Hücre Döngüsü Evreleri

Hücre döngüsü, hücre büyümesi ve yeni hücrelerin ortaya çıkmasını sağlayan hücre bölünmesi de dahil olmak üzere sırayla gerçekleşen olaylardan oluşan bir döngüdür. Bölünecek hücreler; dikkatle düzenlenen hücre büyümesi evreleri, DNA replikasyonu ve sonrasında genetik olarak aynı iki hücrenin oluşacağı bölünme evrelerinden geçerler. Hücre döngüsü temelde iki fazdan oluşur: İnterfaz ve mitotik faz. İnterfaz sırasında hücre büyür ve DNA replikasyona uğrar. Mitotik fazda ise kopyalanan DNA ve sitoplazma içeriği ikiye bölünerek iki yavru hücre oluşur.

LibreTexts

İnterfaz

İnterfaz'da hücre normal işlevlerinin yanı sıra bölünme hazırlığı da yapar. Bir hücrenin interfazdan mitotik faza geçebilmesi için içsel ve dışsal birçok koşulun karşılanması gerekir. İnterfaz, G1, S ve G2 adlarına sahip 3 evreden oluşur:

G₁ Evresi

İnterfazın ilk evresi; G₁ adı verilen ve hücrede çok az değişimin gözlendiği evredir. Adını, boşluk anlamına gelen İngilizce "gap" kelimesinden alır. Pek bir değişim gözlenmese de hücre, G₁ evresinde biyokimyasal anlamda oldukça aktiftir. Bu evrede hücre kromozomal DNA'nın ve bu DNA'nın kodladığı proteinlerin yapı taşlarını ve çekirdekteki her kromozomu eşlemesine yetecek kadar enerjiyi toplamaya çalışır.

S Evresi

İnterfaz boyunca çekirdekteki DNA'lar yarı yoğunlaşmış bir kromatin formunda bulunur. Adını "sentez" (İng: "synthesis") kelimesinden alan S evresinde DNA replikasyonuyla her kromozom eşlenerek birbirine sentromer bölgesinden bağlanan iki kardeş kromatidin oluşturduğu bir kromozom ortaya çıkar. Bu aşamada oluşturulan her kromozom, iki kardeş kromatidden oluşan eşlenmiş bir kromozomdur. Sentrozom'un eşlenmesi de S evresinde gerçekleşir. Eşleme sonucu oluşan iki sentrozom, mitotik faz boyunca kromozomların hareketini sağlayacak mitotik iğcikleri oluşturur. Sentrozomlar da birbirine belirli bir açıyla bağlanmış çubuk benzeri iki adet sentriyolden oluşur. Ancak bitkiler ve birçok mantar hücresinde olduğu gibi çoğu ökaryotik hücrede sentriyol bulunmaz.

G₂ Evresi

Adını yine "gap" kelimesinden alan G₂ evresinde hücre enerji depolarını doldurur ve kromozomların yönetilmesi için gerekli proteinleri sentezler. Bazı organeller eşlenir ve hücre iskeleti iğ ipliklerinin oluşturulması için gereken kaynakları sağlamak üzere parçalanır. Ayrıca G₂ evresinde hücre biraz daha büyüyebilir. Hücre mitotik faza girmeden önce gerekli tüm hazırlıklar burada tamamlanmış olmalıdır.

Mitotik Faz

İki yavru hücre oluşturulabilmesi için çekirdeğin ve sitoplazmanın bölünmesi gerekir. Mitotik faz; eşlenmiş kromozomların hücre eksenine dizildiği, kardeş kromatitlerin birbirinden ayrıldığı, farklı kutuplara çekildiği ve hücrenin ikiye bölündüğü fazdır. Mitotik fazın mitoz olarak 5 evrelik bilinen ilk kısmında çekirdek ikiye bölünür. Sitokinez adını alan ikinci kısımda ise sitoplazma içerikleri iki yavru hücreye eşit olarak dağılacak şekilde sitoplazma bölünmesi gerçekleşir.

Mitoz (Çekirdek Bölünmesi)

Mitoz, hücre çekirdeğinin bölünmesiyle sonuçlanacak 5 evreden oluşur. Bu evreler sırasıyla profaz, prometafaz, metafaz, anafaz ve telofaz olarak adlandırılır. Mitoz hakkında daha fazla bilgiyi buradan alabilirsiniz.

Profaz

Bu evrede çekirdek içinde bulunan kromozomların dışarı çıkabilmesi için gereken işlemler gerçekleşir. Çekirdek zarı küçük veziküllere bölünür ve golgi cisimciği ile endoplazmik retikulum parçalanarak hücrenin içine dağılır, çekirdekçik kaybolur. Sentrozomlar hücrenin zıt kutuplarına doğru hareket eder. İğ ipliklerinin temelini oluşturan mikrotübüller iki sentrozom arasına konumlanır ve mikrotübül fiberler uzadıkça sentrozomlar birbirinden uzağa itilir. Kardeş kromatitler daha da yoğunlaşarak ışık mikroskobu altında görülebilecek seviyeye gelir.

Prometafaz

Prometafaz evresinde profazda başlayan aktiviteler ilerletilir ve sonuçlandırılır. Böylece kromozomlarla hücre iskeleti arasında bir bağ kurulur. Hücre zarfının kalıntıları kaybolur. Eskiden çekirdeğin bulunduğu bölgede mikrotübüller toplanıp uzadıkça iğ iplikleri gelişmeye devam eder. Kromozomlar daha da yoğunlaşır ve etraflarından ayırt edilmeleri daha kolay hale gelir. Kardeş kromatitlerin her biri, kinetokor adı verilen bir protein kompleksiyle iğ ipliklerine bağlanır.

Metafaz

Metafaz evresinde tüm kromozomlar hücrenin iki kutbu arasındaki metafaz düzlemi üzerinde sıralanır. Kardeş kromatitler hâlâ birbirine bağlıdır. Bu evre, kromozomların en yoğun olduğu ve en net görülebileceği evredir.

Anafaz

Bu evrede, metafaz düzlemine sıralanmış olan kardeş kromatitler sentromerde birbirinden ayrılır. Bu evreden sonra kromozom olarak adlandırılacak her bir kardeş kromatit, bağlı olduğu iğ ipliği tarafından hücrenin kutuplarına doğru çekilir. Kinetokor olmayan mikrotübüller hücrenin karşıt kutuplarına doğru kaydıkça hücre gözle görülür biçimde uzar.

Telofaz

Telofazda, ilk üç evrede kromozomları mitoza hazırlamak için gerçekleştirilen işlemlerin tam tersi uygulanır. Hücrenin karşılıklı kutuplarına çekilen kromozomlar çözülmeye başlar. İğ iplikleri monomerlerine kadar parçalanır ve bu monomerler yavru hücrelerin hücre iskeletini oluşturmak için kullanılır. Kromozomlar etrafında iki farklı çekirdek zarı oluşur.

Sitokinez

Sitokinez, sitoplazma içeriğinin yavru hücrelere eşit şekilde paylaştırıldığı mitotik fazın ikinci kısmıdır. Mitoz kısmı çoğu ökaryot hücrede oldukça benzer şekilde gerçekleşse de sitokinez, hücre duvarı bulunan bitki hücreleri gibi hücrelerde diğer ökaryotlardan oldukça farklı ilerler.

Hücre duvarı bulundurmayan hayvan hücreleri gibi hücrelerde sitokinez, anafaz evresiyle birlikte başlar. Metafaz düzleminin yerinde aktin filamentlerinden meydana gelen bir boğumlanma halkası oluşur. Aktin filamentleri hücrenin bölünme eksenini içe doğru çekerek bir boğum yaratır. Bu boğuma bölünme çizgisi adı verilir. Aktin halkaları küçüldükçe boğum da daralır ve sonunda zar ve hücre ikiye bölünmüş olur.

Bitki hücrelerinde ise hücre zarını çevreleyen hücre duvarından ötürü bölünme çizgisinin oluşması mümkün değildir. Ayrıca yavru hücrelerin birbirinden ayrıldığı bölgede de bir hücre duvarı oluşmalıdır. Bu nedenle, interfaz evresinde golgi cisimcikleri ortadan kaybolmadan önce enzim, yapısal protein ve glukoz molekülleri toplarlar. Telofaz sırasında bu golgi kesecikleri mikrotübüller üzerinde hareket ederek metafaz düzleminde toplanır. Burada kesecikler merkezden hücre duvarına doğru birleşerek "ara lamel" adı verilen yapıyı oluşturmaya başlarlar. Keseciklerin birleşmesiyle ara lamel hücre duvarına kadar ulaşır. Enzimlerin hücre zarının katmanları arasında biriken glukozla sentezlediği selülozdan yeni hücre duvarı parçası oluşur. Golgi cisimlerinin zarları yeni oluşan hücre duvarının her iki tarafında hücre zarı haline gelir.

LibreTexts

G₀ Evresi

Tüm hücreler, yeni oluşan yavru hücrenin hemen interfaza ve sonrasında mitotik faza girdiği bir hücre döngüsü izlemeyebilir. G₀ evresindeki hücreler, aktif bir şekilde bölünmeye hazırlanmaz. Hücre; hücre döngüsünden çıkmış, durgun bir evrededir. Bazı hücreler dışarıdan G₁'in başlangıcını tetikleyecek bir sinyal gelene kadar geçici olarak G₀'da kalır. Olgun kalp kası hücreleri ya da sinir hücreleri gibi hiç bölünmeyen veya nadiren bölünen hücreler, ömürlerinin bölünmeden geçirdikleri büyük çoğunluğunda G₀'da bekler.

Hücre Döngüsünün Kontrolü

Hücre döngüsünün süresi, aynı organizmanın hücreleri arasında bile yüksek oranda değişkendir. İnsanlarda epitel hücrelerin hücre döngüsü embriyonik dönemde birkaç saatten 2 ila 5 saate kadar sürebilirken kortikal nöronlar veya kalp kası hücreleri gibi özelleşmiş hücrelerde bu döngü insan ömrü boyunca tamamlanmayabilir.

Ayrıca hücrenin her evrede harcadığı zaman birbirinden farklıdır. Hızlı bölünen memeli hücreleri kültürde tutulduğunda hücre döngüsünün yaklaşık uzunluğu 24 saat olarak ölçülmüştür. 24 saatlik döngülerle hızlı bölünen insan hücrelerinde G₁ evresi 11 saat kadar sürmektedir. Hücre döngüsündeki olayların zamanlamaları iç ve dış etkenlerce belirlenir.

İç Kontrol Noktalarındaki Düzenlemeler

Mitoz bölünme sonucu oluşan yavru hücrelerin ana hücrenin eksiksiz kopyaları olmaları gerekir. Ancak kromozomların eşlenmesi veya dağılımında meydana gelen hatalar, anormal bir hücreden üretilecek her hücreye aktarılabilen mutasyonların ortaya çıkmasına sebep olabilir. Bu riski taşıyan hücrelerin bölünmesinin engellemek için hücre döngüsünde 3 adet kontrol noktası bulunur. Bu kontrol noktaları, hücrenin bölünmesini gerekli şartlar sağlanıncaya kadar durdurabilir. Sırasıyla G₁'in sonunda, G₂ ile Mitotik Faz arasında ve Metafaz'da bulunurlar.

G₁ Kontrol Noktası

G₁ kontrol noktası, hücrenin bölünmeye hazır olup olmadığına karar verilen noktadır. Bu noktadan sonra hücre bölünmesi başlamıştır ve artık durdurulması mümkün değildir. Hücrenin kaynaklarının yeterliliği ve büyüklüğünün yanı sıra DNA'da herhangi bir hasar olup olmadığı da kontrol edilir. Tüm bu koşulları sağlamayan hücrenin S evresine geçmesine izin verilmez.

G₂ Kontrol Noktası

G₂ kontrol noktası, kontrol ettiği şartlar sağlanmazsa hücrenin mitotik faza girmesine izin vermez. G₁ kontrol noktasında olduğu gibi burada da hücrenin boyutu ve kaynaklarının yeterliği kontrol edilir. Ancak G₂ kontrol noktasının en önemli rolü tüm kromozomların eşlendiğinden ve eşlenen DNA'nın hasarlı olmadığından emin olmaktır.

M Kontrol Noktası

M kontrol noktası metafaz evresinin sonuna yakın bir yerde bulunur. Tüm kardeş kromatitlerin iğ ipliklerine düzgünce bağlanıp bağlanmadığını kontrol eder. Anafaz evresinde ayrılan kromatitlerin tekrar birleşmesi mümkün olmadığından her kromozomun kinetokoru hücrenin zıt kutuplarından gelen iğ ipliklerine bağlanmadıkça bölünme süreci devam edemez.

Alıntı Yap

Okundu Olarak İşaretle

Paylaş

Sonra Oku

Notlarım

Yazdır / PDF Olarak Kaydet

Bize Ulaş

Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

• OpenStax. Ch. 1 Introduction - Concepts Of Biology kaynağı değiştir]

  İnterfazın ilk ve en uzun aşamasıdır. Toplam dögüsü 24 saat olan bir insan hücresi için 11 saat civarı sürmektedir. Hücre bu aşamada büyüyerek normal işlevlerine devam etmektedir. Hücrede protein sentezi ve organel sayısı artmaktadır. Hücre DNA sentezi için hazırlanmaktadır. DNA eşlenmesinden önce hücre döngüsüne başlamanın uygunluğu burada değerlendirilmektedir. Buna karar vermek için hücre boyutu, besin bulunabilirliği ve büyümeyi destekleyen veya büyümeyi baskılayan sinyaller gibi faktörler kullanılmaktadır.^[5] Bu aşamadan sonra hücre ya S evresine devam edip bölünme yoluna gider ya da G₀ evresine girer.

  S aşaması (DNA eşlenmesi)[değiştir kaynağı değiştir]

  Asıl konu: Mitoz

  Hücre döngüsünün diğer aşamalara göre kısa bir evresidir. Toplam döngüsü 24 saat olan bir insan hücresi için yaklaşık 1 saat sürmektedir. Mitoz bu evrede gerçekleşmektedir. Bu evrede kromozom ayrılım ve hücre bölünmesi gerçekleşmektedir. Mitoz kendi içerisinde aşamalara ayrılmıştır. Bu aşamalar şu şekildedir:

  Mitoz yalnızca ökaryotik hücrelerde meydana gelmektedir ancak farklı türlerde farklı şekillerde ortaya çıkabilmektedir.

  Sitokinez (Tüm hücre bileşenlerinin ayrılması)[değiştir funduszeue.info

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 25/06/ tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: funduszeue.info

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.