Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
2020‐2021 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 10. Sınıflar Biyoloji Notu I Sayfa:1
MİTOZ VE EŞEYSİZ ÜREME I. Kromozomlar Kromozomlar, hücre bölünmesi sırasında kromatin ipliğin kı‐salıp kalınlaşması sonucu meydana gelen yapılardır. DNA ve DNA’yı kaplayan protein moleküllerinden oluşmuştur. Nük‐leik asit ve proteinden oluşan bu tip yapılar nükleoprotein adını alır. Canlıların özelliklerini belirleyen genler, kromo‐zomlar üzerinde bulunur. Her canlı türü kendine özgü kromozom sayısına sahiptir. An‐cak kromozom sayısı ile ilgili aşağıdaki iki maddeyi unutma‐mak gerekir: 1. Farklı canlı türleri, aynı sayıda kromozoma sahip olabilir. 2. Kromozom sayısının evrimsel gelişmişlikle ilgisi yoktur. A. Kromozom Tipleri a. Kardeş kromozom: Bölünmeye hazırlanan hücrede, kendini eşlemiş bir kro‐mozomun her bir parçasıdır. b. Homolog kromozom: Biri anadan, diğeri babadan gelen; karşılıklı lokuslarında aynı karaktere etki eden genler bulunan kromozomlardır. Homolog kromozomların şekilleri ve büyüklükleri aynıdır. Örneğin, bir çift homolog kromozomun şekli ve üzerlerindeki genler aşağıdaki gibi olsun. Hücre bölüneceği zaman, I ve II olarak isimlendirdiğimiz ho‐molog kromozomlar kendilerini eşler ve aşağıdaki şekilde gö‐rünürler.
Görüldüğü gibi I ve II, I ve IV, II ve III, III ve IV birbirlerinin homoloğu; I ve III ile II ve IV birbirinin kardeşidir. c. Otozom: Kan grubu, boy uzunluğu gibi vücut özellikleri ile ilgili gen‐leri taşıyan kromozomlardır. Bu özelliklerin dişilerde ve erkeklerde görülme olasılıkları eşittir. d. Gonozom: Cinsiyeti belirleyen kromozomlardır.
Bu kromozomlar üzerinde taşınan genlerin sorumlu ol‐duğu karakterler, dişilerde ve erkeklerde her zaman eşit ola‐sılıklarla gözlenmez. İnsanlarda bulunan gonozom çeşitleri X ve Y kromozom‐larıdır. B. Kromozom Sayısına Göre Hücre Tipleri a. Diploit (2n) Kromozomlu Hücreler: Homolog kromozomlar içeren hücrelerdir. Vücut hücreleri (deri hücresi, kemik hücresi, sinir hücresi vb.) ve eşey ana hücreleri (yumurta ana hücresi vb.) diploit hücre örnekleridir. b. Monoploit (Haploit)(n) Kromozomlu Hücreler: Homolog kromozom çiftlerinden sadece birini içerirler. Genellikle diploit hücrelerin mayoz bölünmesi ile oluşur‐lar. Yumurta ve sperm hücreleri örnek olarak verilebilir. İnsan türünün kromozom sayısı 2n=46 dır. Bu kromo-zomlardan 2 tanesi gonozom olduğuna göre, dişilerin kromozom formülü; 2n=44+XX erkeklerin kromozom formülü; 2n=44+XY dir. Buna göre gamet çeşitleri,
2𝑛 𝑛 Yumurta formülleri Sperm formülleri Olarak bulunur. (O=Otozom, G=Gonozom) n kromozomlu hücrelerde 1, 2n kromozomlu hücrelerde 2 gonozom bulunur. Dişiler gonozom bakımından bir çeşit, erkekler iki çeşit gamet oluşturur. II. Hücre Bölünmeleri A. Hücre Bölünmesinin Nedenleri Bir hücrede gerçekleşen hücre bölünmesi evrelerinden önce, “acaba hücre ne zaman bölünmesi gerektiğini nereden bili‐yor?” sorusunu cevaplayalım. Bir bölünmenin başlangıcından, diğer bölünmenin başlangı‐cına kadar geçen süre hücrenin yaşam döngüsü olarak isim‐lendirilir. Bu süre içinde hücreler öncelikle büyürler. Büyüme evresi so‐nucu, Hücre yüzeyi ve hücre hacmi arasındaki oran bozulur: Hacim, yüzeye oranla daha çok arttığı için; yüzeyi oluşturan hücre zarı, sitoplazmanın besin alma, gaz alış — verişi, artık‐ların uzaklaştırılması gibi gereksinimlerini karşılayamaz. Bu durum, bölünmenin gerekli olduğuna dair bir işarettir. Sitoplazma ve çekirdek arasındaki denge bozulur: Bunun sonucu, çekirdek sitoplazmayı yönetmede yetersiz kalır. Bu durum da, bölünmenin gerekli olduğuna dair bir işarettir. Çekirdekten iç emrin verilmesi: Yukarıda belirtilen den‐geler bozulduğunda DNA kendini eşler ve bölünme süreci başlar.
2020‐2021 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 10. Sınıflar Biyoloji Notu I Sayfa:2
Yukarıdaki olaylar, aşağıdaki deneylerle desteklenmiştir. 1. Hiçbir müdahale yapılmadan izlenen hücre (kontrol grubu) 2. Bir miktar büyümesine izin verilmiş fakat belirli büyüklüğü aşmasına izin verilmeden kesilmiş hücre 3. Büyümeye bırakılmış ancak, belirli bir büyüklüğü geçti‐ğinde kesilmiş hücre Sonuç: Hücrelerin belirli bir büyüme sınırı vardır. Bu sınıra ulaşmasına izin verilmediğinde (sitoplazması kesilerek), dengeler bozulmadığı için bölünme gerçekleşmez. Hücre büyüklüğü bu sınıra ulaştığında ise, sitoplazma küçültülse bile, iç emir verilmiştir, DNA kendini eşlemiştir ve hücre bö‐lünecektir. Verilen örneklerde de gözlendiği gibi hücre bö‐lünmesi çekirdeğin emriyle başlar. Hücre döngüsü de genle‐rin kontrolündedir. Ancak bazı hücreler organizmanın kont‐rolünden çıkarak denetimsizce bölünürler. Bu durumda kanserli hücreler ortaya çıkar. B. İnterfaz Bir hücrenin yaşam döngüsü bölünme öncesi evre ve bö‐lünme evresi olarak iki bölümde gerçekleşir. Bu evrelerin süreleri canlıdan canlıya ya da hücreden hüc‐reye değişmekle birlikte yaklaşık oranları aşağıdaki grafikte verilmiştir.
İnterfaz: İnterfaz; hücrenin bölünmeye hazırlandığı, büyü‐düğü ve iç emrin verildiği bölünmeye hazırlık evresidir. Bu evrede meydana gelen olayları şu şekilde maddeleyebili‐riz. Bölünme için gerekli proteinler, ATP vb. maddeler sentez‐lenir. DNA kendini eşler ve her kromozom iki kromatitli hale ge‐lir. Varsa, sentrozomlar eşlenir. Kromatin iplik kısalıp kalınlaşmaya başlar. C. Hücre Bölünmesi Çeşitleri Amitoz bölünme: Genellikle basit yapılı tek hücreli canlılarda görülür. Gerçekleşmesi sırasında genetik yapı kendini eşleyip ikiye bölünürken, sitoplazma da boğumlanır ve iki hücre meydana gelir. Amaç, hücre sayısını kısa sürede artırmaktır. Gözlendiği hücrelere örnek olarak bakteri, amip ve kanser hücreleri verilebilir.
III. Mitoz Bölünme Tek hücreli canlılardan, çok hücrelilere kadar tüm canlı‐larda gözlenebilen bölünme şeklidir. Tek hücrelilerde üreme olayı ile sonuçlanan mitoz bö‐lünme; çok hücrelilerde büyüme, gelişme ve onarımı sağlar. Karyokinez denilen çekirdek bölünmesi olan mitoz, 4 aşa‐madan oluşur. Bu aşamalar şunlardır:
‐ Profaz ‐ Metafaz ‐ Anafaz ‐ Telofaz
2020‐2021 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 10. Sınıflar Biyoloji Notu I Sayfa:3
A. Karyokinez Profaz: Başlangıçta ince ve uzun olan kroma‐tin iplik kısalıp kalınlaşır, kromozomlar iki kromotitli bir hâlde belirgin duruma geçerler. Kardeş kromatitler sentromer denilen bölgelerden birbirlerine bağlıdır. (Varsa) İnterfazda eşlenen sentrioller hücrenin kutuplarına doğru ilerler ve iğ iplikleri oluşur. Çekirdek zarı ve çekirdekçik kaybolur. Metafaz: Sentrioller zıt kutuplara yerleşmiştir. Kromozomlar hücrenin ekvatorunda dizilir ve iğ ipliklerine bağlanır. Kromozomların en iyi gözlenebildiği evredir. Anafaz: İğ iplikleri kısalır, sentromer bölün‐mesi gerçekleşir. Her bir kromatit kendi sentromerine sahip kardeş kromozom haline gelir. Telofaz: Özetle, profazın tersidir. Çekirdek zarı ve çekirdekçik oluşur. Kromozomlar, kromatin iplik haline döner. İğ iplikleri kaybolur. Sitokinez başlar. Karyokinezden sonra sitokinez gerçek‐leşir. B. Sitokinez (Sitoplazma Bölünmesi) Sitoplazmanın yavru hücrelere pay‐laştırılma olayıdır. Hayvan hücrelerinde, hücre dışından, hücre içine doğru boğumlanma ile gerçekleşir. Bitki hücrelerinde, hücre içinden hücre dışına doğru ara lamel oluşumu ile gerçekleşir.
Hayvan hücresinde sitokinez
Bitki hücresinde sitokinez
Mitoz Bölünmenin Özellikleri Tek hücrelilerde ve çok hücreli canlıların vücut hücrele‐rinde gerçekleşir. (Sinir hücreleri gibi bazı hücreler hariç) Hem monoploit (n), hem de diploit (2n) hücrelerde ger‐çekleşebilir.
Çok hücreli canlılarda, zigotta başlar ve canlının ölümüne dek sürer. Tek hücrelilerde üremeyi; çok hücrelilerde büyümeyi, ge‐lişmeyi ve onarımı sağlar. 1 hücreden 2 yavru hücre oluşumuyla sonuçlanır. 1 karyokinez ve 1 sitokinezden meydana gelir. Genetik çeşitlilik sağlamaz. Oluşan hücrelerin genetik ya‐pısı birbirlerinin ve ana hücrenin genetik yapısıyla aynıdır. Eşeysiz üremenin temelini oluşturur. Kromozom sayısında herhangi bir değişime neden olmaz. Bitki ve hayvan hücrelerinde gözlenen mitoz bölünmeler arasında iki temel fark bulunur: İğ ipliklerinin oluşumu: Hayvan hücrelerinde sentriyollerden meydana gelen iğ iplik‐leri; bitki hücrelerinde sitoplazmik proteinlerce oluşturulur. Sitokinez: Sitoplazma bölünmesi; bitki hücrelerinde içten dışa doğru ara lamel üzerinde selüloz birikimi ile gerçekleşirken, hayvan hücrelerinde dıştan içe doğru boğumlanma ile meydana ge‐lir. Hücre Bölünmesinin Kontrolü ve Bunun Canlılar İçin Önemi Mitozun kontrolü canlılar için çok önemlidir. Kontrolsüz hücre bölünmeleri, kanser hücreleri gibi tehlikeli hücreleri oluşturur. Bir hücrenin yaşam döngüsü sırasında, evreler arasında dü‐zenin oluşmasını sağlayan belirli kontrol noktaları vardır. Bu noktalarda verilen “dur” ve “devam et” sinyalleri, hücre dön‐güsünün kontrolünü ve düzenli şekilde devamını sağlar. Bu sinyaller sayesinde, hücre döngüsündeki bir evre bitmeden diğer evre başlamaz. Ancak bazı durumlarda hücre döngüsü kontrolden çıkar. Örneğin; büyüme faktörü adı verilen bir faktör, hücreleri bölünmeleri için uyarır. Bu faktörün etkisi ile bölünen ve sayıca artan doku hücrelerinin bölünmesi, hücre sayısı belirli bir noktaya ulaştığında durur. Ancak büyüme faktörlerinin seviyesi yeterli değilse, hücreler “dur” sinyaline uymaz ve bölünme sürer. Bu durumda hücre döngüsü kont‐rolden çıkar. Büyüme faktörü dışında, hatalı DNA parçalarının onarılama‐ması ve bazı dış etkenler de hücre döngüsünün kontrolden çıkmasına neden olur. Kanser hücreleri, vücudun kontrol mekanizmasına normal cevap vermezler. Aşırı ölçüde bölünerek diğer dokuları da is‐tila ederler. Kanser hücreleri sürekli olarak besin maddele‐riyle desteklendiğinde sonsuz sayıda bölünebilirler. Bir başka deyişle bu hücreler ölümsüzdür. Herhangi bir dokudaki bir hücrenin değişimi sonucu kanser hücresi oluşabilir. Fakat vücudun bağışıklık sistemi bu hücreyi istilacı olarak ta‐nır ve normalde onu ortadan kaldırır. Ancak bu hücre yok edilmekten kurtulursa bir tümör oluşturmak üzere hızla ço‐ğalabilir. Herhangi bir doku içindeki anormal hücre kütlesine tümör adı verilir. Anormal hücreler başlangıç noktalarında kalır‐larsa, kütle iyi huylu tümör adı verilir. İyi huylu tümörler ge‐nellikle önemli sorunlara neden olmaz. Kötü huylu tümörler ise istilacıdır ve kanser adını alır. Kötü huylu tümör hücreleri aşırı derecede üremelerinin yanı
2020‐2021 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 10. Sınıflar Biyoloji Notu I Sayfa:4
sıra birçok bakımdan anormaldirler. Alışılmadık sayıda kro‐mozom taşırlar, her türlü yıkıcı faaliyeti gerçekleştirirler ve başlangıç tümöründen ayrılarak vücudun diğer bölgelerine yayılabilirler. Bu olaya metastaz denir. Tümörü yok edebil‐mek ya da büyümesini durdurmak için kemoterapi ve radyo‐terapi uygulaması yapılır. Kanser kendiliğinden oluşabildiği gibi; X ışınları, radyasyon, virüsler ve sigara gibi bazı etkenlerle hücrelerin DNA’larının mutasyona uğraması sonucu da meydana gelebilir.
IV. Eşeysiz Üreme Eşeysiz üreme, mitoz temeline dayanan, ana bireyin aynı ka‐lıtsal özelliklerine sahip yavrular meydana getirildiği bir üreme şeklidir. A. Genel Özellikleri Bir ana canlıdan yavru oluşumudur. Mitoz bölünmeye dayalıdır. Oğul döllerin kalıtsal yapıları birbirleri ve ana canlı ile ay‐nıdır, kalıtsal çeşitlilik oluşmaz. Üreme hızı yüksektir, kısa sürede çok sayıda birey oluşur. Bireyler arasında kalıtsal çeşitlilik sadece mutasyonla sağ‐lanır. Evrim için doğrudan bir katkı sağlamaz. B. Eşeysiz Üreme Çeşitleri Canlılarda; bölünme, tomurcuklanma, sporla üreme, vejeta‐tif üreme ve rejenerasyon ile üreme gibi eşeysiz üreme çeşit‐lerine rastlanır. 1. Bölünme Prokaryotlarda (örneğin bakteriler ve arkeler) ve tek hüc‐relilerde (örneğin amip, terliksi hayvan ve kamçılı hayvan) gözlenir. Canlının yapısına göre farklı bölgelerden gerçekleşir. Ör‐neğin amipte her yönden, öglenada boyuna, paramesyumda enine bölünmeye rastlanır.
Terliksi hayvanda bölünme Amipte bölünme
2. Tomurcuklanma Ana canlının vücudunda mitoz ile oluşan bir çıkıntıdan yavru oluşumudur. Bira mayalarında, bazı bir hücrelilerde, hidralarda, mer‐canlarda ve bazı bitkilerde görülür. Oluşan birey, ana canlıdan ayrı yaşayabileceği gibi, ayrıl‐mayıp koloni de oluşturabilir.
Bira mayasında tomur‐cuklanma Hidrada tomurcuklanma
3. Sporla Üreme Özelleşmiş hücreler olan sporlarla gerçekleşen üreme şeklidir. Spor, olumsuz koşullara dayanıklı, “n” kromozomlu bir yapıdır ve uygun koşullarda döllenmeden mitoz bölünme‐ler geçirerek gelişebilirler. Mantarlarda, çiçeksiz (tohumsuz) bitkilerde, bazı bir hüc‐relilerde gözlenebilir. Eğrelti otu ve karayosunu gibi tohumsuz bitkilerde; spor‐ların çimlenmesiyle oluşan “n” kromozomlu yapılar, mitoz bölünme ile yumurta ve sperm hücrelerini oluşturur. Bu hüc‐relerin döllenmesi ile “2n” kromozomlu bitkiler meydana ge‐lir. Çiçeksiz bitkilerde gözlenen, eşeyli üremenin eşeysiz üre‐meyi takip ettiği bu üreme şekline döl almaşı (metagenez) adı verilir. 4. Vejetatif Üreme Yüksek yapılı bitkilerde gözlenen, ana bireyden alınan bir doku ya da vücut parçasından yeni bireylerin oluşmasıdır. Vejetatif üreme; sürünücü gövde ile yumru ile soğan ile rizom ile gerçekleşebilir. 5. Rejenerasyon ile üreme Rejenerasyon bir organizmanın kopan ya da zarar gören bölümünün kendini yenilemesi demektir. Canlının gelişmişlik derecesi arttıkça, rejenerasyon yete‐neği azalır. Örneğin; * İnsanda rejenerasyon doku düzeyindedir. (Örnek, kesilen derinin kendini yenilemesi) * Daha ilkel bir canlı olan kertenkelede organ düzeyine yük‐selir. (Örnek, kopan kuyruğun yerine yenisinin yapılması) *Diğerlerinden daha da ilkel olan denizyıldızı ya da yassı so‐lucanda (planarya) ise sistem düzeyindedir ve üreme ile so‐nuçlanır.
Tümör tek bir kanser hüc‐resinden oluşur.
Kanser hücreleri komşu dokuları
istila eder
Kanser hücreleri lenf ve kan da‐marları aracılığı ile diğer vücut
kısımlarına yayılırlar.
Kötü huylu göğüs tümörünün büyümesi ve metastaz yapması
2020‐2021 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 10. Sınıflar Biyoloji Notu I Sayfa:5
Eşeysiz Üremenin Tarımsal Üretimdeki Önemi Birçok ev bitkisi, odunsu süs bitkileri ve meyve ağaçları çelik olarak isimlendirilen bitki parçalarından eşeysiz olarak üreti‐lir. Bitkinin kesilen gövde ucunda farklılaşmamış hücrelerden oluşmuş bir yapı meydana gelir (Kallus). Daha sonra bu yapı‐dan kökler gelişir .(Ancak, kök parçası bir nodyuma sahipse, bir kallus evresi olmaksızın kök oluşumu gerçekleşir.) Bazı bitkiler (örneğin Afrika menekşesi) tek bir yaprakların‐dan üretilebilirler. Patates gibi bazı bitkiler ise depo gövdele‐rinden üretilirler. Örneğin bir patates, her biri bir vejetatif to‐murcuk ya da “göz” içeren parçalara ayrılabilir ve bu parça‐ların her birinden bir patates bitkisi gelişebilir. Bir bitkiden bir dal ya da tomurcuk alınarak yakın bir akraba türe ya da aynı türün farklı bir çeşidine aşılanabilir. Bu da ve‐jetatif üretimin bir başka biçimidir. Aşılama, farklı türlerin ya da varyetelerin en iyi özelliklerinin tek bir bitkide birleştiril‐mesini sağlar. Aşılama çoğunlukla bitki gençken yapılır. Kök sistemini sağlayan ana bitki stok, bu bitkiye aşılanan ince dal ise aşı (kalem) olarak isimlendirilir. Bütün bunlar dışında bitki biyoteknologları yeni bitki çeşitleri bulabilmek için değişik yöntemler geliştirmektedirler. Bu yöntemlerden biri de besin elementleri ve hormon içeren bir yapay ortamda, ana bitkiden kesilen küçük bitki parçalarını ya da hatta tek bir hücreyi, hazırlanan kültüre alarak bütün bir bitkinin oluşumunu sağlamaktır.
MAYOZ VE EŞEYLİ ÜREME
I. Mayoz Bölünme Özel bir hücre bölünmesidir. Amacı, kromozom sayısının yarıya inmesini sağlamaktır. Böylece, döllenmeyle oluşan yavru canlının kromozom sayısı ebeveynlerin kromozom sayısı ile aynı olur ve kromozom sa‐yısı aynı türde nesiller boyunca korunur. Mayoz bölünme, Mayoz 1 ve Mayoz 2 olmak üzere iki aşa‐mada gerçekleşir. Mayoz bölünmeden önce de bir interfaz evresi vardır. İnterfaz: Bölünme için gerekli proteinler, ATP vb. maddeler sentez‐lenir, hücre büyür. DNA kendini eşler, her kromozom iki kromatitli hale ge‐çer. Varsa sentrozomlar kendini eşler. Kromatin iplik kısalıp kalınlaşmaya başlar. MAYOZ 1 (Karyokinez 1) : Profaz 1, Metafaz 1, Anafaz 1 ve Telofaz 1 evrelerinden oluşur. Mayoz 1 i Sitokinez 1 izler.
Profaz 1: Kromatin iplik kısalıp kalınlaşır, kromozomlar belirgin hale geçer. Sentrioller birbirlerinden ayrılıp, hücrenin kutuplarına gö‐çer. İğ iplikleri oluşur. Çekirdek zarı ve çekirdekçik kaybolur. Tetrat (4 kromatitli yapı), sinapsis (homolog kromozom‐ların birbirine yaklaşması) ve cross‐over (homolog kromo‐zomların kardeş olmayan kromatitleri arasındaki parça deği‐şimi) meydana gelir. Sinapsis olayı sırasında, kromatitlerin birbirine değdiği noktaya kiyazma noktası denir. Mayoz bölünmenin Profaz I evresinde homolog kromozomlar birbirlerine sarılır (sinapsis) ve tetratlar meydana gelir. Bu sı‐rada, kiyazma noktalarında kopan kromatitler yer değiştirir ve krossing over meydana gelir.
Krossing over, genetik açıdan farklı eşey hücrelerinin oluşu‐munu sağladığı için; biyolojik çeşitlilikte de önemli bir rol oy‐nar. Bu olay sayesinde aynı anne babadan meydana gelen kardeşler bile genetik açıdan birbirlerinden farklıdır. Profaz 1: 2n=4 kromozomlu bir hücrenin Profaz 1 deki görünümü yandaki şekilde verilmiştir. Metafaz 1: Tetratlar hücrenin ekvatorunda toplanır, homolog kromozomlar iğ ipliklerine bağlanır. Anafaz 1: İğ iplikleri kısalır, homolog kromozomlar zıt kutuplara göçer.
2020‐2021 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 10. Sınıflar Biyoloji Notu I Sayfa:6
Telofaz 1: Çekirdek zarı ve çekirdekçik oluşur.
Telofaz 1 i, sitokinez 1 izler MAYOZ 2 (Karyokinez 2) : Mayoz 1 tamamlandığında Mayoz 2 oluşur. Profaz 2, Metafaz 2, Anafaz 2, Telofaz 2 evrelerinden olu‐şur. Mayoz 2 aynen mitoz gibidir. Mayoz 2 yi sitokinez 2 izler. Mayoz 1 sonucu oluşan iki hücre Mayoz 2 ye devam eder. Mayoz 2 de meydana gelen olaylar şu şekilde özetlenebilir: Profaz 2: İğ iplikleri yeniden olu‐şur.
Çekirdek zarı ve çekir‐dekçik kaybolur. Metafaz 2: Kromozomlar, hücrenin
ekvatorunda toplanır.
Anafaz 2: Kardeş kromatitler bir‐
birinden ayrılıp zıt kutup‐
lara göç eder.
Telofaz 2: Çekirdek zarı ve çekirdek‐çik oluşur. İğ iplikleri kaybolur. Kromozomlar kromatin ip‐liğe dönüşür. Telofaz 2 yi, sitokinez izler ve monoploit (n) kromozomlu 4 hücre oluşur. Mayoz bölünmenin canlılarda genetik çeşitliliğe neden ol‐masının 2 sebebi vardır: Profaz 1 de gerçekleşen krossing over olayı Anafaz 1 evresinde homolog kromozomların rastgele da‐ğılımı Mitoz ve Mayoz Bölünmenin Karşılaştırılması Hem mitozun özelliklerini tekrarlamak hem de mayozun özelliklerini görüp, karşılaştırabilmek için aşağıdaki şekli in‐celeyim.
MİTOZ VE MAYOZ BÖLÜNMENIN FARKLARI MİTOZ MAYOZ
Vücut hücreleri mitoz geçirir. Eşey ana hücreleri mayoz geçirir.
n, 2n ve 3n kromozomlu hücre‐ler mitoz geçirebilir.
Sadece 2n kromozomlu hücreler mayoz geçirir.
Bütün organlarda görülebilir. Sadece eşey organlarında (go‐nodlarda) görülür.
Hayatın bütün dönemlerinde gö‐rülür.
Hayatın belirli dönemlerinde gö‐rülür.
Bölünme sonucunda 2 hücre oluşur.
Bölünme tamamlandığında 4 hücre oluşur.
Bir çekirdek eşlenmesi ve bir si‐toplazma bölünmesi görülür.
İki çekirdek eşlenmesi ve iki si‐toplazma bölünmesi görülür.
Kromozom sayısı değişmez. Kromozom sayısı yarıya iner. Eşeysiz üreme, büyüme, gelişme ve rejenerasyon amaçlıdır. Sadece eşeyli üreme amaçlıdır.
Kalıtsal çeşitlilik değişmez Kalıtsal çeşitlilik artar.
Sinapsis, tetrat ve krossing over olayları görülmez.
Sinapsis, tetrat ve krossing over olayları mayozda profaz 1’de gözlenir.
Homolog kromozom ayrılması gözlenmez.
Mayoz 1’de homolog kromo‐zomlar ayrılır.
II. Eşeyli Üreme A. Genel Özellikleri İki farklı gametin birleşmesi ile yeni bir bireyin meydana gelmesidir. Mayoz bölünme ve döllenme olaylarına dayalıdır. Tür içinde çeşitliliği sağlar. Evrim için önemlidir. Üreme hızı düşüktür. Basit yapılı canlılarda da, bitkilerde de, hayvanlarda da görülür.
2020‐2021 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 10. Sınıflar Biyoloji Notu I Sayfa:7
B. Canlılarda gamet oluşumu Mayoz bölünme sonucu gametler oluşuyorsa, olay gameto‐genez adını alır. Dişide meydana gelen gametogeneze oo‐genez; erkekte meydana gelen gametogeneze spermatoge‐nez denir. Oogenez: Dişi bireyde ger‐çekleşir. Her oogenez so‐nucu 1 yumurta hüc‐resi meydana gelir. (Kutup hücreleri bir süre sonra yok olur.) Sonuçta oluşan yu‐murta hücresinin özellikleri şunlardır: Çok büyüktür. Bol miktarda besin maddesi (vitellüs) içerir. Hareketsizdir
Spermatogenez: Erkek bireyde gerçekleşir. Her spermatoge‐nez sonucu 4 sperm hücresi meydana gelir. Sonuçta oluşan sperm hücresinin özellikleri şunlardır: Küçüktür. İçerdiği besin maddesi miktarı çok çok azdır. Hareketlidir.
Bazı hayvan türleri iki cinsiyete ait üreme organlarına da sa‐hiptir ve hem sperm hem de yumurta üretebilir. Bu olaya hermafroditlik adı verilir. Hermafroditlik, yassı solucanlarda, halkalı solucanlarda ve başka birçok hayvan grubunda görü‐lür. Çiçekli bitkiler eşeyli üreme yaparlar. Bitkilerin üreme organı çiçekleridir. Çiçek yapısına baktığımızda dıştan içe dairesel dizilmiş bir yerleşim görürüz. Dıştan içe sırasıyla çanak yap‐raklar, taç yapraklar, erkek ve dişi organlar ya da bu organ‐lardan sadece bir çeşidi görülür. Çiçekli bitkilerde erkek ve
dişi organlar aynı çiçek üzerinde bulunursa bu çi‐çeklere tam çi‐çek adı verilir. Çi‐çekli bitkilerde erkek organlarda polen, dişi or‐ganda ise yu‐murta hücreleri mayoz ile üretilir. Polenler dişi or‐gana ulaştığında tozlaşma gerçekleştirilir. Tozlaşma rüzgâr, su, böcekler ya da başka hayvanlar yardımıyla gerçekleştiri‐lebilir. Tozlaşma sonrasında döllenme gerçekleşir, ancak çi‐çekli bitkilerde çifte döllenme denilen bir olay görülür. Çi‐çekli bitkilerde embriyo tohum içinde bulunur. Çimlenme başlayana kadar tohumun metabolizması çok yavaştır. Çim‐lenme (tohum çimlenmesi) uygun sıcaklık ve nem olduğunda oksijenli bir ortamda başlar. Embriyo gelişerek yeni bitkiyi meydana getirir. C. Döllenme: Dişi üreme organında üretilen yumurta ve erkek üreme organında üretilen sperm hücrelerinin birleşmesi, çekirdek‐lerinin kaynaşması olayına döllenme denir. “n” kromozomlu üreme hücrelerinin döllenerek meydana getirdikleri 2n kromozomlu hücreye zigot adı verilir. Zigot, metabolizma hızı yüksek olan, geçirdiği gelişim sonucu yeni bir bireyi oluşturacak olan hücredir. Döllenmenin gerçekleşeceği ortamda birçok sperm hüc‐resi bulunmasına rağmen, yumurta hücresi sadece bir sperm hücresi tarafından döllenebilir. ÖNEMLİ Mayoz bölünme ile yarıya inen kromozom sayısı, döl‐lenme ile yeniden iki katma çıkar. Böylece tür içinde kro‐mozom sayısı sabit kalır. Döllenme sırasında yumurtanın rastgele bir sperm ile döllenmesi çeşitliliğe neden olur.
III. Basit Yapılı Canlılarda Eşeyli Üreme Canlılarda çeşitliliğin sağlanabilmesi için mayoz bölünme ve döllenme olaylarının mutlaka bir arada gerçekleşmesi gerek‐mez. Konjugasyon ve partenogenez olayları da farklı kalıtsal yapıların oluşumunda etkilidir. A. Konjugasyon: Bazı bakterilerde ve paramesyum gibi protistlerde görü‐lür. Tür içi çeşitliliğe neden olur. Olay sırasında iki hücre yan yana gelir, aralarında sitoplaz‐mik köprü kurulur ve hücreler arasında kalıtsal materyal de‐ğişimi gerçekleşir. Örneğin paramesyumda konjugasyon
2020‐2021 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 10. Sınıflar Biyoloji Notu I Sayfa:8
Şekil l Özellik k Eş oluşturmaya uygun iki birey
yan yana gelir ve kısmen kayna‐şır. İki hücre genetik yapı bakı‐mından birbirinden farklıdır.
Her bir bireydeki mikronükleusla‐rın mayoz geçirmesiyle haploit dört mikronükleus meydana ge‐lir.
Bunlardan biri mitozla bölünür ve diğer üçü eriyerek kaybolur.
Eşler, daha sonra birer mikronük‐leusu değiş tokuş yapar.
Değişen mikronükleuslar birbi‐riyle kaynaşır, diploit bir mikro‐nükleus oluşur
Her bir mikronükleus, art arda 3 endomitoz geçirir ve 8 mikronük‐leus oluşur.
Eski makronükleuslar erimiş ve kaybolmuştur. Yeni oluşan mik‐ronükleuslardan 4 ü makronükle‐uslara dönüşür. Diğer 4 mikro‐nükleus olduğu gibi korunur. (Şe‐kilde paramesyumlardan sadece biri gösterilmiştir. Aynı olaylar di‐ğer paramesyumda da gerçekle‐şir.)
Her bir paramesyumdan, çekir‐dek eşleşmesi olmadan gerçekle‐şen art arda iki hücre bölünmesi sonucu birer makronükleus, birer mikronükleus içeren 4 yeni hücre meydana gelir.
Bakterilere, virüsler aracılığı ile de gen aktarımı söz ko‐nusu olabilir. Bu olaya transdüksiyon adı verilir. Bakteriler ortamda DNA mevcutsa, bunu bünyesine ala‐bilir. Bu olaya ise transformasyon adı verilir.
B. Partenogenez:
Döllenmemiş yumurtadan mitoz bölünme ile yeni bir canlı oluşmasına partenogenez denir. Örneğin Arılarda, su pirele‐rinde, karıncalarda, yaprak bitlerinde ve bazı kelebeklerde görülür. Tür içinde çeşitliliğe neden olur. Döllenmemiş yumurtanın gelişmesi ile bir bireyin mey‐dana gelmesidir. Anlarda, karıncalarda, su pirelerinde, bazı kelebeklerde vb. gözlenir. Örneğin arılarda partenogenez; Kraliçe arıda, üreme kanalına bağlı sperm kesesi bulunur. Çiftleşme sırasında erkek arıdan aldığı spermleri bu kesede depolar. Yumurta bırakacağı zaman bazen bu kesenin açıl‐masını sağlar ve yumurtayı dölleyerek bırakır, bazen keseyi kapalı tutar ve döllenmemiş yumurta bırakır. Sonuçta, döl‐lenmemiş yumurtalardan erkek arılar, döllenmiş yumurtalar‐dan dişi arılar oluşur. Dişi arılardan, arı sütü ile beslenenler kraliçe arıya dönüşür, polenle beslenenlerden ise işçi arılar oluşur. Kraliçe arı verimli, işçi arı ise kısır döldür. Erkek anların, Vücut hücreleri “n” kromozomludur. Sperm hücreleri, mitoz bölünmeyle oluşur.