2 Bölünme sonucu meydana gelen yavru hücrelerin yeniden bölününceye kadar geçirdikleri döngüye yaşam döngüsü (siklusu) denir. Hücrenin hayat döngüsüİnterfaz (hazırlık) evresiBölünme evrelerinden oluşur.
3 Hücre Neden Bölünür?a) Hacim-yüzey oranı:HERTWIG, Hücre büyüklük bakımından belirli bir sınıra ulaştığı zaman, kuramsal olarak ikiye bölünmesi gerektiği fikrini ortaya atmıştır.
4 Hücre büyüdükçe, büyümede hacim/yüzey orantısı r3/r2 dir.
5 Yani hacim yarıçapının küpüyle artarken, yüzeydeki büyüme yarıçapın karesine bağımlı kalır ve bir zaman sonra hücrenin yüzeyi besin alış verişini, artık maddelerin atılımının ve gaz alış verişini bütün hücreye sağlayamayacak durumu gelir. Hücre, yüzeyini artırmak amacıyla bölünmeye başlar.
6 b) Sitoplazma-çekirdek oranı: Ayrıca büyüyen hücrede sitoplazma/ çekirdek oranı arttığından ve çekirdeğin etki alanı sınırlı olduğundan bu durum hücreyi ölüme sürükleyebilir, dolayısıyla hücreyi bölünmeye zorlar.
7 İki günde bir bölünecek büyüklüğe ulaşan bir amibin 100 gün süreyle protoplazmasından bir miktar keserek bölünmesi durdurulmuştur.Amip büyüdükçe bu uygulama sonsuz olarak sürdürülürse, hayvan, bölünmeden hayatta kalabilir.
8 Olgun bir yumurtadan mikropipetle alınan sitoplazma başka bir oosit hücresine verildiğinde, çekirdek / sitoplazma oranı bozulduğu için hücre bölünme kararı alır.Primer oosit hücresi mayozu tamamlayarak ve olgun bir yumurta hücresi meydana getirir.
9 c. Bölünme emrinin oluşmasIyla: Çekirdek eğer bölünme kararI almIşsa hücre bölünür. Bölünecek hücreler önce siklin denilen bir proteini sentezleyip stok halinde biriktirmedikçe bölünme olmaz. Hücre içinde bu protein cdc2 denilen diğer bir proteine bağlanır ve bölünme sürecini başlatır.Bölünme sonunda siklin proteinini bozan enzimler aktive olur ve hücredeki bütün siklin proteinlerini yok ederler. Siklin proteini olmadan bölünme sistemi harekete geçemez.
10 Oluşan yeni hücreler bölünmek istediklerinde kendi siklin proteinlerini yaparak bölünmeye başlarlar. Böylece hücrenin hayat devresi boyunca bu protein periyodik olarak biriktirilir, birden yok edilir ve tekrar biriktirilir.Hücrenin siklin proteinini ne zaman yapacağına ve ne zaman yok edeceğine karar veren bir kontrol sistemi vardır.
11 Hücrenin bölünme sebepleri arasında çeşitliliği sağlamak, üremeyi sağlamak vardır. Tek hücrelilerde hücre bölünmesinin sebebi hücre sayısını artırarak , doku organ ve sistemlerin gelişimini, yıpranan dokuların onarımını,ölen hücrelerin yerine yenilerinin yapılmasını sağlamaktır. Çok hücrelilerde ise yumurta ve sperm oluşumunu sağlar
15 G1 EVRESİ1-Metabolik olaylar yoğun bir şekilde sürer.2- Madde alış verişi , sentez ve yıkım reaksiyonları , organel yapımı, RNA sentezi ve dokusal işlevlerin en üst düzeyde devam ettiği evredir.En uzun evredir. Bu evrede bölünebilen hücrelerde büyüme gerçekleşir.4- Bölünme yeteneklerini kaybeden hücreler yaşam ve faaliyetlerini bu evrede gerçekleştirirler. Örnek: Kas ve sinir hücreleri bu evrede varlıklarını sürdürürler.5- Bu evrede hücrede kromozom yapısı 2n2c’dir. (takım sayısı 2, Kromatin sayısı ise2’dir.)
17 S EVRESİ1-DNA’ nın eşlendiği ve kromatin sayısının iki katına çıktığı evredir.2-Protein sentezinin en yoğun şekilde gerçekleştiği evredir.3-Sentrozomların eşleşmesi emri bu evrede verilir.4- S evresi geçiren hücre eninde sonunda bölünür.
20 G2 EVRESİ 1-Bölünme ile ilgili enzimler sentezlenir. 2-Organel sayısı artırılır.3-DNA sentezi durmuştur, ancak RNA sentezi devam eder.4-Sentrozomların sentezi bitmiş ve oluşan sentrozom çifti zıt kutuplara hareketlenir.5-Bu evredeki hücrenin kromozom yapısı 2n4c dir.(Takım sayısı 2, kromatid sayısı ise 4 tür.)
21 FARKLI HÜCRELERDE HÜCRE DÖNGÜSÜ Yüksek organizasyonlu hayvanlarda, bazı hücrelerin sürekli, bazılarının zaman zaman bölündüğü, bazılarının ise hiç bölünmediği görülür.Bölünmeye yönelmemiş hücreler, G1- evresi ile S- evresi arasında değişmeden kalırlar.Vücutta hiç bölünme yapmayan hücrelerde döngü görülmez.Bazı hücreler laboratuarda sağlanan uygun koşullar altında yeniden döngüye girebilir.
22 Kas, sinir ve retina gibi özelleşmiş hizmet gören dokularda hücreler hiç bölünmez.
23 Deri, Karaciğer, kan yapan vücut kısımlarındaki ve epitelyum tabakadaki hücreler aşınan ve bozulan hücrelerin yerini doldurmak için belirli bir hızla bölünürler.
24 Bağışıklık tepkimelerindeki hücreler ve yaraları onaran hücreler, dıştan gelecek tehlikelere karşı yüksek bir hızla bölünmek suretiyle tepki gösterirler.
25 Mitoz bölünme ile yaraların onarılması sağlanmaktadır.
26 Kötü huylu kanser hücreleri, organizmanın düzenli bölünme kurallarına uymadan, sürekli bölünmeye başlayarak kanser tümörlerini ortaya çıkarır.
28 Kanserojen maddelerin, bölünmeyen hücreleri döngüye soktuğu varsayılmaktadır. Lenfositler de dış etkenlerin aracılığıyla döngüsüz durumdan döngülü duruma geçerek, bölünmek ve büyümek suretiyle bağışıklık tepkimelerine katılır ve meydana getirdiği hücreler antikor yapımını gerçekleştirir.
29 Hücrelerin hayat devri hücre çeşitlerine göre oldukça değişken olmakla beraber belli bir hücre tipindeki hücrelerde sabittir. Mesela beyin hücrelerimizin hepsi interfazdadır ve hiçbir zaman tekrar bölünmezler.Yeni oluşan bir deniz kestanesinin hücreleri ise her iki saatte bir ikiye katlanır.Olumsuz çevre şartları hayat devrini karıştırabilir. Mesela hücre G1 fazında tutulabilir.Ancak böyle de olsa hücre G1 fazının belli bir noktasına gelmişse çevre şartlarının olumsuzluğuna rağmen hayat devri tamamlanır.
38 Hücre ile ilgili bilinmesi gerekli bazı temel kavramlar şunlardır GENDNA molekülleri üzerinde, canlıların özelliklerini oluşturan kalıtsal bilgilerin bulunduğu bölgelerdir.Bir karakterin oluşumundan sorumlu DNA parçasıdır. Örneğin Göz rengi, Kan grubu geni vs.
39 Genler fenotipte kendilerini gösterme durumlarına göre baskın veya çekinik olabilirler. Baskın (Dominant) gen: Oğul dölde etkisini tek başına veya çekinik genin yanında gösterebilen gendir. Büyük harf ile gösterilir (Örneğin, Siyah saç geni= A).Çekinik (Resesif) gen: Baskın genin yanında etkisi gizli kalan gendir. Küçük harf ile gösterilir (Örneğin, Sarı saç geni=a).
40 AlelBir karakterin oluşumuna etki eden genlerden her biridir. Örneğin kan gruplarının belirlenmesinde ABO sisteminde üç allel gen vardır (IA, IB, i). Oysa dil yuvarlamaya etki eden iki allel vardır.Her hücrede en fazla iki allel (gen seçeneği) bulunabilir. Allellerin durumuna göre genler heterozigot veya homozigot olarak tanımlanır.Bir genle ilgili allellerin (mümkün olan gen seçenekleri) her ikisi de aynı ise bu duruma homozigot denir. Eğer iki allel (mümkün olan gen seçenekleri) farklı ise bu duruma hetorozigot denir.
41 Lokus : Genlerin kromozomlar üzerinde bulundukları yerlerdir.
52 KROMOZOMGenleri üzerinde barındırırlar. Hücre bölünmesi sırasında kromatin ipliklerin spiral kıvrılıp, kısalıp, kalınlaşmaları sonucu oluşurlar.Canlı türlerinde kromozom sayısı tür belirleyici özellik göstermez.Canlıların farklılığı kromozomlar üzerindeki genlerin dizilişine bağlıdır.Her türün kromozom sayısı sabittir.
53 Kromozom: Birbirini takip eden döller arasındaki bağlantıyı temin eden ve genleri üzerinde taşıyan genetik yapılardır.
58 KROMOZOM ÇEŞİTLERİMETOSENTRİK:Eğer sentromer kromozomun tam ortasında bulunur ve kolu birbirine eşit olursa buna denir.SUBMETOSENTRİK:eğer sentromer kromozomun ortasında değilse bu durumda kromozom eşit olmayan iki koldan oluşur .buna denir.AKROSENTRİK: Eğer sentromer kromozomun bir ucunda bulunuyorsa bu durumda kollardan biri çok kısadır ve kromozom çomak gibi görünür.buna denir.TELOSENTRİK:e ğer sentromer tamamen uçta bulunuyorsa ve kromozomun ikinci bir kolu yoksa bu tip kromozoma denir.
67 DNA’nın Kendisini Eşlemesi İle İlgili Muhtemel Mekanizmalar
68 Meselson ve Stahl ağır ortamda yetiştirdikleri ve DNA’sı tamamen ağır azot atomlarıyla işaretli bakteriler elde ettiler.
69 DNA’ nın iki zinciri birbirinden ayrılır DNA’ nın iki zinciri birbirinden ayrılır. Her iki zincirdeki bazlara uygun olan nükleotidler dizilmeye başlar. Daha sonra dizilen nükleotidler birbirlerine kovalent bağla bağlanırlar. Böylece bir zincirden iki yeni DNA molekülü yapılmış olur. Her olayı meydana getiren enzimler ve isimleri şekilde verilmiştir.
70 DNA polimeraz enzimleri şeker ve fosfat gruplarını tanır DNA polimeraz enzimleri şeker ve fosfat gruplarını tanır. Ancak bazları tanımaz. Baz dizisini önceki DNA’nın kalıbı belirler……!
71 Adenin = Timinle,Guanin Sitozin ile eşleşir.Adenin ve Timin arasında iki, Guanin ve Sitozin arasında üçlü hidrojen bağı vardır.Çift halkalı bazlar bir halkalı bazlarla eşleşir.
72 DNA’nın eski zinciri yeni zincire kalıp olarak kullanılır. Her ikili zincir birbirininAynadaki görüntüsü gibidir.
73 Meydana gelen iki DNA zinciri Daha sonra hücre bölünmeye geçerken kısalıp kalınlaşarak kondanse olmuş kromozomları meydana getirir.
79 Prokaryotlarda çekirdek zarı olmadığı için Bir tarafta RNA sentezi olurken, diğer taraftan protein sentezi başlar.Ökaryotlarda çekirdekte sentezlenen RNA molekülü sitoplazmaya geçmeden önce bazı değişikliklere uğrar. Daha sonra sitoplazmaya geçerek protein sentezini başlatacaktır.
83 Protein sentezi (Translasyon) Başlama Uzama Sonlanma olarak üç basamakta gerçekleşirOlay bir tRNA ve bir mRNA’nın ribozoma bağlanmasıyla başlar. Önce “başlatıcı tRNA taşıdığı amino asitle birlikte ribozomun küçük alt birimine bağlanır.Bu bağlanma mRNA üzerindeki AUG başlangıç kodonu başlatıcı tRNA’nın karşısına gelecek şekilde olur.
84 Başlama safhasında önce Kodon-antikodon ilişkisi sonucu polipeptit zincirine tRNA bağlanır.
85 Sonlandırma kodonları (UAA, UAG ve UGA) ise durdurma kodonları olup mRNA’nın üzerinde şifrenin bittiğini göstermek için kullanılmaktadır.Bu kodonların varlığı enzimlere, genin sonuna gelindiğini ve polipeptit zincirin tamamlandığını haber vermek içindir.
86 Çok sayıda ribozomun aynı mRNA’da translasyon yapması ve polizom oluşturması.
87 Protein sentezinin basitleştirilmiş şeması. Sonlanma safhası.