Embriyoloji Döllenmeyle başlayan ve tamamıyla gelişmiş yeni bir bireyin şekillenmesine kadar devam eden büyüme ve farklılaşma olaylarını inceleyen bilim.

... konulu sunumlar: "Embriyoloji Döllenmeyle başlayan ve tamamıyla gelişmiş yeni bir bireyin şekillenmesine kadar devam eden büyüme ve farklılaşma olaylarını inceleyen bilim."— Sunum transkripti:

1 Embriyoloji Döllenmeyle başlayan ve tamamıyla gelişmiş yeni bir bireyin şekillenmesine kadar devam eden büyüme ve farklılaşma olaylarını inceleyen bilim dalına embriyoloji denir. Embriyoloji, döllenmeden başlar kanatlılarda kuluçkadan çıkış, memelilerde ise doğumla biter. Bu süreçte canlıya, zigottan organların teşekkülüne kadar embriyo, doğuma kadar ise fötus adı verilir.

2 Embriyoloji Tarihi Tıbbın babası olarak bilinen Hippocrates (MÖ ) kitaplarında embriyoloji ile ilgili ilk kayıtlara rastlanmıştır. Kuluçkadaki civciv gelişiminin insan ile aynı olduğu görüşü savunulmuştur. Organizmanın esasının kan, balgam ve safradan oluştuğu bunların dengesindeki bozuklukların hastalıklara sebep olduğu bildirilmiştir.

3 Embriyoloji Tarihi Aristotale (MÖ ) civciv ve omurgasız hayvan embriyolarındaki gelişmeleri Historia Animalium’da detaylı olarak anlatmıştır. Aristotale gerçek bir embriyolog olarak kabul edilir. Yunanlı bir doktor olan Claudius Galen (MÖ ) iyi bir anatomicidir. Fötuslar hakkında yeni bilgiler vermiş, plasenta ve embriyonal zarları tanımlamıştır. Kuran-ı Kerim’de de insanların erkek ve dişi cinsiyet salgıları karışımından geldiği yavrunun günlerde insana özgü şekil kazandığı ve üç örtü içinde bulunduğu tarif edilmiştir.

4 Embriyoloji Tarihi Ünlü ressam Leonardo da Vinci 1400 yıllarında fötüs resimlerini çizmiştir. Malphigi, mikroskop kullanarak tavuk yumurtalarını incelemiştir. Graaf(1672) ovaryum follüküllerini tanımlamıştır. Ham ve Leeuwenhook semenin yumurta hücresini uyardığını açıklamışlardır. Spermistler ve ovistler olarak iki akım ortaya çıkmıştır.

5 Embriyoloji Tarihi Wolff tavuk yumurtası ilgili yeni görüşler ortaya atmıştır. Pander civciv embriyosunda üç germ yaprağını tanımlamıştır. Karl Baer ( ) hücre teorisini ve memelilerin tek hücreden oluştuğunu açıklamıştır. Embriyoda germ yapraklarının varlığını gösterdiğinden modern embriyolojinin babası olarak tarihteki yerini almıştır.

6 Embriyoloji Tarihi Von Beneden erkek ve dişi cinsiyet hücrelerinin mayoz bölünme ile kromozom sayısının indirgendiğini bildirmiştir. Wilhelm Roux kurbağa embriyosunda blastomerleri belirlemiştir. İnsanda ilk invitro fertilizasyon 1978 yılında yapılmıştır. İlk klonlama 1997 de Wilmut ve ekibi tarafından İngiltere’de koyunda yapılmıştır.

7 Embriyoloji Embriyoloji anatomi, histoloji ve fizyoloji gibi diğer temel bilimlerin anlaşılmasına yardım eder. Embriyoloji veteriner hekimler için oldukça önemlidir. Veteriner hekimlerin görevlerinden birisi de kalıtsal hastalık riski olmayan, teratojenik ajanlardan korunmuş, yüksek verimli, sağlıklı yavruların doğmasını sağlamaktır.

8 Embriyoloji ile ilgili tanımlar
Genez (genesis): Oluşum, gelişme. Gametogenez : Erkek ve dişi eşey hücrelerinin (gamet’lerin)gelişmesi. Spermatogenez: Olgun erkek eşey hücresinin (spermatozoon) gelişmesindeki tüm olaylar. Ovogenez: Olgun dişi eşey hücresinin gelişmesindeki tüm olaylar.

9 Tanımlar Fekondasyon: Döllenme, olgun erkek ve dişi germ hücrelerinin birleşmesi. Zigot: Fekondasyon sonunda , spermatozoon ve ovum’un birleşmesiyle oluşan diploid kromozoma sahip embriyonal hücre, embriyo taslağı. Segmentasyon: Zigotun mitozla bölünmesi. Blastomer: Zigot’un bölünmesiyle oluşan ilk hücrelerden herbirine verilen ad. Morula: Zigotun bölünmesiyle oluşan 3. gündeki hücre kümesinden oluşan canlı taslağı.

10 Tanımlar Pluripotent kök hücre ( pluris: çoğul, çok, potent: güç, yetenek) : Blastokistin iç hücre kitlesinden (nodus embriyonalis, embryoblast) elde edilen, yavru zarları hariç canlının diğer kısımlarını yapabilecek yetenekteki kök hücre. Multipotent kök hücre (multi: çok , potent: güç, yetenek): Kordon kanı, erişkin kemik iliği ve yağ dokusundan elde edilen, sınırlı sayıda hücrelere dönüşebilme yeteneğindeki kök hücre. Nörulasyon (nörula) : Nöral plate, nöral oluk ve nöral tüpün oluşması (İnsanlarda yaklaşık 4.hafta).

11 Tanımlar Konseptus : Embryo ile birlikte ekstraembriyoner zarları (amnion, corion, vitellus) birlikte ifade eden bir terimdir. Natus : Doğum, doğmak. Postnatal period: Doğumdan sonraki dönem. Neonatal : Yeni doğmuş ( Yaklaşık olarak ilk dört haftalık dönem).

12 Tanımlar Blastokist: Gelişmenin 5-6. gününde uterusa ulaşmış bulunan canlı taslağı (1-2. hafta ). İmplantasyon: Blastokistin uterus mukozasına tutunması, gömülmesi. Gastrula: Üç germ yaprağından oluşmuş canlı taslağı (3.hafta). Totipotent kök hücre (toti:tam, total, potent:güç, yetenek): Zigot ile blastokist aşamasından önceki (morula) canlı taslağının her bir hücresi (blastomer), tek başına bir canlıyı yapabilecek yeteneğe sahip kök hücre.

13 Tanımlar Proliferasyon: Embriyonal hücrelerin mitozla çoğalması.
Hipertrofi: Hücrelerin hacimce büyümesi. Metaplazi: Farklanmış bir hücrenin, geriye doğru farklılaşarak tekrar embriyonik özellik kazanması. Migrasyon: Embriyonal hücrelerin bulundukları yerden başka yere göçü.

14 Tanımlar Morfogenez: Embriyonal hücrelerin belirli amaçlar doğrultusunda bir araya gelerek kabaca şekiller oluşturması. Histogenez: Üç embriyo yaprağının katkısıyla yeni dokuların oluşması. Ontogenez: Zigottan itibaren erişkin organizmanın oluşumuna kadar geçen devrede doku ve organların belirgin şekillerini alması sürecidir.

15 Tanımlar Organogenez: Morfogenez+histogenez+ontogenez olaylarının belirli bir düzen ve uyumluluk içinde ilerleyerek organ ve sistemlerin oluşmasıdır (ontogenez ve organogenez hemen hemen aynı anlama gelmektedir) Filogenez: En basit canlı türü ile en gelişmiş canlı türleri arasındaki gelişme dinamizmini ve bunların birbirleriyle olan ilişkilerini inceler.

16 Hücre Bölünmesi ve Büyümesi
Memeli hayvan organizması, özelleşmiş ve birbiri ile eşgüdümlü olarak işlev gören organ, doku ve hücrelerden kuruludur. Organizmayı oluşturan hücreler gametlerin kaynaşması ile oluşan tek bir hücreden köken alırlar. Zigot bir seri bölünmeler geçirerek gövdeyi meydana getiren pluripotent kök hücreleri oluşturur.

17 Hücre Bölünmesi ve Büyümesi
Somatik hücreler, doku şekillenmesi ve rejenerasyonunda görevlidir. Germ hücreleri, özelleşmiş üreme hücreleridir ve tüm hücrelerin öncüleridir. Düzenli hücre bölünmesi embriyolojik gelişmede esastır. Somatik hücre bölünmesi olan mitoz karyokinozis ve sitokinozisden oluşur. Mitozda oluşan kardeş hücreler genetik olarak identiktir.

18 Hücre Bölünmesi ve Büyümesi
Germ hücrelerinde progenitör hücreyle identik olmayan onun yarısı kadar kromozom sayısına sahip hücreler oluşur. Hücre farklılaşması, hücre göçü, hücrelerin yüzey ve ipliklere tutunması, hipertrofi ve proğramlı hücre ölümü gibi olaylar ve somatik hücre bölünmesi embriyolojik gelişme için mutlak gerekli olan faktörlerdir.

19 Hücre Siklusu Her hücre türünün yaşam süresi farklıdır. Bazı soma hücreleri birkaç gün yaşadıkları halde bazıları aylarca yaşamaktadır. Bir hücre türünün ömrünü yaşadığı ortamın özelliği belirlemektedir. Hücrelerin farklı yaşam sürelerine sahip olması demek bunların bölünme tempolarının farklı olması demektir. Genç hücreleri iki türlü gelecek bekler. Hücre görevlerini yaptıktan sonra ya bölünme yeteneğini kaybeder ve ölür yada tekrar bölünme olanağına kavuşur.

20 Hücre Siklusu Bir hücrenin bölünme yeteneğini kaybetmesi o hücrenin bulunduğu ortamdan ve ortamdaki diğer hücrelerden sinyaller alarak replikasyon gücünü yitirmesi sonucu ortaya çıkar. Bölünme gücünü devam ettiren hücrelerin yaşam süreleri iki ana evreye ayrılır. 1-Bölünme evresi (M fazı) 2-İnterfaz Birbirini izleyen olaylar zincirine hücre siklusu denir.

21 A Hücre Bölünme Döngüsü Mitoz Interfaz

22 Hücre Siklusu Soma hücreleri, hücre siklusu boyunca bir seri moleküler ve morfolojik değişiklik geçirirler. Bu değişiklikler birbirini takip eden G1, S, G2 , M ve G0 (sessizlik) fazlarında gerçekleşir. G1 ve G2 dinlenme fazlarıdır. Bu dönemlerde hücreler DNA replikasyonu yapmazlar. 1

23 Hücre Siklusu S fazında DNA sentezi yapılır. Bunu M fazında gerçekleşen mitoz bölünme takip eder. İnterfaz evresi G1, S ve G2 fazlarından oluşur. G0 evresine giren hücreler bu evrede geçici bir süre bekleyebilir veya kalıcıdırlar. Nöronlar gibi ileri derecede differensiye olmuş hücreler bölünmez ve kalıcı olarak G0 evresinde fonksiyon görmeye devam eder.

24 Hücre Siklusu G1 (Pre- duplikasyon) evresi:
Bir önceki mitozdan çıkan hücrelerin genetik karakteri anneyle aynı ancak hacmi annenin yarısı kadardır. Bu hücrelerin anne hücre hacmine ulaşabilmesi için hızlı bir RNA + protein sentezi yapması gerekir. Hücre irileşmiştir. Görevlerini yapmaya başlar.

25 Hücre Siklusu S (Sentez) evresi:
DNA’nın (4 - 8 saat sürer) duplike olduğu ve yeni sentriyol çiftinin yapıldığı evredir. Histon proteinleri de bu evrede sentezlenir. Bunlar çekirdeğe geçerek DNA alt iplikçikleri karşısında yeni DNA alt iplikçikleri şekillendirirler (Replikasyon). Böylece soma hücrelerinde DNA miktarı iki katına çıkar.

26 Hücre Siklusu G2 (Post-duplikasyon) evresi: Kısa sürelidir.
Mitozda kullanılacak enerji üretilir, depolanır. Mikrotubulusların yapısını oluşturan tubulinler sentezlenir. Buradan iğ iplikcikleri oluşturulacaktır. G2 fazını yeni bir bölünme (M fazı) izler.

27

28 Hücre Siklusu Hücre siklusu uzunluğundaki farklılıkların G1 evresinin uzunluğundan kaynaklandığı bilinmektedir. Bir hücre siklusu süresi 6 saatle birkaç gün arasında değişmektedir. Erken embriyonik gelişme evresi hızlı hücre bölünmesi ile karakterizedir. Organların gelişimi sırasında hücreler farklılaştıkça hücre bölünme hızı genellikle düşer.

29 Mitoz Bölünme Mitoz, çekirdeğin ve sitoplazmanın iki yavru hücre meydana gelecek şekilde bölünmesi olayıdır. Mitoz bölünme, embriyonik büyüme ve gelişmeyle doğumdan sonra da doku tamiri ve yenilenmesi için önemlidir.

30 Mitoz Bölünme Mitozun aşamaları: İnterfaz, profaz, prometafaz, metafaz, anafaz, telofaz ve sitokinez İnterfaz sıklıkla mitoza dahil edilmekle birlikte, aslında mitozun bir parçası değildir ve daha ziyade hücre döngüsünün G1, S ve G2 safhalarını kapsar. İnterfazda, hücrede oldukça yoğun bir metabolik faaliyet gözlenir ve mitoza hazırlık yapılır, kromozomlar tam olarak seçilemezler

31 Profaz Profazda, çekirdekteki kromatinler yoğunlaşmaya başlar, kalınlaşarak kromozomları oluşturur. Çekirdekçik kaybolur. Sentriyoller, hücrenin zıt kutuplarına doğru hareket etmeye başlar ve sentromerlerden lifler uzanır. Mikrotubuluslardan meydana gelen mitoz mekiğini oluşturmaya başlar.

32

33

34

35 Metafaz Prometafaz aşamasında, çekirdek zarı ortadan kalkar. Mevcut sentromerlere proteinlerin bağlanması neticesinde, kinetokorlar meydana gelir. Mikrotübüller, bu kinetokorlara bağlanır ve kromozomlar hareket etmeye başlar

36

37

38 Metafaz Metafazda, sentriyollerden çıkan lifler kromozomları hücre çekirdeğinin ortasında hizalı bir şekilde sıraya sokar. Bu kromozom sırasına, “metafaz plağı” da denir. Bu sıralama, kromozomlar birbirlerinden ayrılmaya başladıklarında, her bir yeni çekirdeğe eşit sayıda kromozomun gitmesini sağlar.

39 Anafaz Anafazda, her kromozomdaki kromatid çifti, bunları bir arada tutan sentromerler sentromer yarıklanması denilen olayla birbirinden ayrılır her kromatide tutunmuş olan kinetokor, mikrotubulusları kısaltır. Ayrılan kromatidler hücrenin zıt kutuplarına doğru çekilir.

40

41

42

43 Telofaz Telofaz aşamasında ise, kromatidler zıt kutuplara ulaşırlar ve yeni çekirdek zarları oluşmaya başlar. Kromozomlar tekrardan dağılır ve ışık mikroskobu altında görülemez. Ayrıca, iğsi lifler de yine bu safhada kaybolur

44

45

46

47

48 Sitokinezis Telofaz aşamasından sonra, sitokinezis meydana gelir ve hücrenin sitoplazması ortadan boğumlanarak ikiye bölünür. Böylece, hücre bölünmesi tamamlanmış ve tipik olarak birbirine denk iki yeni hücre ortaya çıkmış olur.

49

50 Mitozun Düzenlenmesi Hücre bölünmesini kontrol eden maddelere siklin adı verilir. S-siklin replikasyonu uyarır. M-siklin ise mitozun başlamasına yardım eder. M-siklin bağımlı kinaz mitoz bölünmedeki önemli olayları başlatır(Mikrotubulus hareketlerinin kontrolü, hücre iskeletinin yeniden düzenlenmesi..). Mitoz siklusu normalde kontrol altında tutulsa da genlerin fonksiyonunda oluşan istenmeyen bozukluklar normal dokunun kansere dönüşmesine yol açar.

51 Mayoz Bölünme Eşeyli olarak üreyen canlıların kromozom sayılarının sabit olarak kalması, mitozdan farklı bir hücre bölünmesi ile olur. Bu bölünmede, kromozom sayısı yarıya iner. Bölünme sonrasında, her biri (n) sayıda kromozom içeren gametler meydana gelir. Bu bölünme, genel olarak germ hücrelerinde görülür. Hücre, mayozda kromozom sayısını bir defa arttırdıktan sonra iki defa bölünme geçirir. Bunlar, mayoz I ve mayoz II olarak adlandırılır

52 Mayoz Bölünme Mayoz bölünmeye olgunlaşma bölünmesi, redüksiyon bölünmesi denir. Mayoz1 başlamadan DNA replike olur. Profaz1, 5 evreye ayrılır. 1-Leptoten, 2 kromatid iplikten oluşan homolog kromozomlar çekirdek içinde ince uzun iplikler şekillendirirler. Kromozomlar birbirine yaklaşmaya başlar. 2-Zigoten, Kromozomlar birbirine sokularak tek kromozom gibi görünürler (Bivalan Kromozom).

53 Profaz1 Bivalan kromozomun birer kromatidi boydan boya birbirine yaslanır kardeş kromozomlar eşleşmiş olur (synapsis, konjugasyon). Eşleşmeyi kromozomların birer kromatidini birbirine bağlayan sinaptonema kompleksi sağlar. Eşleşen kromozomların boyları kısalır ve kalınlaşırlar. Kromozomların eşleşmeye katılmayan kromatidi uzaklaşır sentromerle birarada tutunur. Bivalan kromozomun dörtlü durumuna tetrad denir.

54 Profaz1 3- Pakiten: Kromozomlar yoğunlaşmaya devam eder, kısalır ve kalınlaşır. Bivalan kromozomların kısalmasından tetrad şekilleninceye kadar geçen dönem pakitendir. Bu evrede kromozomlar arasında genetik madde alışverişi olur. (Krosing-over) Bu olay, homolog kromozomların birbiri üzerine çakışan “kiyazma” kısımlarında gerçekleşir.

55 Profaz1 4- Diploten: Tetrad yapısındaki homolog kromozomlar, birbirlerinden ayrılmaya başlarlar. Kiyazma bölgelerinde ayrılma olmaz ve kiyazmalar uca doğru kaymaya başlar.

56 Profaz1 5- Diyakinez: Kromozomlar iyice yoğunlaşmıştır.
Çekirdek ve çekirdekçik zarları görünmez. Kromozomlar sitosol içinde serbest kalırlar. Kiyazmaların sayısı azalır. Homolog kromozomlar tek bir kiyazma ile tutunurlar birbirlerinden daha da uzaklaşmışlardır. Bu dönem dişilerde yıllarca devam eder.

57 profaz1

58 Metafaz1 Çekirdek zarının kaybolması, sentriollerin kutuplara çekilmesi ve iğ liflerinin oluşması, metafazı başlatır. Kromozomların sentromerleri ekvator düzlemi üzerinde olacak şekilde dizilirler

59 Metafaz I Homolog kromozomlar ekvator plağında yerleşirler.

60 metefaz1

61 Anafaz1 Tetrad yapıları, iki diyata ayrılırlar ve her bir diyat, bunu çeken sentriyol önde olmak üzere kutuplara doğru gider. Kiyazmalar, birbiri üzerinden kayarak ayrılır. Bu evrede, indirgenme (redüksiyon; kromozom sayısının yarıya inmesi) bölünmesi meydana gelir. Yani, yavru hücrelere giden kromozom sayısı, ana hücrenin yarısı kadardır. Çaprazlaşma dolayısıyla, kutuplara giden kromozomlar, ana hücredeki kromozomlara benzemez

62 Anafaz I Homologlar ayrılır ve Kutuplara hareket ederler.
Kardeş kromatidler Sentromerle bağlı olarak kalır.

63 anafaz1

64 Telofaz1 Telofaz esnasında oluşan hücrelerde, kromozomların spiralleri çözülür ve çekirdek zarı oluşur bunu sitoplazma bölünmesi takip eder. Primer spermatosit şekillenmesi sırasında sitoplazma iki hücre arasında eşit olarak bölünür. Oosit şekillenmesi sırasında hücrelerden birine az sitoplazma geçer(polasit1). Telofazı kısa bir dinlenme dönemi (interkinezis) izler.

65 Telofaz I Nucleus zarı oluşur. İğ iplikleri yok olur.
Sitokinez hücreyi ikiye böler.

66 telefaz1

67 MAYOZ BÖLÜNME İNTERKİNEZİS
Hücre birbirini takiben iki mitoz bölünme arasında meydana gelen interfaz gibi çok kısa bir safha geçirir. Bu safhaya interkinezis denir ve interfazdan farkı burada genetik maddenin replikasyon yapmaması ve yeni kromatidlerin meydana gelmemesidir. Bu safhadan sonra hücre mayozun ikinci bölümüne geçer ve bu bölüm mitozun aynısıdır.

68 Mayoz Bölünme Profaz2, metafaz2, anafaz2, telefaz2 ve sitokinez evrelerine ayrılır. Çekirdek zarı erir kromozomlar metafaz mekiğinin ekvatorunda dizilirler. Mekik iplikleri kinetekor bölgelerine bağlanır, peşinden kromatidler zıt kutuplara göç ederler. Sitokinesis görülür kardeş hücreler birbirinden ayrılır. Böylece haploid sayıda kromozomlardan oluşan 2 kardeş hücre şekillenmiş olur. Erkeklerde mayoz bölünme sonucunda 4 spermatozoon oluşur. Bunlardan ikisi X ikisi Y kromozomuna sahiptir. Dişilerde ise 3 kutup hücresi 1 ovum meydana gelir.

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88 Mayoz Bölünme Erkek eşey hücrelerinde mayoz bölünme canlı ergenlik dönemine girdiğinde başlar. Dişilerde intrauterin dönemin son aylarında mayoz bölünmenin ilk aşamalarına girilmiş olur. Erkekde olgun spermatozoon oluşumu en çok 2 ay sürdüğü halde ovumun oluşması insanlarda yıl sürmektedir. Dişilerde diyakinez aşamasında yıllarca kalır ve ovulasyonun olmasını bekler. Yumurtalıktan atılan sekunder oosit spermatozoon ile buluşunca hem kendisi hem de bitişiğindeki kutup hücresi mitozun kalan kısmını tamamlayıp bölünürler.

89 Mayoz Bölünmenin Amacı
Mayoz bölünmesinin amacı, kromozom sayısının yarıya inmesini sağlamaktır. Mayoz bölünme sonucu oluşan n kromozomlu gamet hücrelerinin döllenmesi sonucunda oluşan zigotun kromozon sayısı 2n olur. Dolasıyla mayoz bölünme ile kromozom sayısının nesiller boyunca sabit kalması sağlanmış olur. Zigotun oluşması ile yeni birey ana ve babasının kromozomlarını taşır. Mayoz bölünme genleri birbirinden ayırıp sonra rastlantıya bağlı olarak hücrelere dağıtır. Böylece ana ve babanın özelikleri yeni nesillere aktarır.

90 MİTOZ- MAYOZ FARKLARI MİTOZ MAYOZ
2n KROMOZOMLU HÜCREDEN 2n KROMOZOMLU 2 HÜCRE OLUŞUR OLUŞAN HÜCRELER GELİŞMEYİ SAĞLAR TÜM CANLI HÜCRELERDE GÖRÜLÜR KROMOZOM SAYISI SABİT KALIR MAYOZ 2n KROMOZOMLU HÜCREDEN n KROMOZOMLU 4 YENİ HÜCRE OLUŞUR OLUŞAN HÜCRELER ÜREMEYİ SAĞLAR EŞEY ANA HÜCRELERİNDE GÖRÜLÜR KROMOZOM SAYISI YARIYA İNER

91 MİTOZ- MAYOZ FARKLARI MİTOZ MAYOZ
KALITSAL ÖZELLİKLERİN DEĞİŞMEDEN AKTARILMASINI SAĞLAR EVRİME KATKISI YOKTUR ÇEŞİTLİLİK SAĞLAMAZ ZİGOTUN OLUŞUMUNDAN ÖLÜMÜNE KADAR DEVAM EDER MAYOZ KROMOZOM SAYISININ DÖLDEN DÖLE SABİT KALMASINI SAĞLAR EVRİMİ HIZLANDIRIR ÇEŞİTLİLİK SAĞLAR ERGENLİK DÖNEMİNDE BAŞLAR ÜREME DÖNEMİ BOYUNCA DEVAM EDER

92 Gametogenez İnsan ve diğer memelilerde erkek ve dişi cinsiyet hücreleri ayrı cinslerde meydana gelir ve olgunlaşırlar. Bu hücrelerin olgun şekillerini alıncaya kadar geçirdikleri olayların tümü; erkekte spermatogenezis dişide ise ovogenezis adını alır. Her iki olay birlikte düşünüldüğünde gametogenez (cinsiyet hücrelerinin oluşumu ve gelişimi) olarak adlandırılır.

93 Gametogenezis Döllenmeyi meydana getirecek olan erkek ve dişi germ hücrelerinin nukleus ve sitoplazmalarında bir seri değişiklikler meydana gelir. Bu değişimlerin temel amacı şöyle özetlenebilir:

94 Gametogenezis Somatik hücrelerdeki diploid (46) kromozom sayısının habloid sayıya (23) indirilmesi, böylece türlere ait kromozom sayısının kuşaktan kuşağa sabit kalmasının sağlanması. Anne ve babadan gelen kromozomların gametlere rastgele dağılmasının sağlanması.

95 Gametogenezis Crossing over evresindeki kromozomlar arasında meydana gelen segment alış-verişi sayesinde anne ve babaya ait özelliklerin yeni nesillere aktarılmasının sağlanması. Döllenmeyi gerçekleştirecek olan bu germ hücrelerine şekil, hacim çeşitli nitelikler bakımından bu işe en uygun özelliklerin kazandırılması.

96 Gametogenezis Primordial cinsiyet hücrelerinin gametleri oluştururken geçirdiği farklılaşma olayları gametogenezis olarak tanımlanır. Embriyonal gelişim sırasında vitellus kesesi endodermindeki primordial cinsiyet hücreleri gonat taslaklarına göç eder, mitoz geçirerek çok sayıda hücre oluştururlar.

97 Spermatogenezis Gelişmekte olan testisdeki primordial cinsiyet hücreleri çok sayıda mitoz geçirerek seminifer kordonları şekillendiren kök hücreleri oluştururlar. Kök hücreler pubertiye kadar beklerler. Puberteye girince hücreler aktif olarak tip A spermatogoniumları oluştururlar. Bunlar bölünerek tip B spermatogoniumları oluştururlar (primer spermatosit).

98 Spermatogenezis Diploid kromozomlu primer spermatositler, haploid sekunder spermatositlerin oluşumuyla sonuçlanan mayoz bölünmenin birinci evresini geçirirler. Haploid sekunder spermatositler mayozun ikinci evresini geçirdiklerinde haploid spermatidler oluşur. Spermatidin metamorfoz geçirerek spermatozoona dönüştüğü olay spermiyogenezis olarak bilinir.

99 Spermatogenezis Spermatogenezisin kendine has özelliği, bölünmekte olan spermatogonyumların sitoplazmik bölünmeleri tamamlanmadığından hücreler sitoplazmik köprülerle birbirlerine bağlıdırlar. Tip A spermatogonyumdan spermatozoonların oluşması için gereken süre gün arasında değişmektedir.

100 Spermatogenezis Spermatogenezis ilerledikçe spermatojenik hücreler sertoli hücreleri ile sıkı bağlantı oluştururlar. Hücreler farklılaşmaları sırasında kendilerini besleyen, destekleyen sertoli hücreleri ile çevrelenmiştir.

101

102

103

104

105

106

107 Spermatogenezis Komşu sertoli hücreler arasında bulunan zonula okludensler bazal membrana bakan kompartman(bazal), lumene bakan (adlüminal) kompartman olmak üzere ikiye ayrılır. Sertoli hücre zarları arasındaki bu sıkı bağlantı aynı zamanda tubulus lumenindeki makromoleküllerin adlüminal kompartmandan hayvanın dolaşım sistemine geçmesini de engeller.

108 Kan-Testis Bariyeri Tubulusların adlüminal kompartmanındaki hücreleri testisin vasküler ortamından izole eden bu yapısal sisteme kan-testis bariyeri denir. Spermiyogenezisin tamamlanması üzerine olgunlaşmamış spermatozoonların sertoli hücreleri ile bağlantılarından kurtulup tubul lumenine salınmasına spermiyasyon olayı denir. Hareket kazanmamış bu hücreler tubulus sıvısıyla pasif olarak rete testise taşınırlar.

109 Kan Testis Bariyeri Kan Testis Bariyerinin bağışıklıkta önemli işlevi vardır. Proteinlerin ve büyük moleküllerin intersitisyel dokudan tubul içine ve lumene geçmesini engeller. Bağışıklık sistemi ile spermatoonlar arasındaki her türlü etkileşimi ortadan kaldırarak spermatogoniumların spermatozoona dönüşümünü engelleyecek immunoglobulinlerin seminifer tubullere geçmesini önler ve spermatogenik hücreleri otoimmun reaksiyonlara karşı korur.

110 Kan Testis Bariyeri Olgunlaşmakta olan spermatogoniumlar bu engeli aşarak ilerler ve sertoli hücrelerinin sitoplazmik uzantıları ile temas kurar. Kan testis bariyeri potasyum iyonlarının bu ortama geçmesine izin verir ve potasyum iyonları da spermatozoonların hareketini duraklatır ve testisteki hücre aralıklarına geçmelerini önler. Gelişimini tamamlamamış spermatozoonlarda kromozom sayısı haploit olduğundan organizmanın genel savunma mekanizmasına dayanamazlar. Testisteki hücreler arasına geçerlerse şiddetli yangısal tepkiler oluştururlar.

111 Spermatozoonlarda olgunlaşma
Spermatozoonlar rete testisten ductuli efferentesle epididimise taşınırlar. Epididimis kanalında fertilizasyon kapasitesi yeteneğini kazanmak için olgunlaşırlar. Olgunlaşma sırasında morfolojik ve fizyolojik değişikliğe uğrarlar: Nükleer kromatin ve hücre zarının kompozisyonundaki değişikliklerle damlacığın kaybı en önemlileridir. Spermatoozlar kendilerini ileri doğru hareket ettirecek itki sağlama yeteneği de kazanırlar. Ayrıca, tubulus seminiferus ve duktuli efferentes sıvılarının absorbe edilmesi kalan sıvıdaki spermatozoon konsantrasyonunu artırır.

112 Olgunlaşan sper. Epididimisin kaudalinde depolanırlar
Olgunlaşan sper. Epididimisin kaudalinde depolanırlar. Evcil hayvanlarda 3 hafta kadar canlı kalabildikleri halde insanlarda birkaç gün canlılıklarını koruyabilirler. Ejekülasyonla atılmayan spermatozoonların çoğu aralıklı olarak üriner sisteme atılırken epididimiste kalan çok düşük bir yüzdesi dejenerasyona uğrayarak fagosite edilir.

113 Spermatogenezisin Hormonal Kontrolü
Spermatogeneziste testis hormonu olan testesteron ile hipofiz hormonları olan FSH, LH ve androjen taşıyıcı proteinlerin rolü vardır. Hipofiz ön lobundan salgılanan FSH tubulus seminiferus kontortuslardaki sertoli hücrelerini etkileyerek bu hücrelerden ABP salgılanmasını sağlar. Cinsel erginliğe ulaşıldığında hipofiz ön lobundan salgılanan LH testisin interstisyel dokusunda bulunan leydig hücrelerini etkileyerek testesteronun salgılanmasına neden olur.

114 Spermatogenezisin Hormonal Kontrolü
Dolaşım ile tubuluslara gelen testesteronun ABP ile oluşturduğu kompleks spermatogonyumları etkileyerek mitozu başlatır. FSH spermatogenezisin başlatılması, LH ve testesteron hormonu ise sürekliliği için gereklidir. Testesteron hormonu anabolizan etki yanında androjenik etkiye de sahiptir. Androjenik etki sonucu libido, sesin kalınlaşması, boynuz, yele, ibik ve sakalların büyümesi, genital yollara açılan bezlerin gelişmesi ve salgı yapması gibi erkeklik özelliklerinin ortaya çıkması sağlanır.

115 Spermatozon oluşumunda hormonal denetim
FSH: Spermatozoon oluşumunu başlatmak ve sürdürmek Sertoli hücrelerini uyarır ve sertoli hücrelerinden Androjen Bağlayıcı Protein (ABP) ve östrojenlerin salımına neden olur ve bu hormonları seminifer tubul sıvısı içine taşır.

116 Spermatozon oluşumunda hormonal denetim
Östrojen LH salımını kısıtlayarak plazmadaki testesteron düzeyini düşürür. İnhibin Seminifer tubul hücrelerinin gelişip büyümesine ve östrojen oluşumuna katkı sağlar.

117 Spermatozon oluşumunda hormonal denetim
LH Leydig hücrelerini uyarır ve testesteron salımına neden olur. Testesteron Spermatogenesizin gerçekleşmesi ve tamamlanması için gereklidir. Seminifer epiteli besler. Penis, uretra ve eklenti bezlerini uyarır normal büyüme ve gelişmelerini sağlar.

118 Spermatogenezis Bir testisteki seminifer tubuller aynı zamanda aynı aktiviteyi göstermezler. Bir tubulusa ait bitişik segmentler gelişmenin farklı basamaklarında olan hücrelere sahiptirler. Bu da spermatozoonların üretiminde sürekliliği sağlar. Olgun spermatozoonlar ejakülasyon öncesi epidimisin kaudal bölümünde evcil hayvanlarda üç hafta kadar insanlarda birkaç gün kadar depolanırlar.

119 Oogenezis Dişi eşey hücresinin gelişip olgunlaşmasıdır, çoğalma, büyüme ve olgunlaşma evreleri vardır. Çoğalma evresi prenatal dönemde gözlenir. Primitif eşey hücreleri gonad taslaklarına gelince oogonyumlara farklılaşırlar. Oogonyumlar mitozla bölünerek sayılarını arttırırlar. Bunların bir kısmı büyüyerek primer oosit’lere dönüşürler. Dişinin sahip olduğu primer oositlerin tamamı puberteden önce şekillenmiştir.

120 Oogenezis DNA’ları replike olur ve 1. olgunlaşma bölünmesinin profaz evresine girerler ve tek katlı yassı epitel ile sarılarak primordiyal follikülleri meydana getirirler. Primordiyal folliküllerdeki primer oositler ergenlik dönemine kadar 1. olgunlaşma bölünmesinin profaz evresinde beklerler.

121 Oosit mayoz diploten aşamasında durdurulur ve bu bekleme süresinde oosit büyür. Oosit daha sonra, hormonal uyarı ile uyarılır, mayoza yeniden başlar ve ilk mayotik bölünmeyi küçük bir kutup cismi oluşturan asimetrik sitokinezle tamamlar. Çoğu omurgalı oositler döllenme anına kadar metafaz II’de tekrar durdurulur.

122 Oogenezis Büyüme evresi puberte ile başlar Primordiyal folliküllerdeki primer oositler büyürler ve çevrelerindeki tek katlı yassı follikül epiteli önce tek katlı kübik, tek katlı prizmatik ve mitoz ile çoğalarak çok katlı follikül epitelini şekillendirirler. Böylece bu dönemde FSH ve LH’nın etkisiyle primordiyal folliküllerden sırayla primer, sekonder, tersiyer ve Graaf follikülleri gelişir.

123 Oogenezis Olgunlaşma evresi, iki mitoz bölünmeyi içeren mayoz bölünmeden ibarettir. 1. olgunlaşma bölünmesi ovulasyondan az önce veya ovulasyon sırasında tamamlanır. Bu bölünme sonunda sekonder oosit ve birinci kutup hücresi şekillenir. Kutup hücresinin sitoplazması çok azdır, sekonder oositin yüzeyine tutunmuş olarak bulunur.

124 Oogenezis 2. olgunlaşma bölünmesi ovulasyondan sonra tuba uterina’da spermatozoon’un oosit ıı’ye girişi sırasında tamamlanır. Bu bölünme sonucu sekonder oositten haploid kromozom içeren olgun yumurta hücresi (ovum) ile ikinci kutup hücresi şekillenir.

125 Oogenezis Olgunlaşma evresi sonunda primer oosit’ten olgun bir yumurta hücresi ile buna bitişik olan kutup hücreleri meydana gelir. Kutup hücrelerinin sitoplazmaları azdır. Tam gelişemediklerinden olgun yumurta hücrelerine dönüşemezler, döllenmeye de uygun değildirler ve sonradan dejenere olurlar. Bu nedenle oogenezis’te mayoz bölünme sonucu 1 adet primer oosit’ten 1 adet olgun yumurta hücresi meydana gelir.

126 Oogenezis Yeni doğan bir dişinin ovaryumlarında yaklaşık iki milyon primer oosit vardır; ancak, bunların çoğu çocukluk döneminde dejenere olur. Pubertede yaklaşık 400 bin primer oosit kalır. Bunlardan da yaklaşık 400 tanesi sekonder oosit olur ve üreme dönemi süresince ovulasyona uğrar.

127 Oogenezis Ovulasyonla yumurtalıktan atılan hücre oosit II’dir. Dişi eşey hücresi ister oosit II ister ovum halinde olsun, mikron çapında, besin maddelerinden çok zengin, büyük bir hücredir. Aktif hareketli değildir, tuba uterinada epitellerdeki silyumların ve lümendeki sıvı akıntısının yardımıyla pasif hareketle yol alır, sitoplazması, zigot için gerekli bütün besin maddelerini taşır.

128 Oogenezis Sitoplazmanın protein, karbonhidrat, yağ, mineraller, vitaminler ve lipokrom pigmenti ihtiva eden besin maddeli kısmına vitellus adı verilir. Oosit II’nin plazma membranı mikrovillusludur. Ovumda ise mikrovilluslar kaybolur. Oosit II, glikoprotein yapısında olan homojen ve kalınca bir zar ile sarılıdır (Zona pellucida) Follikül büyüdükçe Zona pellucida kalınlaşır.

129 Oosit II Bu zarın dışında corona radiata adı verilen tek sıra halinde radiyer dizilim gösteren prizmatik epitel hücreleri bulunur. Oosit cumulus oophorus denilen granuloza hücre kümesi ile follikül duvarıyla bağlantısını sürdürür.

130 Tuba Uterina Dişi genital boşaltma yollarından ovaryuma en yakın ve derinde olan bölüm tuba uterinadır. Oviduktun epiteli, kinosilyumlu prizmatik epiteldir. Dolaşımdaki östrojen miktarına bağlı olarak kinosilyum oluşumu artar. Kinosilyumsuz salgı hücreleri ise, progesteron etkisine bağlı olarak artar, ovumun beslenmesini ve spermatozoonun kapasitasyonunu sağlar

131 Tuba Uterina Kinosilyumların hareketi ovumun tubada taşınmasını sağlar. Döllenmiş yada döllenmemiş olsun ovumlar ovulasyondan sonraki 3-4 gün içinde uterusa ulaşır. Evcil karnivorlarda uterusa ulaşım yedi gün sürebilir. At ve yarasa da ise sadece döllenmiş ovumlar uterusa giderken döllenmemiş olanlar tuba uterinanın isthmusunda tutunur.

132 Tuba Uterina Tavşan ve köpekte ovum uterus içindeyken zona pellusida etrafında mukopolisakkarit bir örtü şekillenir. Bu evrede uterusun spermatozoonların hayatta kalması için uygun ortam sağladığı halde blastokist için sağlamaması gebeliğin gerçekleşmesi için fertilize ovumların uterusa yavaş yavaş taşınması çok önemlidir. Uterusun mikro ortamı östrus siklusunun luteal evresinde gelişmekte olan embriyolar için uygun koşullar sağlar.

133 Uterus Embriyo ve fötüs için gelişim yeri olan uterusun duvarı endometrium, miyometrium ve perimetriyum olmak üzere 3 katmandan oluşur. Endometrium katmanında östrus siklusu ile senkronize olan yapısal değişiklikler oluşmaktadır.

134 Vagina Vagina çok katlı yassı keratinize epitel ile örtülü ve bezsizdir. İnekte yer yer goblet hücreleri, köpekte östrus süresince intraepiteliyal bezler vardır. Evcil hayvanlarda vaginadan hazırlanan frotiler ile seksüel siklus evreleri belirlenebilir. Östrus döneminde yüzlek hücrelerde keratinleşme olur. Gebelik döneminde yüzlek hücreler kübik yada prizmatik olurlar.

135 Hormonal Kontrol . Puberta ile başlayan seksüel siklusun sürekliliği için hipotalamustan salgılanan nörosekresyon yapan nöronların salgıladığı releasing faktörler yada inhibe edici faktörlere gereksinim vardır. Bu faktörler değişik uyarımların etkisi altında salınır. GnRH (gonadotropin releasing faktör)kana verilerek hipofiz ön lobundan FSH ve LH salgılanmasını uyarır. Salgılanan FSH ve LH kan yolu ile hedef organ ovaryuma giderek folliküllerin gelişmesini sağlar.

136 Hormonal Kontrol Gelişen folliküllerde, follikül epitelleri, teka interna hücreleri ve interstisyel hücrelerden östrojen hormonu salgılanır. Kana verilen östrojen taşıyıcı proteinlere bağlanarak hedef organlar ovaryum, uterus ve vaginaya gider. Östrojenin etkisi altında uterus mukazası kalınlaşır, vaskülarizasyon artar, döllenme için uygun ortam hazırlanmış olur.

137 Hormonal Kontrol Dolaşımdaki östrojen en yüksek düzeye ulaştığı zaman hipofiz bezine ters etki yaparak FSH’nın salgılanmasını durdurur, LH’nın salgılanmasını arttırır. Aynı zamanda Luteotropik hormonda salgılanmaya başlar. Bu durumda tamamen gelişmiş olan ovaryum folliküllerinden biri patlar ve oosit ovidukta düşer.

138 Ovulasyon Tuba uterina da spermatozoon ile oosit II karşılaşarak döllenme gerçekleşir. Ovulasyon sonrasında östrojen hormonu miktarı azalır. Patlayan follikülün yerinde şekillenen korpus luteum progesteron salgılamaya başlar.

139 Döllenme, metafaz II’den anafaz II’ye geçişi indükleyerek , oosit mayozunun tamamlanmasına ve ikinci kutup cisminin çıkışına yol açar. Sperm çekirdeğini yoğunluğunu kaybeder ve böylece döllenmiş yumurta (zigot) iki haploid nükleusa (dişi ve erkek pronükleus) sahip olur. Memelilerde iki pronükleus birbirine doğru hareket ederken DNA’larını kopyalarlar. Sonra dişi ve erkek kromozomları ortak bir iğ üzerine dizilir ve mitoz başlar. Mitozun ve sitokinezin taqmamlanmasıyla herbir hücrenin diploid genoma sahip olduğu iki hücreli embriyo oluşur.

140 Progesteron hormonu Progesteron, hipotalamustan GnRH’nın salgılanmasını durdurur. uterus kontraksiyonlarını engeller, endometriyum bezlerini uyararak gelişmesini, uterus sütü salgılanmasını ve ruminantlarda servikal mukusu (çara) koyulaştırarak serviksin kapanmasını sağlar.

141 Progesteron Östrojen Östrojen ve progesteron birlikte etki yaparak dişiyi gebeliğe hazırlar. Döllenmenin gerçekleşmemesi durumunda hipofizden salgılanan oksitosin ve ovaryumdan salgılanan östrojen, insanlarda siklusun 16. gününden itibaren endometriyumdan prostoglandin salgılanmasını uyarırlar

142 Hormonal Kontrol Dolaşım kanı ile ovaryumlara gelen prostoglandin korpus luteumu luteolizise uğratarak progesteron ve östrojen düzeyinin düşmesine neden olur. Progesteron düzeyinin düşmesini takiben gonadotropinler tekrar salgılanmaya başlar, ovaryumdaki folliküller tekrar gelişirler.

143 Ovulasyon Graaf follikülünden ovumun serbestleştirilmesi ovulasyondur. Ovulasyondan önce oositle birlikte korona radyata hücre katmanı kumulus ooforikusdan ayrılarak follikül sıvısında yüzer. Ovulasyon zayıflamış stigma bölgesinin rupturu ile gerçekleşir.

144 Ovulasyon Ovulasyon östrus sonuna doğru gerçekleşirse de hayvan türleri arasında önemli farklar vardır. Türlerin çoğunda spontan ovulasyon gerçekleşir. Kedi, tavşan ve farede ovulasyon çiftleşmeyle başlatılır (Provoke ovulasyon). Memelilerin çoğunda ovulasyon ikinci mayoz bölünmenin metafaz aşamasındayken gerçekleşir. Köpek ve tilkide ise yumurta hücresi birinci mayoz bölünmenin metafaz döneminde gerçekleşir. Bölünmenin tamamlanması fertilizasyondan sonra gerçekleşir.