Biyoloji

Canlı ve Çevre

ÇEKİRDEK

•Hücreyi yönetir.Hücre bölünmesini sağlar.Kalıtım bilgisini taşır.4 bölümdür.(ayrıntı)
A) ÇEKİRDEK ZARI
•Çift katlı bir zardır.
•Üzerindeki deliklere por denir.Bunlar hücre zarındaki porlardan daha büyüktür.
•Hücre bölünmesi sırasında kaybolan bu zarın bölünmeden sonra yeniden yapılmasında ER ve golgi görevlidir.
B) ÇEKİRDEK SIVISI
•Homojen görünümlüdür.İçerisinde bol miktarda ATP,nükleotit,ribozom ve protein bulunur.
C) ÇEKİRDEKÇİK
•Az miktarda DNA,bol miktarda RNA ve protein bulunur
.Ribozom sentezi yapılır
.Bakterilerde yoktur.
D) KROMATİN İPLİK
•Hücrede en çok bulunan maddedir.
•DNA'nın kendisi olup kromozomları oluşturur.Kromozomlar DNA ve proteinden oluşmuştur.
Kalıtsal karakterleri taşır.Üreme ve büyümeyi sağlar.Hücreyi yönetir.
Tarihçe
Hücre çekirdeği bulunan ilk organeldir ve 1802’de Franz Bauer tarafından tanımlanmıştır. Daha sonra 1831 yılında İskoçyalı botanikçi Robert Brown tarafından Linnean Society of London’da yapılan bir konuşmada daha ayrıntılı olarak tanımlanmıştır. Mikroskopla orkideleri inceleyen Brown çiçeğin dış katmanlarındaki hücrelerde gözlemlediği donuk alana areola ya da nükleus (çekirdek) adını vermiştir. Ancak olası bir işlev önermemiştir. 1838 yılında Matthias Schleiden hücre çekirdeğinin hücrelerin oluşmasında rol aldığını önererek hücre kurucu anlamına gelen sitoblast adını kullanmaya başladı. Sitoblastların etrafında yeni hücrelerin biriktiğini gözlemlediğine inandı. Hücrelerin bölünerek çoğaldığını tanımlamış olan ve hücrelerin çekirdeği olmadığına inanan Franz Meyen bu görüşe şiddetle karşı çıkıyordu. Hücrelerin sitoblast ya da başka türlü baştan oluşması düşüncesi hücrelerin yalnızca hücreler tarafından oluşturulduğu paradigmasını (Omnis cellula e cellula) yayan Robert Remak (1852) ve Rudolf Virchow’un (1855) çalışmaları ile tezat oluşturuyordu. Hücre çekirdeğinin işlevi belirsiz olarak kaldı.
1876 ve 1878 yıllarında Oscar Hertwig, deniz kestanesi yumurtalarının döllenmesi üzerine yayımladığı çeşitli çalışmalarında sperm çekirdeğinin oosit içine girerek çekirdeğiyle kaynaştığını gösterdi. Bireyin tek çekirdekli bir hücreden geliştiği bu çalışmalar ile ilk defa olarak önerilmiştir. Bu teori Ernst Haeckelin, bir türün tüm soyoluşunun embriyo gelişmesi sırasında, ilk çekirdekli hücrenin Monerula adı verilen yapısız öncül mukus kütlesinden (Urschleim) oluşması da dahil olmak üzere tekrar edildiği teorisi ile çelişiyordu. Bu nedenle döllenme için sperm çekirdeğinin gerekliliği bir süre için tartışılmıştır. Ancak Hertwig gözlemlerini amfibyumlar ve yumuşakçalar gibi diğer hayvan grupları üzerinde doğruladı. Eduard Strasburger aynı sonuçlara bitkiler için ulaştı (1884). Bu çalışmalar hücre çekirdeğine kalıtımda önemli bir görev verilmesine yol açmıştır. 1873 yılında August Weismann kalıtımda ana ve baba eşey hücrelerinin eşdeğerde olduklarını koyutunu ileri sürdü. Hücre çekirdeğinin genetik bilgiyi taşıma işlevi ancak daha sonra mitoz bölünmenin bulunmasından ve Mendel yasasının 20. yüzyılın başlarında tekrar bulunarak kalıtımda kromozom teorisinin oluşturulmasından sonra belirli hâle gelmiştir.
Yapı
Hücre çekirdeği en büyük hücre organelidir. Memeli hücrelerinde ortalama çap 11 ile 22 mikrometre (μm) arasındadır ve toplam hacmin yaklaşık 10% ‘unu kapsar. İçinde bulunan visköz sıvıya ve çekirdek dışında bulunan sitoplazmaya benzeyen nükleoplazma adı verilir.
Çekirdek Kılıfı ve Por lar
Çekirdek kılıfı birbirine paralel ve 10 ile 50 nanometre (nm) uzaklıkta iç ve dış iki zardan oluşur. Çekirdeği tamamen saran kılıf hücrenin genetik malzemesini sitoplazmadan ayırır ve makromoleküllerin nükleoplazma ile sitoplazma arasında serbest dolaşmasına engel olur. Çekirdek kılıfının dış zarı granüllü endoplazmik retikulum ile bağlantılıdır ve benzer şekilde üzerinde ribozomlar bulunur. Zarlar arasındaki boşluğa perinükleer boşluk denir ve granüllü endoplazmik retikulum lümeni ile bağlantılıdır.
Çekirdek kılıfı boyunca akış kanalları görevi yapan çekirdek porları nükleoporin adı verilen çoklu proteinlerden oluşmuştur. Porların moleküler ağırlığı yaklaşık 125 milyon daltondur ve 50 (bira mayası) ile 100 (omurgalılar) kadar proteinden oluşurlar. Porların toplam çapı 100 nm kadardır ancak merkezlerinde bulunan düzenleyici sistemler nedeniyle moleküllerin serbestçe dolaşabildiği açıklık 9 nm genişliğindedir. Bu boyuttaki açıklıktan suda çözünebilen küçük moleküller geçebilirken nükleik asit ve proteinler gibi daha büyük moleküller geçerek çekirdeğin içine giremez. Bunun yerine bu büyük moleküller aktif olarak çekirdeğin içine taşınmalıdır. Tipik bir memeli hücresinin çekirdek kılıfı üzerinde 3000 ile 4000 kadar por bulunur ve bu porların her birinde, dış ve iç zarların birbirine kaynaştığı yerde, simit şeklinde sekiz misli simetrik halka şeklinde yapılar bulunur. Bu halkalara, nükleoplazmaya uzanan çekirdek sepeti denilen yapılarla sitoplazmaya ulaşan flamentöz uzantılar bağlıdır. Her iki uzantı da çekirdek taşıyıcı proteinlerinin bağlanmasına yardımcı olur.
Proteinlerin çoğu, ribozomlardan oluşan alt birimler ve bazı RNA’lar karyoferin diye bilinen bir dizi taşıyıcı faktörün aracılık ettiği bir süreçle por komplekslerinden geçerek taşınırlar. Çekirdek içine doğru olan harekete aracılık eden karyoferinlere importin, çekirdek dışına doğru olan harekete aracılık edenlere de eksportin denir. Karyoferinlerin çoğu taşıdıkları yükle doğrudan etkileşime girer ama bazıları yine de bağdaştırıcı proteinler kullanır. Kortizol ve aldosteron gibi steroit hormonları ile hücrelerarası haberleşmede yeralan diğer yağda çözünen küçük moleküller hücre zarına nüfuz ederek sitoplazmaya geçer ve burada bağlandıkları nükleer reseptör proteinleri sayesinde çekirdek içine sızabilir. Burada ligantlarına bağlı olarak transkripsiyon faktörleri olarak görev yapar; ligantların olmadığı durumda ise bu reseptörlerin çoğu gen ekspresyonunu baskılayan histon deasetilaz olarak işlev gösterir.

Hücre Bölünmeleri

Tüm canlılarda görülen bir olaydır. Hücre bölünmesinin amacı bölünmenin meydana geldiği canlı ve hücre tipine bağlı olarak, yeni fertler meydana getirmek, regenerasyon(yenilenme) ve büyümeyi sağlamak ve eşey hücrelerini oluşturmaktır. bir hücrenin bölünmesi için önce belli bir büyüklüğe ulaşması gereklidir. Çünkü,hücre büyüdükçe yüzeyi ile hacmi arasındaki ilişki yüzeyi, çekirdek ile sitoplazma arasındaki ilişki de çekirdek aleyhine bozulur. Bu da hücrenin hayatını tehlikeye sokabilir.Bu nedenle hücre bölünmeye başlar. İnsanlarda deri, bağırsak mukozası, alyuvar ve akyuvarları üreten dokulardaki hücreler sürekli bölünmeler geçirirler. buna karşılık bazı dokuların hücreleri belirli zamanlarda bölünür, hatta sinir ve retina hücreleri 20-25 yaşlarından sonra hiç bölünmez.
Hücrelerde genellikle büyüme ve regenerasyonu sağlayan mitoz ve somatik hücre bölünmesi ve yeni döllerin meydana gelmesini sağlayan gametlerin oluşumu için mayoz olmak üzere iki tip bölünme (Bakınız Karşılaştırmalı Animasyon)görülür.
Özetlenecek olursa;
•Hücrelerin benzerlerini oluşturmasıdır.İki sebepten dolayı olur.
a)Yüzey-hacim ilişkisinin bozulmasıHücreyi küre şeklinde düşünerek bu ilişkiyi açıklamaya çalışalım.
Eğer hücremiz r yarıçaplı olsaydı Alanı=Yüzeyi=4pir2 Hacmi=(4/3)pir3 olurdu.
Eğer hücremiz 2r yarıçaplı olsaydı Alanı=Yüzeyi=4pi(2r)2 Hacmi=(4/3)pi(2r)3 olurdu.Yani yüzey ilk durumun 4 katına çıkarken hacmi 8 katına çıkmaktadır. Daha açık söyleyecek olursak ilk durumda yüzey-hacim ilişkisi oranına 1-1 oran dersek ikinci durumda bu oran 1-2 olur.Yani yüzey-hacim ilişkisi bozulmuştur.
b)DNA’nın eşlenmesi
•Bütün hücreler bölünemez.(Sinir hücresi, sabit dokular, vb...)
•Canlılarda 2 çeşit hücre bölünmesi vardır.

1)MİTOZ BÖLÜNME(ayrıntılı Bilgi)

•Eşeyli ve eşeysiz üreyen bütün çok hücreli canlılarda büyüme ve gelişmeyi sağlayan temel olay mitoz bölünmedir.Tek hücrelilerde ise hücre bölünmesi her defasında üremeyi sağlamış olur.
•Eşeysiz üremelerde, yenilemelerde görülür.
•Kromozom sayısı değişmez.(2n = 2n)
•Kromozom yapısı değişmez.(=Çeşitlilik oluşturmaz)
•5 safhadır.İPMAT

1)İnterfaz :(Animasyonu izle)•Dinlenme ve hazırlık evresidir.
•En uzun evredir.
•Sonunda DNA eşlenir.
2)Profaz :
•Çekirdek zarı, çekirdekçik ve organeller parçalanır.
•Hayvan hücrelerinde sentrozomlar eşlenerek karşılıklı kutuplara gider.
•İğ iplikleri oluşur.(Bitkilerde bu işi golgi yapar.)
3)Metafaz :
•Kromozomlar ortada tek sıra halinde dizilirler.
4)Anafaz :

•Kardeş kromatidler birbirlerinden ayrılır ve karşılıklı kutuplara gider.
5)Telofaz :
•Çekirdek bölünmesini(karyokinezi), sitoplazma bölünmesi(sitokinez) izler.
•Çekirdek zarı, çekirdekçik ve organeller yeniden oluşur.
NOT :(Ayrıntı) Bitki sitokinezi orta lamelle, hayvan sitokinezi boğumlanarak olur.


2)MAYOZ BÖLÜNME
Şekille
Ayrıntılı Bilgi
Animasyonu İzle

•Üreme ana hücrelerinde görülür.(Erkek > Testis , Dişi > Ovaryum)
•Eşeyli üremelerde görülür.
•Kromozom sayısı yarıya iner.(2n > n)
•Kromozom yapısı değişir.(=Canlılarda çeşitliliği sağlar.Krossing-0ver sayesinde)
•Bölünme sonucunda 4 hücre oluşur ki bunlara gamet denir.
•2 safhada gerçekleşir.a) Mayoz-I b) Mayoz-II
a)Mayoz – I (İPMAT)
1.İnterfaz :
•Dinlenme ve hazırlık evresidir.
•En uzun evredir.
•Sonunda DNA eşlenir.
2.Profaz :
•Çekirdek zarı, çekirdekçik ve organeller parçalanır.
•Hayvan hücrelerinde sentrozomlar eşlenerek karşılıklı kutuplara gider.
•İğ iplikleri oluşur.(Bitkilerde bu işi golgi yapar.)
•Homolog kromozomlar birbirlerine sarılırlar.(sinapsis)
•Oluşan 4 kromatidli yapıya tetrat denir.
•Homolog kromozomların kardeş olmayan kromatidleri parça değiştirir.
3.Metafaz :
•Kromozomlar ortada çift sıra halinde dizilirler.
4.Anafaz :
•Homolog kromozomlar ayrılarak karşılıklı kutuplara gider.
5.Telofaz :
•Çekirdek bölünmesini(karyokinezi), sitoplazma bölünmesi(sitokinez) izler.
•Bitki sitokinezi orta lamelle, hayvan sitokinezi boğumlanarak olur.
•Çekirdek zarı, çekirdekçik ve organeller yeniden oluşur.
b)Mayoz – II (PMAT)
•Aynı mitoz gibidir.
•DNA eşlenmesi olmaz.
•Sadece sentrozom eşlenmesi olur.
4 safhadır.

Paylaşıma aç

Reply to This

Badge

Yükleniyor

© 2009   Created by Ahmet Demirel on Ning.   Create a Ning Network!

Badges  |  Report an Issue  |  Privacy  |  Terms of Service

Sign in to chat!