Mitoz Bölünme Nedir? Hücre Döngüsü ve Mitoz Evreleri Nelerdir?

Mitoz Bölünme Nedir?

Mitoz ya da mitoz bölünme, ana hücrenin bölünerek iki yeni hücre oluşturmasına denir. Mitoz yalnızca ökaryotik hücrelerde görülür ve çok hücreli canlılarda büyüme gelişme ve yaraların onarılmasını sağlar.

Genellikle ardından sitoplazma ve hücre zarının bölünmesi olan, sitokinez gelir. Bunun sonucu olarak, organelleri ve diğer hücre elemanları eş olan iki kardeş hücre oluşur. Mitoz ve sitokinez hücre döngüsünde M harfiyle gösterilen mitozu tanımlar. Çok hücrelilerde somatik hücrelerin oluşumu mitozla olurken, eşey hücrelerinin oluşumu mayoz denilen bölünme çeşidiyle olur. Çekirdeği olmayan prokaryotlarda hücreler, fizyon denilen bölünme yöntemiyle bölünürler.

Zigot oluştuktan sonra başlayan mitoz bölünme, organizma belli bir büyüklüğe erişinceye kadar tüm soma hücrelerinde ve bazı hücrelerde (kemik iliği vb.) hayat boyu devam eder. Mitozda her hücrenin çekirdeğinde kromozomlar kendini eşler. Eşler, ana hücrenin bölünmesiyle oluşan iki yavru hücreye verilir. Böylece ana hücreye benzeyen, diploid sayıda (2n) kromozomlu iki yavru hücre meydana gelir.

Mitoz da çekirdek bölünmesi karyokinez, sitoplazma bölünmesi sitokinez olarak tanımlanır.

Karyokinez başlangıçta interfaz ve sonrasında gerçek bölünme evreleri olan profaz, metafaz, anafaz ve telofaz olarak görülür. Mitoz, hücre bölünmesi sırasında genetik bilgiyi ikiye böler. Vücut hücrelerinde görülür. Bir hücrelilerde üreme, çok hücrelilerde büyüme ve gelişmeyi sağlar. Mitoz bölünmede kromozom sayisi sabit kalır(2n-2n n-n).Mitoz bölünmede 1 hücreden 2 hücre oluşur. Mitoz bölünmede kromozom yapısı değişmez. Kalıtsal bilgi aynen kalır.

Amitoz: Bakteri, amip, öglena ve kanser hücrelerinde görülür. Sitoplazma ve çekirdek içerisinde herhangi bir değişiklik olmadan hücrenin doğrudan bölünmesidir.

Endomitoz: Sadece çekirdek bölünmesi gerçekleşir. Sitoplazma bölünmez. Endomitoz çizgili kas hücremizde , paremesyumda polende görülür.

Bazı Temel Kavramlar

Kromatin iplik: Ökaryot hücrelerde ince uzun ip yumağı şeklindeki DNA ve proteinden oluşan yapıdır.

Kromozom: Hücre bölünmesi sırasında kromatin ipliklerinin kısalıp kalınlaşması ile oluşan yapıdır.

Kinetekor: Sentromerlerde bulunan iğ ipliklerinin bağlandığı özel proteinlerdir.

Sentromer: Kromozomların yaklaşık orta kısmında bulunan ince bölüm. Kardeş kromatitlerin birbirleri ile bağlandığı bölgedir.

Homolog kromozom: Biri anneden diğeri babadan gelen aynı özelliğin genlerini taşıyan büyüklük ve şekilleri aynı olan kromozomlardır.

Diploit hücre (2n): Homolog kromozom çiftlerini taşıyan hücrelerdir. Örnek: Tüm vücut hücreleri (somatik hücreler), Zigot, embriyo, eşey ANA üreme hücreleri diploit hücrelerdir.

Haploit hücre (n): Homolog kromozom çiftlerinden sadece birini taşıyan hücredir. Örnek: Üreme hücreleri (yumurta ve sperm hücreleri), Erkek arı hücreleri, bakteriler haploit hücrelerdir.

Hücre Döngüsü ve Mitoz Evreleri

Mitoz, hücre döngüsünün bir parçasıdır. Hücre döngüsü oldukça uzun olan interfaz evresi ile kısa bir bölünme evresinden oluşur. Mitotik evre (M) evresi çekirdek bölünmesi ve sitoplazma bölünmesinden meydana gelir.

Karyokinez ve Sitokinez

Mitoz bölünmede kromozomların ikiye ayrılmasını sağlayan çekirdek bölünmesine karyokinez denir. Karyokinez ilk olarak interfaz evresi şeklinde ve daha sonra ise gerçek bölünme şeklinde profaz, metafaz, anafaz ve telofaz olarak 4 evre şeklinde görülür. Telofazdan sonra stoplazmanın ikiye ayrılması olayına ise sitokinez denir. Hücre bölünmesi sırasında gerçekleşen stoplazma bölünmesidir. Diğer bir tabirle stoplazmanın boğumlanarak ayrılması sürecine sitokinez denir. Sitokinez bitkilerde telofaz evresinde başlar, hayvanlarda ise anafaz evresinde başlar. Telofazın başlangıcından itibaren iki yeni hücrenin oluştuğu ana kadar geçen süre 30-60 dakikadır. Bitkilerde orta lamel ile hayvanlarda ise boğumlanarak gerçekleşir.

İnterfaz: Mitoz evresi hücre döngüsünün görece çok kısa bir parçasıdır. Döngünün büyük kısmını oluşturan evre, hücrenin kendisini bölünmeye hazırladığı interfaz evresidir.

İnterfaz G1, S ve G2 olmak üzere üç evreye ayrılır. G1 evresinde ATP sentezi, organel sayısı ve protein sentezi artar. S evresinde DNA eşlenmesi tamamlanır. G2 evresinde hücre, bölünme hazırlığını tamamlar. Hızlı çoğalan bir insan hücresinde hücre döngüsü 24 saatte tamamlanırken embriyo hücresinde 30 dakikadan az, maya hücresinde 90 dakika, bakteri hücresinde 20 dakika gibi kısa sürede tamamlanabilir.

a) G1 Evresi

• Bu evrede RNA, ATP ve protein sentezler.
• DNA sentezi yoktur.
• Organel sayısı artır.
• Hücre belli bir büyüklüğe erişir.

b) S Evresi

• Protein sentezi en yüksek düzeydedir.
• RNA sentezi devam etmektedir.
• DNA’nın kendisini eşlediği evredir.

c) G2 Evresi

• RNA ve protein sentezi devam eder.
• DNA sentezi durmuştur.
• ATP sentezi gerçekleşir.
• İnterfaz evresinin sonunda mitoz bölünmenin stoplazma bölünmesi sitokinez başlar.

Profaz: İnterfazda eşlenmiş durumdaki kromatinler kısalıp kalınlaşarak kromozoma dönüşürler. Çekirdek zarı, çekirdekçik ve organeller eriyerek tamamen kaybolur. Kromozomlar ekvatoral bölgeye hareket etmeye başlarlar.

Metafaz: Kardeş kromotitler ekvatoral düzlemde bir çember gibi, bazen de karışık olarak ekvatoral düzlem üzerinde dizilirler ve sentrozomlar interfazda oluşturmuş olduğu iğ ipliklerini kromozomlara doğru göndermeye başlar. Hücrenin ortasında hafif boğumlanma olur. İğ iplikleri kardeş kromatitlere tutunur. Kromozomların en net görüldüğü safhadır.

Anafaz: Kromozomlardaki sentromerlerin aynı anda ikiye bölünmesiyle kardeş kromatitler tam olarak birbirinden ayrılır. Kardeş kromatitler sentromerleriyle iğ ipliklerine tutunarak zıt kutuplara doğru çekilir. Anafaz evresi kardeş kromatitlerin zıt kutuplara ulaşmasıyla tamamlanır.

Telofaz: Profaz evresinde eriyen çekirdek zarı, çekirdekçik ve organeller yeniden oluşmaya başlar.Kutuplara çekilen kromatitler çekirdek zarının içine girerler.Kısaca bu evrede Profazda olan her şeyin tam tersi olur.Bu evreden sonra sitoplazma bölünmesi gerçekleşir.

Sitokinez (Sitoplazma Bölünmesi): Çekirdek bölünmesi (karyokinez) gerçekleştikten sonra hayvan hücreleri ortadan boğumlanarak, bitki ve diğer çeperli ökaryotik hücreler ise orta lamel (ara lamel) ile bölünerek iki yeni hücre oluşturur.

Hayvan Hücresindeki Sitoplazma Bölünmesi: Hücrenin ekvator bölgesinde dıştan içe doğru meydana gelen bir boğumlanma ile başlar. Bu boğumlanma sitoplazmayı ikiye ayırıncaya kadar devam eder. Yeni hücreler eşit veya eşit olmayan büyüklüktedir. Fakat genetik materyal bakımından her iki hücre de aynı genetik yapıya sahip, kromozom sayıları eşittir.

Bitki Hücresindeki Sitoplazma Bölünmesi: Bitki hücresinde hücre çeperi bulunduğundan boğumlanma görülmez. Hücrenin ortasında orta lamel (ara lamel) denilen ara plak oluşumu başlar. Orta lamel hücrenin çeperine ulaşıncaya kadar büyür ve kalınlaşır. Böylece sitoplazma içindeki yapılar hemen hemen eşit olacak şekilde ikiye ayrılır. Zamanla orta lamel iki yavru hücrenin faaliyeti sonunda normal hücre çeperi halini alır. Sitoplazmanın da bölünmesiyle aynı genetik bilgiye sahip iki yavru hücre oluşur.

Mitoz Bölünmenin Özellikleri Nelerdir

• Mitoz bölünmenin en genel özelliği bütün canlılarda olması ve 2n kromozomlu vücut hücrelerinde görülmesidir.
• Mitoz bölünme sonucu oluşan iki hücre aynı kalıtsal bilgiye (DNA’ya) sahip olur ve bu nedenle birbirinin tıpa tıp aynısıdır.
• Mitoz bölünme sonunda 2n kromozomlu bir hücreden 2n kromozomlu iki hücre oluşur.
• Mitoz bölünmenin bir diğer en önemli özelliği zigotun oluşumundan, ölüme kadar devam etmesidir.
• Mitoz bölünme kalıtsal özellikleri değiştirmeden türün devamını sağlar.
• Mitoz bölünme, çekirdek bölünmesi ve sitoplâzma bölünmesi olarak iki aşamada gerçekleşir.
• Mitoz bölünme başlamadan önce hücre bölünmeye hazırlık dönemi (interfaz) geçirir.
• Ayrıca mitoz bölünme sonucu oluşan hücrelerin kromozom sayısı değişmez, sabit kalır.
• Tek hücrelilerde çoğalmayı, çok hücrelilerde büyümeyi, gelişmeyi ve ölen hücrelerin yenilenmesini sağlar.

Hayvan ve Bitki Hücrelerinde Mitoz Bölünme Farklılıkları

• Hayvan hücrelerinde sitoplazma boğumlanarak bölündüğü halde bitki hücresinde orta lamel (ara lamel) oluşumuyla gerçekleşir.
• Bitki hücresinde iğ ipliklerini sitoplazma hazırlarken hayvan hücrelerinde bunu sentrozomlar yapar.

Kaynak:

https://tr.wikipedia.org