İçerik
- TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
- Profaz
- Metafaz
- anafaz
- telofaz
- sitokinez
- Tane
- Hücre Türleri
- Mitoz ve Meiosis
- Neden Hücreler Bölünüyor?
- Mitozun Aşamaları
Yaşayan her şey hücrelerden oluşur. Her insan hayata, bir hücreli döllenmiş bir insan embriyosu olarak başlar ve erişkinlikte mitoz adı verilen hücre bölünmesi süreci sayesinde beş trilyon hücreye dönüşmüştür. Mitoz, yeni hücrelere ihtiyaç duyulduğunda ortaya çıkar. O olmadan, vücudunuzdaki hücreler kopyalanamaz ve bildiğiniz gibi yaşam olmazdı.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Mitoz, tek bir hücrenin genetik olarak özdeş iki yardımcı hücreye bölündüğü bir hücre bölünmesi işlemidir.Mitozun beş aşaması, fazlar, fazlar, metafazlar, anafazlar ve telopofazlardır.
Profaz
Mitoz, hücre bölünmeleri arasındaki "dinlenme" aşaması olan faz arası sırasında ortaya çıkan ilk hazırlık aşamasından sonra oluşan faz ile başlar.
Erken evrelerde, hücre bazı yapıları parçalamaya ve diğerlerini yaratmaya, kromozomların bölünmesine hazırlık yapmaya başlar. Fazlar arası yoğunlaşmadan kopyalanan kromozomlar, bu, sıkıştırıldıkları ve sıkıca yaralandıkları anlamına gelir. Nükleer zarf bozulur ve bölünen hücrenin kenarlarında mitotik bir mil olarak bilinen bir aparat oluşur. Mil, hücrelerin "iskeletinin" bir parçası olan ve hücrenin bölünme sürecini uzatan bölümü olan mikro tüpler adı verilen güçlü proteinlerden oluşur. Mil, faz boyunca yavaş yavaş uzar. Rolü kromozomları organize etmek ve mitoz sırasında hareket ettirmektir.
Faz fazının sonuna doğru, nükleer zarf bozulur ve mikrotüpler her bir hücre kutbundan hücre ekvatoruna ulaşır. Kinetochores, kromozomların merkez bölgelerinde uzmanlaşmış bölgeler - kardeş kromatitlerin en sıkı bağlandığı DNA bölgeleri - kinetokore lifleri denilen bir tür mikrotübülün üzerine tutturulmuştur. Bu elyaflar, kromozomların hücrenin merkezine doğru göç etmelerini teşvik eden kinetokorları kutupsal elyaflara bağlayan kutupsal kutupsal elyaflarla etkileşime girer. Sürecin bu bölümüne bazen prometafaz denir, çünkü metafazdan hemen önce oluşur.
Metafaz
Metafaz aşamasının başlangıcında, yoğunlaştırılmış kromozom çiftleri, uzun hücre ekvatoru boyunca sıralanırlar. Yoğunlaşmış olduklarından, karışmadan daha kolay hareket edebilirler.
Bazı biyologlar aslında metafazı iki faza ayırır: prometafaz ve gerçek metafaz.
Prometafaz sırasında nükleer membran tamamen kaybolur. Sonra, gerçek metafaz başlar. Hayvan hücrelerinde, iki merkezcil çift hücrenin karşı kutuplarına hizalanır ve kutupsal lifler kutuplardan hücrenin merkezine kadar uzanmaya devam eder. Kromozomlar, merkezkaçlarının her iki tarafından kutup liflerine bağlanıncaya kadar rasgele bir şekilde hareket eder.
Kromozomlar metafaz plakasında mil kutuplarına dik açılarla hizalanır ve burada kromozomlar santrometreler üzerinde baskı uygulayan polar liflerin eşit kuvvetleri tarafından tutulur. (Metafaz plakası fiziksel bir yapı değildir - bu sadece kromozomların hizalı olduğu düzlem için bir terimdir.
Anafaz aşamasına geçmeden önce, hücre tüm kromozomların metafaz plakasında olduğunu ve kinotoklarının mikro tüplere doğru şekilde bağlandığını kontrol eder. Bu, iş mili kontrol noktası olarak bilinir. Bu kontrol noktası, kardeş kromatitler olarak da adlandırılan kromozom çiftlerinin, anafaz safhasındaki iki kız hücre arasında eşit bir şekilde bölünmesini sağlar. Bir kromozom doğru şekilde hizalanmazsa veya eklenmezse, sorun çözülene kadar hücre bölünmeyi durduracaktır.
Nadir durumlarda, hücre bölünmeyi durdurmaz ve mitoz sırasında hatalar yapılır. Bu, potansiyel olarak genetik hastalıklara yol açabilecek DNA değişikliklerine neden olabilir.
anafaz
Bir faz sırasında, kardeş kromatitler uzatılmış hücrenin zıt kutuplarına (uçlarına) çekilir. Onları bir arada tutan protein "tutkalı" parçalanmalarını sağlamak için parçalanır. Bu, DNA'nın kopya kopyalarının, hücrenin her iki tarafına dayadığı ve tamamen ayrılmaya hazır olduğu anlamına gelir. Her kardeş kromatid artık kendi "dolu" kromozomudur. Şimdi onlara kızı kromozomu deniyor. Bu aşamada mikro tüpler kısalır ve bu da hücre ayrılma sürecinin başlamasını sağlar.
Kızın kromozomları, kutupların karşısındaki hücrelere ulaşmak için mil mekanizması boyunca ilerler. Kromozomlar bir direğe yaklaştıkça, önce santromere göç ederler ve kinetokore lifleri kısalır.
Telophase hazırlığı için iki hücre kutbu birbirinden ayrılır. Anafazın tamamlanmasından sonra, her bir kutup tam bir kromozom koleksiyonu içerir.
Bu noktada, sitokinez başlar. Bu, orijinal hücrelerin sitoplazmasının bölünmesidir ve telopa aşaması boyunca devam eder.
telofaz
Telophase aşamasında, hücre bölünmesi neredeyse tamamlanmıştır. Mikrotübüllerin kromozomları bölen hücrenin ekvatoruna erişmesine ve almasına izin vermek için daha önce parçalanmış olan nükleer zarf, ayrılan kardeş kromatitlerin etrafında iki yeni nükleer zarf olarak yeniden düzenlenir.
Polar lifler uzamaya devam eder ve çekirdekler zıt kutuplarda oluşmaya başlar ve ana hücrelerin nükleer zarfının artık kısımlarından nükleer zarflar ve ayrıca endomembran sisteminin parçalarından nükleer zarflar oluşturur. Mitotik mil, yapı taşlarına ayrılır ve iki yeni çekirdek oluşur - her bir kromozom seti için bir tane. Bu işlem sırasında nükleer membranlar ve nükleoller yeniden ortaya çıkar ve kromozomların kromatin lifleri açılır ve önceki sicim benzeri formlarına geri döner.
Telophase sonrası, mitoz neredeyse tamamlandı - bir hücrenin genetik içeriği eşit olarak iki hücreye bölündü. Bununla birlikte, sitokinez gerçekleşene kadar hücre bölünmesi tamamlanmaz.
sitokinez
Sitokinez, hücrelerin sitoplazmasının bölünmesidir, anafazın bitmesinden önce başlar ve mitozun telopaz evresinden kısa bir süre sonra tamamlanır.
Hayvan hücrelerinde sitokinez sırasında, aktin ve miyosin (kasta bulunan aynı proteinler) adı verilen bir protein halkası, uzatılmış hücreyi iki yeni hücreye sıkıştırır. Aktin denilen bir proteinden yapılmış bir filament grubu, yarılma karıkı olarak adlandırılan bir kıvrım yaratarak sıkıştırmadan sorumludur.
İşlem bitki hücrelerinde farklıdır, çünkü hücre duvarları vardır ve bu şekilde bölünemeyecek kadar katıdırlar. Bitki hücrelerinde, hücre plakası adı verilen bir yapı, hücrenin ortasını oluşturur ve onu yeni bir duvarla ayrılmış iki kız hücreye böler.
Bu noktada, tüm hücre bileşenlerinin yıkandığı sıvı olan sitoplazma, iki yeni kız hücre arasında eşit olarak bölünür. Her bir hücre, kendi çekirdeğini ve DNA organizmalarının tam bir kopyasını içeren genetik olarak aynıdır. Artık hücreler şimdi kendi hücresel işlemlerine başlarlar ve ne olduklarına bağlı olarak mitoz sürecini kendileri tekrarlayabilirler.
Tane
Bir hücrenin ömrünün yaklaşık yüzde 80'i mitotik çevrimler arasındaki aşama olan interfazda harcanır.
Fazlar arası bölünme gerçekleşmez, ancak hücre büyüme dönemine girer ve bölünmeye hazırlanır. Hücreler, iki katına hazırlanırken çoğaltılması gereken organeller denilen birçok protein ve yapı içerir. Hücrenin DNA'sı, bu faz sırasında çoğalır ve her DNA dizisinin kromozomu olarak adlandırılan iki kopyasını oluşturur. Bir kromozom, bir organizmanın kalıtsal bilgilerinin tümünü veya bir kısmını taşıyan bir DNA molekülüdür.
Arafın kendisi farklı aşamalara ayrılır: G1 fazı, S fazı ve G2 fazı. Gl fazı, hücrenin boyutunun arttığı DNA sentezinden önceki dönemdir. G1 aşamaları sırasında, hücreler büyür ve ortamlarını izleyerek başka bir hücre bölünmesi turu başlatıp başlatmayacaklarını belirlemek için ortamlarını izler.
Dar S fazı sırasında, DNA sentezlenir. Bunu, hücre proteinleri sentezlediğinde ve büyümeye devam ettiğinde G2 aşaması izler. G2 fazı boyunca hücreler DNA replikasyonunun başarıyla tamamlandığından emin olmak için kontrol eder ve gerekli tamiratları yapar.
Bütün bilim insanları, mitoz aşaması olarak iç içe geçmezler çünkü bu aktif bir aşama değildir. Bununla birlikte, bu hazırlık aşaması, herhangi bir gerçek hücre bölünmesi gerçekleşmeden önce gereklidir.
Hücre Türleri
Bakteriler gibi prokaryotik hücreler, ikili bölünme olarak bilinen bir tür hücre bölünmesinden geçer. Bu, hücrelerin kromozomlarının replikasyonunu, kopyalanan DNA'nın ayrılmasını ve ana hücrelerin sitoplazmasının ayrılmasını içerir. İkili fisyon, orijinal hücreyle aynı olan iki yeni hücre oluşturur.
Öte yandan, ökaryotik hücreler mitoz veya mayoz yoluyla bölünebilir. Mitoz daha yaygın bir işlemdir, çünkü yalnızca cinsel olarak üreyen ökaryotik hücrelerin mayozdan geçmesi mümkündür. Tüm ökaryotik hücreler, büyüklüğü veya hücre sayısı ne olursa olsun, mitoz içinden geçebilir. Üreme hücresi olmayan canlı organizmalara somatik hücre adı verilir ve ökaryotik organizmaların hayatta kalması için önemlidir. Somatik ebeveyn ve yavru (kız) hücrelerin birbirlerinden farklı olmaması hayatidir.
Mitoz ve Meiosis
Hücreler, mitoz sırasında bölünerek diploid hücreler (birbirlerine özdeş hücreler) ve ana hücre üretirler. İnsanlar diploiddir, yani her bir kromozomun iki kopyası vardır. Her kromozomun bir kopyasını annelerinden ve birer kopyasını da babalarından devralırlar. Mitoz, büyüme, onarım ve aseksüel üreme için kullanılır.
Meiosis, başka bir hücre bölünmesi türüdür, ancak mayoz sırasında üretilen hücreler mitoz sırasında üretilenlerden farklıdır.
Meiosis, erkek ve dişi gamet üretmek için, normal kromozom sayısının yarısı olan ve sadece cinsel üreme için kullanılan hücreleri üretmek için kullanılır. Bir insan vücudu hücresi 23 çift halinde düzenlenmiş 46 kromozom içerir. Gametler sperm veya yumurtalardır ve sadece 23 kromozom içerir. Bu nedenle mayozun bazen azaltma bölümü olarak adlandırılması gerekir.
Meiosis dört kız hücre üretir. Bunlar haploid hücrelerdir, yani orijinal hücre olarak kromozomların yarısını içerirler. Seks hücreleri döllenme sırasında birleştiğinde, bu haploid hücreler diploid hücre haline gelir. Hücre büyümesinde ve cinsel üremede mitoz ve mayoz arasındaki benzerlikler ve farklılıklar hakkında daha fazla bilgi edinin.
Neden Hücreler Bölünüyor?
Tüm organizmalar genetik olarak özdeş yardımcı hücreler üretmelidir. Tek hücreli organizmalar üremek için bunu yapar. Üretilen hücrelerin her biri ayrı bir organizmadır. Çok hücreli organizmalar hücreleri üç nedenden ötürü ayırır: büyüme, onarım ve replasman.
Çok hücreli organizmalar iki şekilde büyüyebilir - hücrelerinin boyutunu artırarak veya hücre sayısını artırarak. Bu son seçenek mitoz yoluyla sağlanır.
Mitoz, tüm hücre döngüsünün çok önemli bir parçasıdır çünkü bir hücrenin genetik bilgisini kız hücrelerine geçirdiği nokta budur. Bölünme ayrıca, bir organizmanın içindeki yaşlı hücrelerin ölmesi durumunda yeni hücrelerin yerine geçmesini sağlar.
Hücreler zarar gördüğünde, tamir edilmeleri gerekir. Aynı işi yapabilen aynı hücrelerle değiştirilirler.
Tüm hücrelerin yaşamları boyunca bir noktada değiştirilmeleri gerekir. Kırmızı kan hücreleri yaklaşık üç ay dayanır ve cilt hücreleri daha az olur. Aynı hücreler, değiştirdikleri hücrelerin işine devam eder.
Mitozun Aşamaları
Mitoz, aynı genetik materyale sahip iki kızı hücre üretir. Ayrıca genetik olarak ebeveyn hücreye özdeştirler. Mitozun beş farklı aşaması vardır: fazlar, fazlar, metafazlar, anafazlar ve telopalar. Hücre bölünmesi süreci ancak anafaz ve telopaf sırasında gerçekleşen sitokinezden sonra tamamlanır. Mitozun her aşaması, hücre çoğalması ve bölünmesi için gereklidir.