MAYOZ BÖLÜNME

 

MAYOZ BÖLÜNME VE EŞEYLİ ÜREME

Bir türü diğer türlerden ayıran en temel özellik, kendi türünden yeni bireyleri meydana getirebilme özellikleridir. Meydana gelen bireyler ata canlının genetik açıdan kopyası olabileceği gibi kalıtsal farklılıklara da sahip olabilir. Varyasyon denilen tür içi kalıtsal farklılıkların meydana gelmesini sağlayan iki temel olay vardır. Bunlar mayoz bölünme ve döllenmedir.

Mayoz bölünme ile kromozom sayısının yarıya inmesi sağlanır. Eşeyli üreyen canlılarda mayoz bölünme ve döllenme olayları sayesinde tür içi kromozom sayısının sabit kalması sağlanır. Mayoz bölünme sonucu oluşan hücrelere gamet denir. Gametlerde ana canlının kromozom sayısının yarısı kadar kromozom bulunur. Örneğin insanın vücut hücrelerinde (somatik hücreler) 46 kromozom bulunur. Ama mayoz sonucu oluşan erkek gamette (sperm) ve dişi gamette (yumurta)  23’er kromozom bulunur. Sperm ve yumurta eğer mayoz bölünme ile değil de mitoz bölünme ile meydana gelmiş olsaydı gametlerde 46 kromozom bulunacaktı. Döllenme sonucu oluşan zigot 92 kromozomlu olacak ve bu sayı her nesilde artarak devam edecekti. Oluşan canlıların kromozom sayısı hep arttığı için de aynı tür canlı olmayacaklardı. Mayoz bölünme ile gametler oluşturulurken kromozom sayısı yarıya indirilir. Bu sayede döllenme ile kromozom sayısının sürekli artış engellenmiş olur.

 

 

 

İnsan üreme hücrelerinde “n” sayıda kromozom bulunur. Her kromozom çeşidinden birer tane kromozom taşıyan hücrelere haploit (monoploit (n)) hücre denir. Gametlerin birleşmesiyle (döllenme) meydana gelen zigot ile zigotun mitoz geçirmesi sonucu oluşan tüm hücreler ise 2n kromozomludur. Her kromozom çeşidinden ikişer tane kromozom taşıyan hücrelere diploit (2n) hücre denir. İnsanda sperm ve yumurta hücreleri dışında kalan tüm vücut hücreleri ve zigot 46 kromozom taşır. Bu 46 kromozomun 23 tanesi sperm ile babadan, 23 tanesi ise yumurta ile anneden gelir. Hem anneden hem de babadan gelen bu kromozomlarda aynı karakterlere etki eden benzer genler bulunur. Bu şekilde biri anneden diğeri babadan gelen aynı karakterleri kontrol eden genleri taşıyan ve birbirine benzeyen her kromozom çiftine homolog kromozom denir. Zigot ve vücut hücreleri diploit olduğu için homolog kromozom taşırlar. Gametler ise yarı sayıda kromozom taşıdıkları için her kromozom çeşidinden sadece birini taşırlar. Aynı karakterleri kontrol eden genler homolog kromozomların karşılıklı olarak aynı bölgelerinde bulunur. Bu bölgeye lokus denir.

 

 

               

 

I-         MAYOZ BÖLÜNME ÖZELLİKLERİ

*        Eşeyli üreyen canlılarda görülür.

*        Diploit (2n) kromozomlu eşey ana hücrelerinde görülür.

*        Bölünme sonucu oluşan hücrelerde kromozom sayısı yarıya (n) iner

*        Mayoz sonucunda 1 diploit hücreden 4 haploit hücre oluşur

*        Oluşan hücreler, hem birbirinden hem de ana hücreden farklı kalıtsal yapıya sahiptir

*        Kalıtsal çeşitlilik meydana geldiği için evrimleşmeye yardımcı olur

*        Kross-over, tetrat, sinapsis ve kiyazma gibi olaylar görülür

*        Mayozda bir defa DNA eşlemesi olur ve arka arkaya iki defa hücre bölünmesi gerçekleşir.

*        Mayoz-I’de homolog kromozomlar ayrılır. Mayoz-II’de kardeş kromatitler ayrılır

*        Mayoz bölünme ile üreme hücreleri (gametler) (yani sperm ve yumurta) oluşur. Oluşan hücrelerin ömrü kısadır.

*        Bir hücre bir defa Mayoz geçirebilir, oluşan hücreler bir daha mayoz veya mitoz bölünemezler. Ancak bitkilerde veya paramesyum gibi bazı canlılarda mayozla oluşan hücreler mitoz geçirebilir.

 

II-      MAYOZ BÖLÜNME EVRELERİ

MAYOZ BÖLÜNME EVRELERİ

A-    İNTERFAZ

B-    MAYOZ-I

a.      Profaz-I

b.      Metafaz-I

c.       Anafaz-I

d.      Telofaz-I ve Sitokinez-I

C-    MAYOZ-II

a.      Profaz-II

b.      Metafaz-II

c.       Anafaz-II

d.      Telofaz-II ve Sitokinez-II

NOT:

1.     Mayoz-I çeşitliliği sağlar ve kromozom sayısı yarıya indirilir. Mayoz-II ise birkaç farklılık dışında Mitoz gibi gerçekleşir.

 

 

 

A.    İNTERFAZ

Aynı mitozdaki gibi gerçekleşir.

a)     Büyüme, solunum, ATP sentezi ve protein sentezi gibi metabolik olaylar gerçekleşir.

b)    DNA kendini eşler ve DNA miktarı iki katına çıkar.

c)     Sentriollerin yenisi yapılarak çift hale gelir.

 

 

B.    MAYOZ I

a)     PROFAZ I ( en önemli safha)

*        Profaz I evresi karmaşık ve uzun bir evredir. Her homolog kromozom iki kardeş kromatitten oluşmuştur. Homolog kromozomlar kısalıp yoğunlaşmaya başlar. Homolog kromozomlar çiftler halinde bulunurlar

*        Her bir homolog kromozom çifti yan yana geldiğinde dörtlü kromatit demetleri oluşturur. Bu dört kromatitli yapıya tetrat denir. Tetratların sayısı canlının haploit (n) kromozom sayısına eşittir. Bu evrede homolog kromozom çiftleri yan yana gelerek birbirleriye sarmal yapar. Bu olaya sinapsis adı verilir. Sinapsis sırasında homolog kromozomların kardeş olmayan kromatitleri birbirlerini kesecek şekilde birbirine temas ederler. Bu kesişme ya da temas noktasına kiyazma adı verilir. Kiyazmalar homolog kromozom çiftlerini anafaz I evresine kadar bir arada tutar.

 

 

 

 

*        Homolog kromozomların kardeş olmayan kromatitlerinin kiyazma noktalarında parça(gen) değişimi yapmalarına Cross over denir. Cross over mayoz bölünmenin en önemli olayıdır ve bu sayede yeni gen kombinasyonları (rekombinasyon) meydana gelir. Bu durum aynı türün bireyleri arasında farklı özelliklerin (varyasyon) ortaya çıkmasını yani tür içi çeşitliliğin meydana gelmesini sağlar. Bir ailedeki kardeşlerin birbirlerinden ve ebeveynlerinden farklı özellikler taşımasında kros overin rolü büyüktür.

 

 

          

SONUÇ:

*        Kromatin iplikler kısalıp kalınlaşarak iki kromatitli kromozomları meydana getirir.

*        Sentrozomlar kutuplara çekilir ve aralarında iğ iplikler oluşmaya başlar. Bitki hücrelerinde iğ iplikleri mikrotubül organize edici bölge tarafından oluşturulur.

*        Çekirdek zarı eriyerek kaybolur ve çekirdekçik dağılır, ER kaybolur.

*        Sinapsis ve tetrat görülür.

*        Cross over görülebilir.

 

Homolog Kromozom : Biri anneden biri babadan gelen karşılıklı bölümlerinde aynı karakter üzerine etki eden genleri taşıyan kromozomlara denir.

Sinapsis : Homolog kromozomlar yan yana gelerek birbirleri üzerine kıvrılır ve temas ederler. Bu olaya sinapsis denir

Tetrat : Her kromozom iki kromatitten meydana gelmiştir. Homolog kromozomlar yan yana geldiklerinde dörtlü demetler halinde görülürler. Bu yapıya tetrat denir.

Kiyazma(=kiasma) : Homolog kromozomların, kromatitlerin birbiri ile kesiştiği noktaya denir.

Cross-over : Tetrat oluşturan kromozomların, kardeş olmayan kromatitleri arasında gen alışverişi olabilir. Bu olaya Cross-over denir. Bu olay homolog kromozomların karşılıklı kromatitleri arasında gerçekleşir.

 

b)     METAFAZ I

*        Homolog kromozomlar halen tetrat halinde bulunurlar.

*        Kromozomlar sentromerlerinden iğ ipliklerine bağlanırlar.

*        Homolog kromozomlar ekvator düzlemine dizilirler.

*        Kromozomların en net olarak gözlendiği ve Cross over olup olmadığı en net olarak bu safhada görülür.

 

c)     ANAFAZ I

*        İğ ipliklerinin kısalmasıyla homolog kromozomlar zıt kutuplara doğru hareket eder. Bunun sonucunda  oluşacak yeni hücrelerdeki kromozom sayısının yarıya inmesi sağlanır. Homolog kromozomlar birbirinden ayrılarak zıt kutuplara çekilmesi rastgele olur. Bununla birlikte homolog kromozomdaki kardeş kromatitler sentromerlerinden birbirlerine bağlı kalırlar ve tek bir birim olarak aynı kutba geçerler.

 

 

 

*        Metafaz I’de homolog kromozomların ekvator düzlemine diziliş biçimi, Anafaz l’de homolog kromozomların rastgele birbirinden ayrılmasını belirler. Bu sıralama şekline göre, erkek veya dişi ebeveynden gelen kromozomlardan hangilerinin anafaz I sırasında aynı kutba gideceği belirlenir

 

 

 

 

 

Şekil: Sitokinez a-Hayvan hücresinde,   b-Bitki hücresinde

 

NOT:

3.     Ara lamel Pektin denilen bir maddeden oluşur. Yapısında belirli bir oranda Ca minerali bulunur.

 

C.    MAYOZ II

*        Mayoz II bölünmesi başlamadan önce Mayoz I’de olduğu gibi interfaz evresi görülmez. Dolayısıyla DNA kendini eşlemez.

*        Sentrozomların yerinisi yapılarak iki katına çıkar..

*        Mayoz I sonunda oluşan haploit iki hücre, mayoz II’de tekrar bölünür ve haploit kromozomlu dört hücre meydana gelir.

Mayoz II’de sadece kardeş kromotitler birbirinden ayrılır ve kromozom sayısında bir değişiklik meydana gelmez. Mayoz II bölünmesi ana hatlarıyla mitotik bölünmeye benzer.

 

a)     PROFAZ II

*        Çekirdek zarı ve çekirdekçik kaybolur.

*        İğ iplikleri yeniden oluşarak kardeş kromatitlerin sentromerlerine bağlanır. 

 

b)     METAFAZ II

*        Çift kromatitli kromozomlar hücrenin ekvator düzleminde sıralanır.

*        Her kromozom iğ ipliklerine bağlanır.

 

c)     ANAFAZ II

*   Kardeş kromatitlerin sentromerleri birbirinden ayrılarak kromatitler hücrenin zıt kutuplarına doğru hareket eder. Kardeş kromatitler birbirinden ayrıldıktan sonra her bir kromatit kendi sentromerine sahip bağımsız bir kromozom adını alır.

 

d)     TELOFAZ II ve SİTOKİNEZ II

*        Kutuplara çekilen kromozomların etrafında çekirdek zarı oluşur ve çekirdekçik meydana gelir.

*        Telofaz II’de çekirdek zarı oluşmaya başlaması ile beraber hayvan hücrelerinde sitoplazma boğumlanması, bitki hücrelerinde ise ara lamel oluşmaya başlar. Hayvan hücrelerinde boğumlanma bitki hücrelerinde ara lamel tamamlandığında sitokinezde biter. Sitokinez sonunda haploit (n) kromozomlu dört yavru hücre oluşur.

 

NOT:

4.     Mayoz bölünmenin anafaz I evresinde meydana gelen homolog kromozomların rastgele dağılımı genetik varyasyona neden olur. Eğer profaz I evresinde Cross-over meydana gelirse bu çeşitliliği arttırır. Yani mayozda varyasyonun esas nedeni homolog kromozomların rastgele ayrılmasıdır.

 

UYARI:

1.  Mayoz bölünmede gerçekleşen Cross over olayında genin nükleotid dizilimi değişmez. Ancak kromozomun nükleotid dizilimi değişir. Buna bağlı olarak türde yeni bir özellik ortaya çıkmazken var olan kombinasyon sayısı artar.

 

NOT:

5.     Mayoz bölünmede;

a.    Her mayozda Cross-over görülmeyebilir. Ama tetrat mutlaka görülür

b.   Tetrat sayısı = Homolog kromozom sayısı = n kromozom sayısı

c.    Kromozom yapısı değişir

d.   Tür içi çeşitlilik sağlanır

e.    Kromozom sayısı ve gen sayısı değişmez

 

DİKKAT!!! ÖNEMLİDİR!!!!

Bir bilgide, soruda ya da açıklamada, şu terimler geçerse derhal aklınıza mayoz bölünme gelmelidir.

*        (2n)  kromozomlu hücrelerden, (n) kromozomlu hücre oluşması. (örneğin yüksek yapılı canlılarda gamet)

*        Homolog kromozom

*        Sinapsis

*        Cross – over

*        Tetrat

*        Kiyazma

Bunlardan son dört özellik sadece profaz-I de gözlenir.

 

 MAYOZUN GENEL ŞEMASI

 

 

 

 

MAYOZ BÖLÜNME ÖZET ŞEMASI VE DNA MİKTARI

1. 
2.