Hücre Bölünmeleri

Hücre Döngüsü

• İnterfaz: Hücre döngüsünün en uzun evresi. G₁ (büyüme, organel ve protein sentezi), S (DNA eşlenmesi; her kromozom iki kardeş kromatitli hâle gelir), G₂ (bölünme için hazırlık, protein sentezi). Bölünmeyen hücreler G₀ evresine geçer (sinir ve kas hücrelerinin çoğu).
• Kontrol noktaları: G₁, G₂ ve metafaz (iğ) kontrol noktaları; siklin ve siklin bağımlı kinazlar (CDK) döngüyü düzenler. p53 gibi tümör baskılayıcı genler hasarlı DNA'da döngüyü durdurur. Kontrol mekanizmalarının bozulması kontrolsüz bölünmeye, kansere yol açar.
• Hücre bölünmesini etkileyen faktörler: Hücre hacim/yüzey oranı, büyüme faktörleri, hormonlar, yoğunluğa bağlı inhibisyon, çekirdek/sitoplazma oranı.

Mitoz

• Bir hücreden kromozom sayısı ve genetik yapısı ana hücreyle aynı iki hücre oluşur (2n → 2n). Büyüme, doku yenilenmesi, yara onarımı ve eşeysiz üremeyi sağlar.
• Profaz: Kromatin kromozomlara dönüşür (yoğunlaşma), çekirdek zarı ve çekirdekçik kaybolur, iğ iplikleri oluşur (hayvanda sentriyollerden).
• Metafaz: Kromozomlar hücrenin ekvator (metafaz) düzleminde dizilir; kromozomlar en belirgin hâlindedir (kromozom sayımı ve karyotip için uygun evre).
• Anafaz: Kardeş kromatitler sentromerden ayrılıp zıt kutuplara çekilir.
• Telofaz: Kutuplarda kromozomlar kromatine dönüşür, çekirdek zarı ve çekirdekçik yeniden oluşur.
• Sitokinez: Hayvan hücrelerinde boğumlanma (aktin-miyozin halkası); bitki hücrelerinde ara lamel/hücre plağı (Golgi kökenli) ile.

Mayoz

• Eşeyli üreyen canlılarda üreme ana hücrelerinden kromozom sayısı yarıya inmiş (2n → n) dört hücre oluşur; iki ardışık bölünme vardır, arada DNA eşlenmesi olmaz.
• Mayoz I (redüksiyon bölünmesi): Profaz I: Homolog kromozomlar eşleşir (sinapsis; tetrat/bivalent oluşumu) ve kardeş olmayan kromatitler arasında krossing over (parça değişimi) gerçekleşir (kiyazma). Metafaz I: Homolog çiftler ekvatora dizilir; bağımsız dağılım. Anafaz I: Homolog kromozomlar ayrılır (kardeş kromatitler ayrılmaz). Telofaz I: İki haploit hücre.
• Mayoz II: Mitoza benzer; kardeş kromatitler ayrılır; sonuçta dört haploit hücre.
• Kalıtsal çeşitliliğin kaynakları: Krossing over, homologların bağımsız dağılımı (2ⁿ olası kombinasyon; insanda 2²³) ve döllenmede gametlerin rastgele birleşmesi.
• Ayrılmama (nondisjunction): Mayozda homolog kromozomların veya kardeş kromatitlerin ayrılmaması sonucu kromozom sayısı anormallikleri: Down sendromu (21. kromozom trizomisi), Turner (45, X0), Klinefelter (47, XXY).

Gametogenez

• Spermatogenez: Bir primer spermatositten 4 sperm oluşur; ergenlikten itibaren sürekli.
• Oogenez: Bir primer oositten 1 yumurta ve 3 kutup hücresi (sitoplazma eşit bölünmez); mayoz I doğum öncesi başlar ve profaz I'de durur; mayoz II ancak döllenme gerçekleşirse tamamlanır.

Eşeysiz Üreme

Bölünme (bakteri, amip), tomurcuklanma (bira mayası, hidra), sporla üreme (mantarlar, eğrelti otları), rejenerasyon (planarya, deniz yıldızı), vejetatif üreme (çelik, aşı, yumru, rizom, soğan, stolon), partenogenez (döllenmemiş yumurtadan gelişme; arı erkekleri), doku kültürü ve klonlama. Eşeysiz üremede oluşan bireyler genetik olarak atasıyla aynıdır (mutasyon hariç).