Mayoz Bölünme: Üreme Hücrelerinin Oluşumu
Eşeyli üreyen canlılarda, özel üreme ana hücreleri bulunur. İşte bu hücrelerde gerçekleşen özel bir bölünme türüne mayoz bölünme diyoruz. Mayozun temel amacı, genetik olarak birbirinden farklı ve n kromozomlu (haploit) dört tane üreme hücresi, yani gamet oluşturmaktır. Unutmayın, gametler dişi bireylerde yumurta, erkek bireylerde ise sperm olarak adlandırılır.
Fen liseleri taban puanları ve yüzdelik dilimleri için sayfamızı takip ediniz.
Mayoz bölünme, normal hücre bölünmesi olan mitozdan farklıdır. Mayozda, interfaz evresinden sonra art arda gerçekleşen iki bölünme (Mayoz I ve Mayoz II) bulunur.
- Mayoz I: Bu ilk bölünme, oluşacak hücrelerin genetik yapısı ve kromozom sayısı bakımından önemli değişikliklere yol açar.
- Mayoz II: İkinci bölünme ise Mayoz I sonucu oluşan hücrelerin tekrar bölünmesiyle sonuçlanır.
Mayozun Sonuçları:
- Mayoz sonucunda dört tane haploit (n kromozomlu) hücre oluşur. Bu, başlangıçtaki hücrenin kromozom sayısının yarıya inmesi demektir.
- Oluşan bu haploit hücreler, farklılaşarak (örneğin spermlerde kuyruk gelişimi gibi) gamet hücrelerini meydana getirir.
- Farklı eşeylere ait gamet hücrelerinin birleşmesi olayına döllenme denir. Döllenme sonucu zigot adı verilen ve mitoz bölünme yeteneğine sahip yeni bir hücre oluşur. Zigot, geçirdiği mitoz bölünmelerle yeni bir bireyi oluşturur.
- Mayoz bölünme, türden türe farklı zaman aralıklarında gerçekleşebilir.
- En önemlisi, mayoz bölünme sayesinde kalıtsal çeşitlilik sağlanır! Bu çeşitlilik, canlıların değişen çevre koşullarına uyum sağlamasında kritik bir rol oynar.
- Canlılardaki eşey organlarına gonad adı verilir. Erkeklerde bu organa genel olarak erbezi (testis), dişilerde ise yumurtalık (ovaryum) denir.
Mayoz Bölünmenin Evreleri: Adım Adım Genetik Çeşitlilik
Şimdi de mayoz bölünmenin hangi aşamalardan geçtiğine yakından bakalım:
MAYOZ I
Bu evrede, oluşacak hücrelerin genetik yapısı ve kromozom sayısı değişir. Mitozdaki interfaz evresi burada da gerçekleşir.
- Profaz I: DNA iplikleri kısalıp kalınlaşarak kromozomları oluşturmaya başlar. Bu karmaşık evre kendi içinde beş alt evreye ayrılır:
- Leptoten: Kromozomlar ilk kez mikroskopta görünür hale gelir. Her kromozom iki kardeş kromatitten oluşur ve kromomer adı verilen koyu bölgeler içerir.
- Zigoten: Anadan ve babadan gelen, birbirine benzeyen homolog kromozomlar yan yana gelerek sinapsis adı verilen bir olayla eşleşmeye başlar. Bu eşleşme baştan sona doğru ilerler.
- Pakiten: Homolog kromozomların eşleşmesi tamamlanır ve tetrat adı verilen yapılar oluşur (her biri iki kromatit taşıyan iki kromozomun yan yana gelmesiyle oluşan dörtlü yapı). Bu evrede krossing-over olarak adlandırılan genetik madde alışverişi gerçekleşir. Homolog kromozomların birbirine temas ettiği noktalarda (kiyazma) gen değişimi olur. İşte bu olay, kalıtsal çeşitliliğin en önemli kaynaklarından biridir!
- Diploten: Homolog kromozomların sentromerleri henüz ayrılmamıştır, ancak birbirlerinden uzaklaşmaya başlarlar. Krossing-over bölgeleri olan kiyazmalar belirginleşir ve kromozomların uçlarına doğru kaymaya başlar.
- Diakinez: Kromozomlar iyice kısalıp kalınlaşır, çekirdekçik kaybolur ve çekirdek zarı parçalanmaya başlar. Mayoz iğ iplikleri oluşmaya başlar.
- Metafaz I: Mitozdaki metafazdan farklı olarak, eşlenmiş homolog kromozom çiftleri (tetratlar) hücrenin ekvator düzlemine iki sıra halinde dizilirler. Homolog kromozomlar birbirlerinin karşısında yer alır.
- Anafaz I: Mitozun anafazından önemli bir fark burada ortaya çıkar. Mitozda kardeş kromatitler ayrılırken, mayozun anafaz I evresinde homolog kromozomlar birbirinden ayrılır. Bir homolog kromozom bir kutba, diğeri ise diğer kutba doğru çekilir. Bu olay, oluşan yavru hücrelerin genetik yapısının farklı olmasının bir diğer önemli nedenidir. Krossing-over olmasa bile bu ayrılma sonucu kalıtsal çeşitlilik sağlanır.
- Telofaz I: Çekirdek zarları ve çekirdekçikler yeniden oluşur ve sitoplazma bölünmesi (sitokinez) gerçekleşir. Sonuçta iki tane haploit (n kromozomlu) hücre oluşur. Ancak unutmayın, her bir kromozom hala iki kardeş kromatitten oluşmaktadır (yani DNA miktarı 2n olarak düşünülebilir). Kısa bir dinlenme evresinden sonra (bazı türlerde görülmez) Mayoz II başlar.
MAYOZ II
Mayoz II, aslında mitoza oldukça benzer bir bölünmedir.
- Profaz II: Çekirdek zarı parçalanır ve yeni iğ iplikleri oluşur. Bu iğ iplikleri, bir önceki bölünmedeki iğ ipliklerine dik konumdadır.
- Metafaz II: Her bir yavru hücredeki haploit sayıdaki kromozom, ekvator düzlemine tek sıra halinde dizilir. Krossing-over bu aşamada gerçekleşmez.
- Anafaz II: Mitozun anafazına benzer şekilde, kardeş kromatitler birbirinden ayrılarak zıt kutuplara doğru çekilirler. Bu ayrılma sonucunda her bir kromozom artık tek bir kromatitten oluşur. Kardeş kromatitlerin ayrılması sırasında rastgelelik de genetik çeşitliliğe katkıda bulunur.
- Telofaz II: Kromozomlar tekrar gevşemeye başlar ve görünmez hale gelirler. Çekirdek zarları yeniden oluşur ve sitoplazma bölünmesi tamamlanır.
Sitoplazma Bölünmesi (Sitokinez):
- Hayvan hücrelerinde: Sitoplazma ortadan boğumlanarak ikiye bölünür ve iki ayrı hücre oluşur.
- Bitki hücrelerinde: Orta lamel (ara lamel) oluşarak hücre duvarına kadar uzanır ve birbirine bitişik iki hücre meydana gelir.
Mayozun Nihai Sonucu: Başlangıçtaki bir diploit (2n) hücreden, genetik olarak birbirinden farklı dört tane haploit (n) hücre (gamet) oluşur.
Eşeyli Üreme: Gametlerin Birleşimiyle Yeni Bir Birey
Şimdi de mayozun ürünleri olan gametlerin birleşmesiyle yeni bir canlının nasıl oluştuğuna bakalım:
Eşeyli Üreme Nedir?
Farklı cinsiyete sahip iki gametin (sperm ve yumurta) birleşmesiyle yeni bir canlının oluşmasına eşeyli üreme denir.
- Dişi gamet: Dişi bireylerin üreme ana hücrelerinin mayoz bölünme ile oluşturduğu yumurta (n) hücresidir.
- Erkek gamet: Erkek bireylerin üreme ana hücrelerinin genellikle mayoz bölünme ile oluşturduğu sperm (n) hücresidir.
- Döllenme: Dişi ve erkek gametin birleşerek zigot adı verilen diploit (2n) bir hücre oluşturması olayına döllenme denir.
- Zigotun Gelişimi: Zigot, geçirdiği mitoz bölünmeler sayesinde hücre sayısını artırır ve zamanla yeni bir bireyi oluşturur.
Hermafroditlik: Tek Vücutta İki Cinsiyet
Bazı canlılarda hem dişi hem de erkek üreme organları bir arada bulunur. Bu duruma hermafroditlik denir. Hermafrodit canlılar hem yumurta hem de sperm üretebilirler. Bazıları kendi kendini dölleyebilirken (örneğin planarya ve bazı bitkiler), bazıları ise farklı zamanlarda üreme hücreleri üreterek kendi kendini döllemezler ve böylece kalıtsal çeşitliliği artırırlar (örneğin halkalı solucanlar ve bazı bitkiler).
Bitkilerde Eşeyli Üreme:
- Tohumsuz bitkilerde genellikle metagenez (döl almaşı) olayı görülür.
- Tohumlu bitkilerde üreme ana hücrelerinde mayoz bölünme ile üreme hücreleri oluşur.
- Açık tohumlu bitkilerde üreme organı kozalaktır. Dişi ve erkek üreme yapıları genellikle farklı kozalaklarda bulunur.
- Kapalı tohumlu bitkilerde üreme organı çiçektir. Bazı çiçekler hem dişi (dişi organ) hem de erkek (erkek organ) üreme yapılarını bir arada bulundurabilir (hermafrodit). Bazı türlerde ise dişi ve erkek çiçekler ayrı ayrı bulunur.
- Çiçekte hangi üreme organı bulunuyorsa ona göre adlandırılır (dişi çiçek, erkek çiçek).
- Hermafrodit bitkiler genellikle kendi kendini döllemek yerine dışarıdan gelen polenleri (erkek üreme hücresi) alarak döllenmeyi gerçekleştirirler. Bu durum kalıtsal çeşitliliği artırır.
İnsanlarda Eşeyli Üreme:
- Erkeklerde testislerde (2n) mayoz bölünme ile spermler (n) oluşur.
- Kadınlarda yumurtalıklarda (2n) mayoz bölünme ile yumurtalar (n) oluşur.
- Sperm ve yumurta, dişi bireyin yumurta kanalında döllenir ve zigot (2n) oluşur.
- Zigot, yumurta kanalında birkaç gün bekledikten sonra rahime (uterus) geçer. Burada embriyoya dönüşür ve gelişimini tamamlar.
- Zigot ve embriyo 2n kromozomludur.
- Eğer döllenme gerçekleşmezse, yumurta kanalında bekleyen yumurta rahime geçer ve bozulur. Bu bozulmuş yumurta, vajinal kanamayla (adet kanaması) dışarı atılır. Bu olay yaklaşık olarak 28 günde bir tekrarlanır.
Umarım bu detaylı anlatım, mayoz bölünme ve eşeyli üreme konusunu anlamanıza yardımcı olmuştur. Unutmayın, mayoz sayesinde oluşan genetik çeşitlilik, yaşamın devamlılığı ve evrim için hayati öneme sahiptir! Başarılar dilerim!
