üyesi dişi ebeveynden (yumurta hücresinden) diğeri erkek ebeveynden (sperm yoluyla) gelir.

12 Bu nedenle her bir diploid organizma, iki ebeveynli kalıtım sonucu her genden iki kopya içerir.
Gen çiftinin her bir üyesi aynı özelliği etkilediği halde , aynı olmak zorunda değildir. ALLEL

13 Gamet oluşumu sırasında mayoz, diploid kromozom sayısını haploid sayıya indirir.

14 Haploid gamet, homolog kromozom çiftlerini oluşturan kromozomlardan sadece bir tanesini, yani tam bir haploid takımını içerir.

15 Döllenmede, iki gametin birleşmesi sonucu diploid sayı tekrar oluşur
Döllenmede, iki gametin birleşmesi sonucu diploid sayı tekrar oluşur. Yani zigot (döllenmiş yumurta) kromozomların tam olarak iki haploid takımını içerir. Böylece genetik materyalin değişmezliği nesilden nesile korunmuş olur.

16 Kromozom yapısı Kinetokorlar protein yapıları olup hücre bölünmesi sırasında kromozomları hareket ettiren mikrotübüllerin bağlanma noktaları olarak görev yaparlar

17 Kromozom yapısı

18 HÜCRE DÖNGÜSÜ Hücreler içeriklerini iki katına çıkararak ve ikiye bölünerek çoğalır. Çoğalma hücrenin kendi kendini duplike etmesiyle ikiye bölünme şeklinde olur. Bu süreç HÜCRE DÖNGÜSÜ olarak adlandırılır. Bir bölünmenin tamamlanmasından bir sonraki bölünmeye kadar geçen olaylar Hücre döngüsünü oluşturur. Somatik (vucüt) hücreler Mitoz bölünme ile, Cinsiyet (Germinal) hücreleri Mayoz bölünme ile çoğalır.

19 Ökaryotik hücre bölünmesi iki aşamadan meydana gelmektedir:
Mitoz; nukleusun bölünmesi Sitokinez; sitoplazmanın bölünmesi Mayozda, Üreme hücreleri kromozom sayısı yarıya indirerek üretilirler

20 Mitoz somatik bir hücrenin kendini eşleyerek iki yavru hücre şeklinde bölünmesidir. Çekirdek bölünmesi. Hücre bölünmesinden sonra sitoplazma ve hücre zarı bölünür (SİTOKİNEZ). Bu sayede hücre organelleri eş olan iki kardeş hücre oluşur. Mitoz ve sitokinez hücre döngüsünde M harfiyle gösterilen MİTOZU tanımlar.

21 Hücre döngüsü fazları Mitotik faz İnterfaz
Hücre döngüsünde Mitotik faz ile interfaz dönüşümlüdür Hücre döngüsü fazları Mitotik faz İnterfaz

22 Hücre döngüsünün başlangıç evresini İNTERFAZ oluşturur, İnterfaz bölünmeler arasındaki durak noktasıdır. İnterfaz aşamasında HER BİR KROMOZOMDAKİ DNA’nın REPLİKASYONU gerçekleşir. İnterfaz: S + G1 + G2

23 S fazı: DNA sentezi G1 (Gap1, İlk aralık): RNA ve protein sentezi, organaller iki katına çıkar, DNA için sentez hazırlığı. G2 (Gap2, İkinci aralık): DNA sentezi tamamlanır, RNA ve protein sentezi devam eder

24 PROFAZ MİTOZUN ilk safhasıdır. Kromatin yoğunlaşır.
Çekirdek ve çekirdekcik kaybolur.

25 PROMETAFAZ Nucleus zarı parçalanır. Mitoz mekiği tamamlanır.

26 METAFAZ Sentrioller hücrenin zıt kutuplarındadır.
İğ ipliklerine tutunan kromozomlar (kinetokorları vasıtasıyla tutunur), hücrenin ekvator düzleminde (metafaz plağı) dizilir.

27 ANAFAZ Kardeş kromatitler birbirinden ayrılır.
Kromatitler kendi sentromerlerine sahip bağımsız birer KROMOZOM haline gelmiştir, KARDEŞ KROMOZOM olarak adlandırılır. Zıt kutuplara hareket

28 TELOFAZ Kromozomlar kromatin ipliklerine dönüşür.
Çekirdek zarı, çekirdekcik yeniden oluşur. Iğ iplikleri yeniden meydana gelir

29 Mitotik iğ: İğ; sentromerlerden meydana gelir
Mitoz boyunca kromozomların hareketini kontrol eden mikrotübüle ait bir yapıdır İğ; sentromerlerden meydana gelir Ve iğ mikrotübülleri ile asterleri içerirler

30 Bazı iğ mikrotübülleri
Kromozomların kinetokorlarına bağlanırlar ve kromozomları metafaz plakasına hareket ettirirler

31 Sitokinez Hayvan hücrelerinde
Sitokinez ayrılma (cleavage) olarak bilinen işlemler oluşur ve bu sırada ayrılma izini oluşturur (Aktin filamentlerinin kasılmasıyla)

32 HÜCRE DÖNGÜSÜNÜN KONTROLÜ
Hücre siklusunun aşamaları arasındaki geçişler korunmuş bir düzenleme mekanizması (checkpoints) tarafından kontrol edilir. Hücre döngüsünün G1, G2 ve M noktalarında siklinler ve siklin bağımlı kinaz molekülleri (cdk) bulunur. Siklin bağımlı kinazların aktifleşmesiyle oluşan sinyaller hücre döngüsünün başlamasını ve sürdürülmesini sağlar.

33 Hücre döngüsünün ardışık olayları
Saati andıran farklı bir hücre döngüsü kontrol sistemi ile yönetilir

34 Kontrol noktaları Saatte özgül kontrol noktaları bulunur ve normalde sinyal alınana kadar hücre döngüsü durur

35 Bir çok mutasyon etkisini hücre döngüsünün çeşitli aşamalarında gösterir. Bu mutasyonlar cdc mutasyonu (cell division cycle mutation) olarak adlandırılır. KANSER!! Normal hücrelerin çoğalması sırasında kontrol mekanizmalarının kaybolması anormal hücrelerin oluşmasına neden olur.

36 Hücre döngüsünün 3 kontrol noktası vardır.
G1/S kontrol noktası G2/M kontrol noktası M kontrol noktası

37 Ökaryotik hücrelerin büyük çoğunluğunda M’nin başlangıcı CDK1 (siklin bağımlı kinaz) tarafından kontrol edilmektedir. CDK1 olgun amfibi yumurtalarında biyokimyasal olarak karakterize edilmiş, genetiksel olarak da mayalarda cdc2 geninin ürünü şeklinde tanımlanmıştır. Bu proteinin incelenen tüm ökaryotlarda yüksek derecede korunmuş bir diziye sahip olduğu bilinmektedir ve M evresine giriş için çok önemli bir işleve sahiptir.

38

39

40 MAYOZ BÖLÜNME Aynı türe ait bireylerin her bir somatik hücresinde aynı sayıda kromozom bulunur. Buna diploit sayı (2n) denir. Hemen hemen bütün kromozomlar çiftler halinde bulunur. Her bir çiftteki üyeler HOMOLOG KROMOZOMLAR olarak adlandırılır.

41 MAYOZ BÖLÜNMEDE HOMOLOG KROMOZOMLAR KENDINI 1 DEFA EŞLER AMA 2 DEFA HÜCRE BÖLÜNMESI MEYDANA GELIR.

42 MAYOZ I DE KROMOZOMLAR REPLIKE OLUR VE NORMAL MITOZ GIBI BÖLÜNÜR.
MAYOZ I SONUNDA 1 ADET DIPLOID KROMOZOMLU HÜCREDEN 2 ADET DIPLOID KROMOZOMLU HÜCRE MEYDANA GELIR. MAYOZ II DE KROMOZOMLAR REPLIKASYONA UĞRAMADAN BÖLÜNÜR.

43 Mayoz, mitozdan farklı olarak genetik materyal miktarını yarıya indirir. Diploid hücre haploit hale gelir. Mayoz crossing-over olayına dayanır. Mayozda mitozun tersine homolog kromozomlar çiftli yapılar yani tetrat oluşturur.

44 Tetrat yapısını haploit duruma getirmek için 2 defa hücre bölünmesi gerekir. Mayoz I ve Mayoz II
Mayoz I de kromozomlar replike olur ve normal mitoz bölünme gibi bölünür; Mayoz II de kromozomlar replikasyona uğramadan bölünür ve diploid kromozomlu hücreden haploit kromozomlu hücre meydana gelir.

45 Mitoz bölünmeden farklı olarak homolog kromozomlar birbirlerine tutunarak dört kromatitli ve iki kromozomlu tetratları oluştururlar.

46 Kromozomlar tetrat oluşturduğu sırada kardeş olmayan kromatitler bir çok noktadan birbirlerine temas eder. Bu noktalara sinapsis denir.

47 Bu sinapsislerden bazılarında kardeş olmayan kromatitler arasında gen alışverişi yapılabilir.
Krosing–over denilen bu olay sadece mayoz bölünmede görülür. Bu olay sayesinde kromozomlar üzerinde bulunan baskın ve çekinik genlerin diziliş sırası değiştirilir. Bu değişim ise oluşacak hücrelerde kalıtsal çeşitliliği artırır.

48 Bir kromozom üzerindeki genler arası uzaklık arttıkça krosing-overle değiştirilme ihtimalı artar.
Bu olay sayesinde kromozomlar üzerinde bulunan baskın ve çekinik genlerin diziliş sırası değiştirilir