Hücre çekirdeği bölünmesi

Giriş

Vücuttaki dokuların çoğu sürekli kendini yeniliyor. Bu yenilenme, sürekli yeni hücrelerin oluşumu ile sağlanır. Bu yeni oluşum, hücrelerin bölünmesiyle elde edilir. Bu hücre bölünmesi, hücrelerin bölünebilmesini gerektirir. Yetişkinlerde bölünebilen hücrelere yetişkin kök hücreler denir. Hücrenin sitokinez olarak da adlandırılan gerçek bölünmesinden önce hücre çekirdeğinin bölünmesi gelir. Hücre çekirdeğinin çoğu DNA içerir. DNA genetik bilgiyi içerir. Ortaya çıkan hücrelerin tüm bilgileri içermesi için, içerdiği DNA hücre çekirdeği bölünmeden önce ikiye katlanır. Hücre çekirdeğini bölme sürecine mitoz da denir.

Nükleer bölünme süreci

Hücre çekirdeği bölünmesi 5 aşamada gerçekleşir. Bu 5 fazın sonunda tek çekirdek yerine tam işlevli ve özdeş iki hücre çekirdeği vardır. Çekirdeğin bölünmesini anlamak için DNA'nın kromozomlarda organize olması önemlidir. İnsanlarda ve hayvanlarda bulunan tüm genetik bilgiler birkaç kromozoma bölünmüştür. İnsanlar vücutlarının tüm hücrelerinde yumurta ve sperm hücreleri hariç tüm genetik bilgilerin 2 nüshasına sahiptir. Anneden ve babadan birer kopya.

Genel olarak, hücre çekirdeğindeki DNA 46 kromozoma bölünmüştür. Mitozdan önce, genetik bilginin hücre döngüsü adı verilen, yani bir hücrenin yaşam döngüsü içinde kopyalanması gelir. Çoğaltmadan önce, kromozomlar, iki kromatid kromozom olarak çoğaltıldıktan sonra tek kromatid kromozomlar olarak bulunur. Hücre çekirdekleri bölündükten sonra, yine tek kromatid kromozomları vardır. Bu, hücre çekirdeği bölünmeden ve hiçbir bilgi kaybolmadan genetik bilginin ikiye katlandığını açıkça ortaya koymalıdır.

Hücre çekirdeği bölünmesi, kromozomların daha sıkı paketlenmesiyle başlar. Aslında bunlar hücre çekirdeğinde sıralanmamış. Bu yoğunlaşma sayesinde, kromozomlar daha önce sınıflandırılmamış olduğundan ve hücre çekirdeğini doldurduğundan, tek tek kromozomlar ışık mikroskobu altında tanınabilir, ki bu önceden mümkün değildir. Aynı zamanda hücre çekirdeklerini çevreleyen kabuk parçalanır. Daha sonra kromozomlar, mil aparatı tarafından bir sıra halinde düzenlenir. Mil aparatı, mikrotübüller olan iplikler şeklinde düzenlenmiş protein yapılarından oluşur. Bu protein yapıları, kromozomları hareket ettirebilir ve sonraki adımlar için bir düzlemde düzenleyebilir. Artık kromozomlar doğru bir şekilde düzenlendiğine göre, iki özdeş kromatit iş mili aparatı tarafından birbirinden ayrılır. Yani şimdi tek kromatitli kromozomlar yeniden ortaya çıktı. Sonunda, hücre çekirdeğinin kabuğu yeniden oluşturulur ve iki özdeş hücre çekirdeği vardır. Hücre daha sonra bölünür ve hücre çekirdekleri yeni ortaya çıkan iki hücre arasında dağıtılır. Bununla birlikte, bu süreç hücre çekirdeği bölünmesinin bir parçası değil, ayrı bir adımdır ve hücre bölünmesi veya sitokinez olarak adlandırılır.

Hücre çekirdeği bölünmesinin aşamaları

Hücre çekirdeği bölünmesi 5 aşamaya bölünebilir. Aşamalara prophase, prometaphase, metafaz, anafaz ve telofaz denir.

İlk aşamada, faz, esas olarak kromozomların yoğunlaşması gerçekleşir. Bu aşamadan önce, tek tek kromozomlar ışık mikroskobu altında birbirinden ayırt edilemez. Yalnızca yoğunlaştırılmış durumda ayrı kromozomlar olarak görünür hale gelirler. Yoğunlaşmaya ek olarak çekirdeği çevreleyen kabuğun parçalanması başlar.

Sonraki aşamada, prometa fazı, nükleer zarf tamamen parçalanır ve iş mili aparatı da gelişir.

İş mili aparatı, sonraki aşamada, metafazda önemli hale gelir. Bu aşamada kromozomlar sıralanır.

Bir sonraki aşama anafaz olarak adlandırılır. Bunda kromozomlar ayrılır, böylece 2 özdeş yavru kromozom oluşturulur. Ek olarak, ortaya çıkan kromozomlar birbirinden ayrılır.

Mitozun son aşaması, nükleer zarfların restore edildiği telofazdır. Ek olarak, kromozomların yoğunlaşması tersine çevrilir. Telofazın sonunda iki işlevsel hücre çekirdeği vardır.

Bu konuyla da ilgilenebilirsiniz: Hücre çekirdeğinin işlevleri

Neden çekirdek bölünmesi var?

Sürekli kendini yenileyen dokulara hücre oluşturmak için nükleer bölünme gereklidir. Vücudun işlev görme ve iyileşme yeteneği, ölü hücrelerin yenileriyle değiştirilebileceği gerçeğine dayanır. Bununla birlikte, çeşitli dokular arasında bölünme kabiliyetinde farklılıklar vardır. Deri veya mukoza zarları ve kan hücreleri dahil olmak üzere vücudun bazı kısımları sürekli olarak kendini yeniler. Olgunlaşmamış progenitör hücreler bölünürken cilt ve kan hücreleri sürekli olarak kopyalanır. Bunun için hücre çekirdeği bölünmesi gereklidir. Bununla birlikte, vücutta hücreleri artık bölünmeyen organlar da vardır. Buna kalp ve beyin dahildir. Burada yeni hücre çoğaltılmadığından, hasarın yerini orijinal doku yerine sadece yara dokusu alabilir.

Bir hücre çekirdeğinin bölünmesi ne kadar sürer?

Bir hücre çekirdeği bölünmesinin süresi, tüm hücre tipleri için farklıdır. Hücrelerin hızlı mı yoksa yavaş mı bölündüğüne bağlı olarak. Mitoz birkaç dakika sürebilir, ancak mitozun birkaç saat sürdüğü hücreler vardır. Hücre çekirdeği, sürekli olarak yeni hücrelerin oluştuğu organlarda en hızlı şekilde bölünür. Buna deri, mukoza zarları ve kemik iliği dahildir. Kemik iliğinde kan oluşumu gerçekleşir. Hücre çekirdeği bölünmesi bu nedenle burada özellikle hızlı bir şekilde gerçekleşmelidir.

Hücre çekirdekleri ne sıklıkla bölünür?

Hücre çekirdeği bölünmelerinin sıklığı, öncelikle hücrelerin ne kadar hızlı bölündüğüne bağlıdır. Hücre bölünmesi, hızla bölünen hücrelerde daha sık görülür. Yavaş bölünen hücrelerde, buna bağlı olarak daha az sayıda hücre çekirdeği bölünmesi vardır. Vücutta artık bölünmeyen hücreler olduğuna dikkat etmek önemlidir. Bu hücrelere farklılaşmış hücreler denir. Bunlar sonunda ölür ve değiştirilmeleri gerekir. Bu, progenitör hücrelerin işlevidir. Hâlâ bölünebilirler ve daha sonra kısmen farklılaşmış hücreler haline gelebilirler ve bu hücreler artık bölünemezler.

Hücre çekirdeği yanlış bölünürse ne olur?

Hücre döngüsünde, hücre bölünmesi sırasında hataların oluşmasını önlemeyi amaçlayan birkaç kontrol noktası vardır. Bu kontrol noktaları, kritik süreçlerin gerçekleştiği çeşitli noktalarda bulunur. Çekirdeğin bölünmesindeki en kritik aşama, kromozomların ayrılmasıdır. Burada bir hata meydana gelirse, iki farklı kromozom ortaya çıkabilir. Ortaya çıkan hücre kusurlu olacaktır ve bir tümör hücresi gelişebilir. Mitozun kontrol noktası, kromozomların arka arkaya düzenlendiği faz olan metafazdadır. Kontrol noktasının çalışma şekli, bir sonraki adımın tüm kromozomlar uygun şekilde düzenlenene kadar başlamamasıdır. Bir hata oluşursa, en iyi senaryoda mitoz durdurulacak ve hücre çekirdeği kırılacaktır.

Ancak, bu kontrol noktasında hatalar meydana gelebilir. Farklı kromozom içeriğine sahip hücre çekirdekleri ortaya çıkarsa, hücreler ya vücut tarafından yok edilebilir ya da hücreler daha yüksek bir dejenerasyon riski ile gelişebilir.

Bu da ilginizi çekebilir: Kromozom mutasyonu

Bir tümör nasıl gelişir?

Tümör kelimesi kelimenin tam anlamıyla şişlik anlamına gelir ve çeşitli işlemlerle tetiklenebilir. Şişliğin en yaygın nedeni, aşırı su tutulmasından dolayı şişmeye neden olan iltihaptır. Kontrolsüz hücre çoğalmasının neden olduğu bir tümöre neoplazm da denir. Farklı hücrelerden kaynaklanan birçok farklı neoplazi formu vardır. Genel olarak neoplazmalar, hücrenin büyümesi ve bölünmesi üzerindeki kontrol kaybından kaynaklanır. Hücreler, bir hücrenin kontrolden çıkmamasını sağlayan çeşitli proteinler içerir. Bu proteinler, bu proteinler için şablon olan genlerdeki değişikliklerle işlevlerinde kısıtlanabilir. Bu kontrol işlevi kaybı, kontrolsüz büyümeye ve dejenere hücrelere yol açar.

Bununla ilgili daha fazlasını okuyun: tümör