Eşeyli üreme, iki canlı organizma arasında genetik malzemelerin birleştirilmesi suretiyle yeni bir canlının oluşması olayıdır. Burada iki ana süreç vardır: kromozom sayısını yarıya indiren mayoz bölünme ile iki gametin birleştiği ve eski kromozom sayılarına ulaştığı döllenmedir. Çok hücreli gelişmiş bitki ve hayvanlarda görülür.
Eşeyli üremede erkek ve dişi üreme hücreleri (sperm, yumurta, polen gibi) etkin bir rol oynamaktadır. Eşeyli üremenin mayoz bölünme aşamasında gerçekleşen krossing-over ve bağımsız gen dağılımı sayesinde oluşan yavru hücreler tıpa tıp anne ve babalarına benzemez.
Erkek bireylerin eşey bezlerinde 2n kromozomlu sperm ana hücrelerinden (spermatogonyum), spermlerin oluşmasına spermatogenez denir. Erkek birey ergenliğe ulaşmadan önce sperm ana hücreleri mitozla çoğalır. Mitoz bölünme ile çoğalma ergenlik sonrasında da devam eder. Böylelikle erkek bireyler sürekli sperm üretebilirler. Bir spermin, spermatogonyumdan üretimi için geçen süre ortalama süre 70 gündür. Yetişkin ve sağlıklı erkek birey günde ortalama 3 milyon sperm üretir.
Bölünmeye başlayacak olan sperm ana hücresi (spermatogonyum) gelişerek mayoz bölünmeye hazırlanır. Gelişmiş ve mayoz bölünmeye hazır hücrelere birincil spermatosit denir. Mayoz1 evresini tamamlayıp ikiye bölünen n kromozomlu (haploid) hücrelere ikincil spermatosit hücreleri denir.
İkincil spermatositlerden mayoz 2 sonucunda spermatit adı verilen haploid kromozomlu dört hücre oluşur. Spermatitler gelişerek fonksiyonel spermi oluşturur. Hücrelerin mayoz bölünme sırasında geçirdikleri adımları mayoz bölünmenin anlatıldığı konu anlatımında bulabilirsiniz. Sağlıklı bir bireyde üretilen spermlerin tamamı aynı büyüklükte, kromozom sayısında ve şekildedir.
Sperm hücresi baş bölüm, orta bölüm ve kamçı olmak üzere üç kısma ayrılır. Baş kısmın ucunda akrozom adı verilen, döllenme sırasında yumurtanın zarının delinmesini sağlayan kısım bulunur. Akrozom kısmının biraz yanında genetik bilgiyi taşıyan çekirdek kısmı bulunur (ek bilgi: yumurtanın içine giren tek sperm bölümü çekirdek bölümüdür, diğer kısımlar yumurta hücresine girmez).
Spermin hızlı hareket etmesi için çok sayıda mitokondri orta kısımda oksijenli solunum yapar. Kamçı ise sperme hareket yeteneği kazandırır. Canlı türüne göre sperm yapısı ve sayısı çeşitlilik gösterir.
Dişi bireylerin yumurtalıklarında dişi üreme hücresi olan yumurtanın oluşumuna oogenez denir. Dişi bireylerde yumurta hücresinin gelişimi anne rahminde başlar ve belirli bir yaşa gelinceye kadar sürer. Erkeklerde sperm sayısı sınırsız olmasına karşın, yeni doğmuş bir kız çocuğunun yumurtalıklarında birincil oosit durumundaki hücre sayısı yaklaşık üç yüz bin kadardır. Bu yumurtalar ergenlik dönemine kadar birincil oosit olarak bekler. Ergenlik döneminden itibaren hormonların etkisiyle mayoz bölünmesini tamamlar.
Yumurta oluşumu, sperm oluşumuna çok benzer bir şekilde olmaktadır. Aralarındaki fark oluşan hücrelerin isimleri ve sitoplazmanın oluşan hücrelere eşit dağılmamasıdır.
Döllenme sonucu oluşan hücrenin daha hızlı bölünmesi ve yeterli besin alabilmesi için yumurta hücresi mayozla oluşurken bütün sitoplazma bir hücrede toplanır. Oluşan küçük hücrelerde sitoplazma yok denecek kadar azdır ve bu hücrelere kutup cisimciği denir. Kutup cisimcikleri mayoz bölünme bittikten sonra eriyerek kaybolur. Oluşan büyük yumurta hücresine ootit denir. Ootit hücresi üreme yeteneği alacak şekilde farklılaşır ve yumurta hücresine dönüşür (diğer adımlardaki isimlere resimden bakabilirsiniz).
Oluşan yumurta hücresinin büyüklüğü ve içerdiği kromozom sayısı canlıdan canlıya değişir. İnsan yumurta hücresinin hacmi, insan sperm hücresinin hacminden 250 bin katı kadardır.
Memelilerde yumurta zona pellusida adı verilen bir zarla çevrilidir. Bu zar protein, glikoprotein ya da polisakkaritten oluşur. Zona pellusida, yumurtayla aynı türe ait spermlerin döllenmesini sağlar.
Olgun yumurta ile spermin haploit çekirdeklerinin birleşmesine döllenme, döllenmiş yumurtaya ise zigot denir. Yumurta, spermleri kendine çekmek için bazı özel kimyasallar salgılar. Sperm yumurta içersine girer girmez, girdiği yerden başlayarak bir döllenme zarı oluşturur. Buna kabuk tepkimesi denir. Bu tepkimenin nasıl oluştuğu tam olarak bilinmemekle beraber, deneysel olarak bu zar kaldırıldığında birçok spermanın yumurtaya girmesine olanak tanır. Kural olarak bir yumurtaya bir sperm girer. Fakat bazı canlılarda birden çok sperm girebilir.
Döllenme gerçekleştiğinde sperm canlılık özelliğini kaybeder. Sperm yumurta hücresine vardığında; spermin baş kısmındaki akrozom sayesinde yumurtanın dış tabakalarını geçerek yumurta zarı ve sperm zarı birleşir. Sperm çekirdeği ile yumurta çekirdeğinin kaynaşması sonucunda döllenme olayı gerçekleşmiş olur.
Döllenme dış ve iç döllenme olarak ikiye ayrılır.
Dış döllenme, dış ortamda gerçekleşen döllenmedir. Suda yaşayan hayvanların çoğunda çiftleşme için herhangi bir üreme organı genellikle bulunmadığından, sperm hücreleri dış ortama serbestçe bırakılır. Su ortamı güvenilir değildir. Suyun sıcaklığı, pH, av olma durumu döllenmede etkilidir. Buzden gamet sayısı fazladır. Ayrıca kur davranışları ve gametlerin aynı anda bırakılması döllenme olasılığını arttırır.
İç döllenme, bazı hayvanlarda üreme organı ile spermlerin dişiye iletilmesi. Döllenme, çoğu defa döllenme kanalı içersinde gerçekleşir. Özellikle iç döllenme yapan hayvanlarda eşlerin birbirlerini çekici kılması için birçok iletişim ve davranış biçimi gelişmiştir. Yavrunun en iyi gelişebileceği mevsimlerde bu davranışlar artar.
Döllenme, üremeyi gerçekleştiren gametlerin durumuna göre üçe ayrılır.
İzogami : Şekil ve büyüklük bakımından aynı, kalıtsal yapısı farklı iki gametin birleşip zigotu meydana getirmesi olayına denir. Bazı tek hücreli alg’ler ve ipliksi yeşil su yosunlarında görülür.
Anizogami (Heterogami): Şekil ve büyüklük bakımından farklı iki gametin birleşip zigotu meydana getirmesi olayına denir. İpliksi yeşil alglerden bazılarında çok küçük bir erkek gamet ile çok iri yumurta hücresi birleşerek zigotu oluşturur.
Oogami : Yüksek yapılı bitkilerde, hayvanlarda ve insanda görülür. Dişi gamet (yumurta) büyük, bol sitoplazmalı ve hareketsizdir. Erkek gamet (sperm) küçük, az sitoplazmalı ve kamçılıdır.
Not: Üreme hücrelerine gamet denir.
Kalıtsal yapısı farklı aynı türden iki hücrenin, aralarında oluşturdukları sitoplazmik bir köprü sayesinde gen alış verişi yapmaları olayına konjugasyon denir. Konjugasyon basit bir eşeyli üreme şekli olup bazı bakteri türlerinde ve paramesyumda görülür.
Bakteri konjugasyonunda gen aktarımı tek yönlüdür. Genetik çeşitlilik artar, birey sayısında artış görülmez. Ancak paramesyumun konjugasyonunda ise gen aktarımı çift yönlü olur ve birey sayısı artar.
Yazı serisinin devamı