Tek ya da çok hücreli canlılar için bölünme, çoğalabilmenin tek yoludur. Bu bölünme çeşitlerinden biri de mitoz bölünmedir. Mitoz bölünme, çeşitli evreler sonrası gerçekleşir.
İçinde organellerin bulunduğu dışında ise kendini koruyan zarla çevrili olan hücre, birinci oluştuğu andan itibaren büyümeye başlar. İçindeki organellerin ve çekirdeğin vakit içinde gelişmesiyle birlikte artık bölünme vakti gelmiş demektir. Pekala mitoz bölünme nedir? Gelin evrelerine ve özelliklerine yakından bakalım.
Mitoz bölünme nedir, evreleri ve özellikleri nelerdir?
Mitoz bölünme nedir?
Mitoz bölünme nasıl gerçekleşir?
Peki mitoz bölünmenin sırasıyla evreleri nelerdir?
Interfaz
Profaz
Prometafaz
Metafaz
Anafaz
Telofaz
Mitoz bölünmenin temel özellikleri nelerdir?
Organizmanın büyümesini sağlar
Hücre tamirini sağlar
Hücreyi yenisiyle değiştirir
Hücre bölünmesi döngüsünün denetimini gerçekleştirir
Mitoz bölünmenin önemi
Temelden başlayalım, mitoz bölünme nedir?
Mitoz bölünme, tek bir hücrenin bölünerek iki özdeş hücreyle sonuçlandığı hücresel bölünme sürecini söz eder. Eş olarak, her iki hücrenin de tıpkı sayıda kromozoma ve genetik içeriğe sahip olduğu manasına gelir.
Başlangıçta mitoz terimi, belli mantarlar üzere birtakım hücrelerde ve birçok böceğin döllenmiş yumurtalarında olduğu üzere, sırf sitokinez (sitoplazma bölünmesi) eşliğinde olmayan nükleer bölünmeyi söz ediyordu. Artık ise mitoz terimi, hücre bölünmesi terimi ile birbirinin yerine kullanılmaktadır. Bununla birlikte, cinsiyet hücrelerini içeren diğer bir hücre bölünmesi olan mayoz formu olduğu için her vakit kullanılabilir değildir.
Mitoz bölünme nasıl gerçekleşir?
Mitoz bölünme, somatik hücrelerde, bilhassa çekirdekte gerçekleşir. Hücre, iki özdeş yavru hücrenin oluşumuyla sonuçlanan bir dizi mitotik olaydan geçer. Bu mitotik evreler eşey olmayan her canlı hücresinde tıpkı olmakla birlikte bitkilerde farklıdır. Bitkilerde tüm mitotik olaylardan evvel ön faz denilen bir evre gerçekleşir.
Peki mitoz bölünmenin sırasıyla evreleri nelerdir?
- Interfaz
- Profaz
- Prometafaz
- Metafaz
- Anafaz
- Telefaz
Hücre mitoz bölünmeye başlamadan evvel hücredeki DNA, hücre bölünmesi için hazırlanırken kopyalanır ve iki özdeş kromozom seti oluşur. Çekirdeğin dışında her biri bir çift merkezcil içeren iki sentrozom bulunur, bu yapılar hücre bölünmesi süreci için kritik ehemmiyete sahiptir. Interfaz kendi içinde 3 kademeye ayrılır;
G1 fazı, DNA'nın sentezlenmeden evvelki evredir. S fazı DNA sentezinin gerçekleştiği etaptır. Daha evvelki bölünme sonucunda oluşmuş yeni hücrenin büyüyerek normal faaliyetlerini devam ettirdiği evredir. Yani ATP, RNA, protein, enzim ve organel sentezleri gerçekleşir. S fazı DNA sentezinin ve replikasının gerçekleştiği kademedir. Hücre bölünme olgunluğuna eriştiğinde çekirdekten sinyal molekülleri sayesinde bölünme buyruğu gelir. G2 fazı ise DNA sentezinin bittiği, DNA replikasyonunun denetim edildiği ve profazın başladığı basamaktır. Burada da ATP, RNA, protein ve organel sentezleri devam eder.
Profaz:
Profaz, S ve G2 evrelerinden çabucak sonra gerçekleşir. Kromozomlar, mikroskop altında kolay kolay görünebilen X halindeki yapılara evrilir. Her kromozom, tıpkı genetik bilgiyi içeren iki kardeş kromatitten oluşur. Daha sonra kromozomlar eşleşir, böylelikle her kromozomun her iki kopyası bir ortada olur. Profaz sonunda, hücredeki çekirdeğin etrafındaki zar, kromozomları özgür bırakarak çözülür. Burada çekirdek zarı parçalanmaya başlar.
Prometafaz:
Prometafazda artık çekirdeği saran zar büsbütün parçalanır. Sentromerden uzanan mikrotübüller kromozomlara ulaşır.
Metafaz:
Kromozomlar hücrenin merkezi olan ekvator boyunca düzgün bir biçimde uzunluktan boya sıralanır. Mikrotübüller kromozomları eşit bir kuvvetle çeker. Böylelikle oluşacak her yeni hücre kromozom alabilecektir.
Anafaz:
Kardeş kromatitlerin ayrılması, artık anafazın başladığını gösterir. Bu kardeş kromatitler, küçük çekirdeklerin kromozomu haline gelir. Kardeş kromatitler daha sonra bir kromatidi bir kutba ve öbür kromatidi karşı kutba çeken mitotik iğ tarafından ayrılır. Bu evrede hücre, yeni oluşan hücrelerde her bir eş kromozom olduğunu doğrular.
Telofaz:
Oluşan hücrelerin kutuplarına kardeş kromozomların çekilmesi ile başlar. Bu evrede ana hücredeki üzere çekirdekte bulunan kromozomlar etrafında çekirdek zarı oluşur. Böylelikle kromozomlar sitoplazmadan ayrılmış olur.
Ayrıca bu evrede kromozomlar yine çözülür. Mitotik iğ iplikleri kaybolur. Her yavru hücresinde çekirdekçik yeniden meydana gelir. Tüm bunlardan sonra final etap olarak hücre sitoplazmasının bölündüğü evre olarak bilinen sitokinez başlar. Sitokinez evresi bazen anafaz evresinde de başlayabilir.
Mitoz bölünmenin temel özellikleri nelerdir?
- Organizmanın büyümesini sağlar
- Hücre tamirini sağlar
- Hücreyi yenisiyle değiştirir
- Hücre bölünmesi döngüsünün denetimini gerçekleştirir
Yetişkin bir insan milyarlarca hücreden oluşur ve bedendeki tüm hücreler aynı genetik bileşene sahiptir. Bu genetik stabilite mitoz bölünme ile sağlanır. Bedendeki bu hücreler, mitoz ile birinci hücre zigotundan oluşur. Zigot, genetik olarak özdeş yavru hücreleri oluşturmak için mitozla bölünme gerçekleştirir.
Hücre tamirini sağlar:
Dışarıdan gelen darbeler, yaralar hücreleri öldürür ya da hasar verir. İşte bu hasar alan ya da ölen hücrelerin yeri birebir genetik kaliteye sahip tıpkı tip hücrelerle değiştirilmelidir. Bu mitoz bölünme ile sağlanır.
Hücreyi yenisiyle değiştirir:
Kan hücrelerini örnek alalım. Kırmızı kan hücrelerinin 120 günlük bir ömrü vardır. 120 günden sonra yeni hücrelerle değiştirilmelidir. Bu hücre değişimini mitoz bölünme sağlar. Benzeri halde cilt hücreleri de daima olarak değiştirilir.
Hücre bölünmesi döngüsünün denetimini gerçekleştirir:
Hücre döngüsü genlerle denetim altında tutulur. Özel sinyal molekülleri G1, G2 ve M olmak üzere 3 denetim noktasında döngünün sorunsuzca devam etmesini sağlar. Bu noktalardaki dur ve devam sinyalleri ile hücre döngüsü düzenlenir. G1 denetim noktasında hücre kâfi büyüklüğe ulaşmışsa devam sinyali verilir.
G2 denetim noktasında DNA hasarı ve hücre büyüklüğü denetim edilir. Sorun yoksa devam sinyali verilir. M denetim noktasında kinetokorların iğ ipliklerine tutunması denetim edilir. Sorun yoksa devam sinyali verilir. Hücre döngüsünün denetimi rastgele bir nedenle bozulması kanser oluşumuna neden olur. Bu hücreler, bölünme sinyallerine yanıt vermezler daima bölünerek tümör oluşumuna ve dolayısı ile kanser hastalığının ortaya çıkmasına neden olurlar.
Mitoz bölünmenin değerine yakından bakalım:
Çekirdek ve sitoplazma ortasındaki istikrar mitoz bölünme ile sağlanır, böylelikle hücrenin hali ve boyutu değişmez. Çok hücreli organizmalarda, tek hücreli bir zigot, çok hücreli bir embriyoya dönüşür. Tıpkı süreci tekrarlayarak embriyo sonunda çok hücreli organizmayı oluşturur. Zigotun bir yetişkine dönüşmesinden sorumludur. Çok hücreli organizmada üreme organları oluşturur. Ökaryotik organizmada üreme bu süreçle gerçekleşir. (Klamidomonas'ta olduğu gibi).
Mitoz bölünme, bir organizmanın tüm hücrelerinde kromozomların nicel ve nitel dağılımını sağlar. Bir organizmanın tüm beden hücrelerinde sabit sayıda kromozomu korur. Organizmaların rastgele bir yarası yahut kırılmış kısmı mitoz ile süratle tamir edilebilir. Tümör, kanser üzere hastalıklar denetimsiz mitoz bölünmeden kaynaklanır.
Mitoz bölünme, genetik olarak misal yavruların üretiminde kullanılır. Örneğin, hidra ve mayanın tomurcuklanması, amipte ikili bölünme vb. Mitoz bölünme, cinsel olarak üreyen organizmanın tek bir hücreden cinsel olarak olgun bir bireye büyümesini ve gelişmesini sağlar. Bu, organizmaların kuşaklar boyunca üremeye devam etmesini sağlar. Hücrenin DNA ve RNA içeriği ortasında bir istikrarın korunmasına yardımcı olur.