Hücre Bölünmesi ve Üreme: Mayoz Bölünme

Mayoz bölünme eşeyli üreyen canlıların eşey ana (üreme) hücrelerinde görülür. Mayoz bölünme sonucu genetik olarak birbirinden farklı 4 tane n kromozomlu üreme hücreleri oluşur. Üreme hücrelerine gamet denir. Gametler; sperm (erkek üreme hücresi) ve yumurta (dişi üreme hücresi) olmak üzere ikiye ayrılır.

Üreme hücrelerinin “n” kromozomlu olması sayesinde tür içi kromozom sayısı korunur. Üreme (gamet) ana hücreleri mayoz bölünme geçirdikten sonra üreme yeteneği kazanır.

Mayoz Bölünmenin Temel Özellikleri

• Mayoz bölünme interfaz aşamasının ardından iki bölünmenin meydana gelmesiyle oluşur.
• Mayozun birinci bölünmesine “mayoz 1”, ikinci bölünmesine ise
  “mayoz 2” adı verilir.
• Mayoz sonucunda dört tane haploit (n kromozomlu) hücre oluşur.
• Oluşan n kromozomlu hücreler farklılaşarak (örneğin spermlerde kuyruk gelişimi gözlemlenir) gamet hücrelerini oluşturur.
• Farklı eşeylerin gamet hücreleri birleşerek (döllenerek) mitoz bölünme özelliğine sahip yeni bir birey oluşturur.
• Mayoz bölünme her türde farklı zaman aralığında gözlemlenir.
• Mayoz bölünme sayesinde kalıtsal çeşitlilik sağlanır.
• Eşey organlarına gonad denir. Genel olarak erkek eşey organına erbezi (testis), dişi eşey organına ise yumurtalık (ovaryum) denir.

Mayoz Bölünme Aşamaları

Mayoz bölünmede aynı mitoz bölünmedeki gibi ilk önce interfaz evresi gerçekleşir. Hücre, interfaz evresini bitirdikten sonra Mayoz I evresine ve Mayoz I evresini takip eden Mayoz II evresine geçer. Birbirini takip eden bu iki bölünme sonucu kalıtsal yapıları birbirinden farklı dört hücre oluşur. Bu tepkimelerle birlikte gerçekleşen krosing-over ve bağımsız kromozom dağılımı sayesinde oluşan dört hücre birbirinden farklı genetik yapıda olur.

!Uyarı: Sadece eşey ana hücreleri mayoz bölünme geçirir. Üreme hücresi mayoz bölünme geçirmez.

Mayoz  I

Eşey ana hücreleri interfaz (hücrenin bölünmeye hazırlanma evresi) evresinden sonra mayoz 1 evresine başlar. Mayoz 1 evresinde homolog kromozomlar ayrılır. Homolog kromozomların birbirinden ayrılmasıyla kromozom sayısı yarıya iner ve haploit iki hücre oluşur.

Mayoz I evresi Profaz I, Metafaz I, Anafaz I, Telofaz I ve Sitoplazma bölünmesi olmak üzere 5 evrede gerçekleşir.

Profaz I

Mayoz I evresinde çekirdek bölünmesinin başlangıcı profaz I evresiyle gerçekleşir. Mayozun en uzun ve karmaşık evresidir. Profazın erken evresinde; kromatin iplikler kısalıp kalınlaşarak kromozom halini alırlar. Biri anneden gelen, diğeri babadan gelen homolog kromozomlar birbirine yaklaşarak değer. Bu olaya sinapsis denir. Homolog kromozom çifti yan yana geldiğinde dörtlü kromatit gruplar oluşturur. Bu gruplara tetrat denir. Tetratların sayısı, mayoz geçirmekte olan hücrenin haploit kromozom sayısına eşittir.

Krossing Over

Bu evrede mitoz bölünmenin aksine; homolog kromozomlarının kardeş olmayan kromatitlerinin birbirine dokunan parçaları arasında gen değiş-tokuşu görülür. Bu olaya krossing over denir. Krossing over ile yeni gen kombinasyonları meydana gelir. Krossing over her zaman gerçekleşmez; kromozomun anlık durumuna göre gerçekleşebilir veya gerçekleşmeyebilir. Krossing over genellikle kromozomların sonlarında gerçekleşir.

Örnek bir krossing-over olayı 1

NOT: Krossing over canlıların temel özelliklerini değiştirmez.

Mayoz bölünmenin Profaz I evresinde gerçekleşen diğer olaylar mitoz bölünmenin profaz evresindeki gibi devam eder. Çekirdek zarı, çekirdekçik ve organeller eriyerek tamamen kaybolur. Kromozomlar ekvatoral bölgeye hareket etmeye başlarlar.

Metafaz I

Sentrozomların veya iğ ipliklerinin yardımıyla homolog kromozomlar, tetratlar halinde ekvatoral düzleme dizilir.

Anafaz I

İğ ipliklerinin boyları kısalır, böylece homolog kromozomlar birbirinden uzaklaşarak zıt kutuplara hareket ederler. Bu şekilde oluşacak yeni hücrelerde kromozom sayısının yarıya inmesi sağlanmış olur.

Telofaz I

Kutuplara ulaşan haploit kromozomlar iğ ipliklerinden ayrılır. Kromozomlar etrafında çekirdek zarı oluşur. Sitoplazma bölünmesi de bu evrede olur. Sonuçta haploit (n) kromozoma sahip iki hücre oluşur

Mayoz II

Mayoz I bittikten sonra haploid (n kromozomlu) 2 hücre oluşur. Bu hücreler Mayoz II de tekrar ikiye bölünür ancak bu sefer kardeş kromatitler ayrılır. Bu sayede haploid 4 hücre oluşmuş olur.

Mayoz I bittikten sonra mayoz II başlamadan önce interfaz evresi görülmez. Bu sayede DNA kendisini eşlemez, hücrede sadece sentrozomların kendisini eşlediği görülür. Mayoz II de sadece kardeş kromatitler birbirinden ayrılır dolayısıyla kromozom sayısında bir değişme olmaz. Mayoz II genel hatlarıyla mitoz bölünmeye çok benzer.

• Profaz II
  • Çekirdek zarı parçalanır.
  • İğ iplikleri kromatitlerin kinetokorlarına (sentromerlerin bağlandığı bölgeye denir) bağlanır.
  • Çok kısa süren bir evredir.
  • Bazı canlıların hücreleri bu adımı atlayarak doğrudan metafaz II ye geçebilir.
  • Bu evrede tetrat oluşumu veya krossing over olayı gözlemlenmemektedir.
• Metafaz II
  • Kardeş kromatitler, hücrenin ekvator düzleminde dizilir.
• Anafaz II
  • Kardeş kromatitlerin sentromerleri birbirinden ayrılır ve herbir kromatit zıt kutuplara çekilir.
• Telofaz II
  
  • Kromatitler kutuplara çekildikten sonra çekirdek zarı ve çekirdekçik yeniden oluşur.
  • Bu evreyle birlikte sitoplazma bölünmesi de gerçekleşir.

Mayoz II evresinin sonucunda eşey ana hücresinden haploit (n) kromozoma sahip 4 hücre oluşur.

Bitki Hücrelerinde Mayoz Bölünme

Bitki hücresinde boğumlanarak bölünme hücre çeperinden dolayı mümkün olmadığı için bitki hücreleri ara lamel (hücre plağı) oluşturarak bölünürler. Ayrıca bitki hücrelerinde sentrozom organalenin bulunmamasından dolayı homolog kromozomlar ve kardeş kromatitler iğ iplikleri ve sitoplazmik mikrotübüller sayesinde birbirinden ayrılır.

Mayoz Bölünmenin Önemi

1. Mayoz bölünme sonucunda oluşan hücrelerin birbirinden farklı olması ile canlıların çeşitliliği artar.
2. Tür içi kromozom sayısı sabit kalır. Örneğin normal insan hücrelerinde 2n=46 kromozom vardır. Mayoz bölünme ile n=23 kromozomlu sperm ve yumurta hücreleri oluşur. Yumurta,  sperm tarafından döllendikten sonra 2n=46 kromozomlu bebeği oluşturan hücre meydana gelir.
3. Değişen koşullara daha iyi adapte olabilen yeni hücreler ortaya çıkarabilir. Örneğin; eşeyli üreyerek çekirdek çıkan bir ağaç, eşeysiz üreme yoluyla aşılanmış bir ağaçtan daha kuvvetli ve yörenin iklimine uyumlu olabilir.

Mayoz Bölünme ile Mitoz Bölünme Arasındaki Fark

Hücre Bölünmeleri Ünitesi Konu Anlatım Serisi

1. Hücre Bölünmesi ve Üreme: Giriş
2. Mitoz Bölünme
3. Hücre Bölünmesinin Kanserle İlişkisi
4. Eşeysiz Üreme
5. Mayoz Bölünme
6. Eşeyli Üreme