DNA sentezi mitotik siklusun hangi evresinde gerçekleşir? S aşaması

yazar

DNA sentezi mitotik siklusun hangi evresinde gerçekleşir?

A9 G0

B) G1

C) S ******

D) G2

E) Mitoz aşaması

Mitotik hücre döngüsü şu evrelerden oluşur:

G0 fazı: Hücre döngüsünden çıkar, dinlenme evresine girer.

G1 fazı: Hücre büyür, protein sentezi olur, mitoz öncesi hazırlık yapılır.

S fazı (Sentez fazı): DNA replikasyonu bu evrede gerçekleşir. Kardeş kromatitler oluşur.

G2 fazı: DNA kontrolü yapılır, mitoz için son hazırlıklar tamamlanır.

M fazı (Mitoz): Hücre bölünmesi (karyokinez + sitokinez) gerçekleşir.

———————————–

Mitotik hücre döngüsü, ökaryotik hücrelerin çoğalmasının temelini oluşturan ve bir ana hücreden genetik olarak özdeş iki yavru hücrenin oluşmasını sağlayan karmaşık bir süreçtir. Bu döngü, temelde iki ana evreden oluşur:

  1. İnterfaz: Bu evre, hücrenin bölünmeye hazırlanma sürecidir ve mitotik evreye dahil değildir. Ancak mitotik döngünün önemli bir parçasıdır çünkü hücrenin büyümesi, DNA replikasyonu ve bölünme için gerekli proteinlerin sentezi bu evrede gerçekleşir. İnterfaz kendi içinde üç alt evreye ayrılır:
    • G1 (Gap 1) Evresi: Hücre büyür ve metabolik olarak aktiftir. Bölünme için gerekli proteinler ve organeller sentezlenir. Bu evrede hücre, çevresel sinyalleri değerlendirerek bölünmeye devam edip etmeyeceğine karar verir.
    • S (Sentez) Evresi: DNA replikasyonu gerçekleşir. Her bir kromozomun DNA içeriği iki katına çıkarak iki kardeş kromatit oluşturur. Sentrozom da bu evrede eşlenir.
    • G2 (Gap 2) Evresi: DNA replikasyonunun tamamlanıp tamamlanmadığı kontrol edilir. Hücre, mitotik bölünme için gerekli son hazırlıkları yapar ve enerji depolar.
  2. M (Mitotik) Evre: Gerçek hücre bölünmesinin gerçekleştiği evredir ve iki aşamadan oluşur:
    • Mitoz (Çekirdek Bölünmesi): Ana hücrenin çekirdeğindeki kromozomların eşit olarak iki yavru çekirdeğe ayrıldığı süreçtir. Mitoz kendi içinde dört alt evreye ayrılır:
      • Profaz: Kromatin yoğunlaşarak belirgin kromozomları oluşturur. Çekirdek zarı parçalanmaya başlar ve sentrozomlar zıt kutuplara doğru hareket etmeye başlar. İğ iplikleri (mikrotübüller) oluşmaya başlar.
      • Metafaz: Kromozomlar, sentromer bölgelerinden iğ ipliklerine bağlanarak hücrenin ekvatoral düzleminde (metafaz plağı) dizilirler. Bu dizilim, kromozomların eşit şekilde ayrılması için kritik öneme sahiptir.
      • Anafaz: Kardeş kromatitler birbirinden ayrılarak zıt kutuplara doğru çekilirler. Bu hareket, iğ ipliklerinin kısalmasıyla gerçekleşir. Artık her bir kromatit bağımsız bir kromozom olarak kabul edilir.
      • Telofaz: Kromozomlar kutuplara ulaşır ve tekrar gevşemeye (kromatinleşmeye) başlarlar. Her bir kromozom kümesinin etrafında yeni bir çekirdek zarı oluşur. İğ iplikleri kaybolur.
    • Sitokinez (Sitoplazma Bölünmesi): Çekirdek bölünmesinin ardından sitoplazma da bölünerek iki ayrı yavru hücre oluşur. Hayvan hücrelerinde, hücre zarının boğumlanmasıyla (aktin ve miyozin filamentlerinin kasılmasıyla) gerçekleşir. Bitki hücrelerinde ise hücrenin ortasında bir hücre plağı oluşur ve bu plaka büyüyerek yeni bir hücre duvarı oluşturur.

Mitotik hücre döngüsünün önemi:

  • Büyüme ve Gelişme: Çok hücreli organizmaların büyümesi ve gelişmesi, hücre sayısının artmasıyla gerçekleşir ve bu da büyük ölçüde mitotik hücre bölünmesi sayesinde olur.
  • Doku Onarımı ve Yenilenme: Vücutta hasar gören dokuların onarılması ve bazı hücre tiplerinin yenilenmesi mitotik bölünme ile mümkün olur. Örneğin, cilt hücrelerinin yenilenmesi veya bir yaralanmanın iyileşmesi.
  • Aseksüel Üreme: Tek hücreli ökaryotlar ve bazı çok hücreli organizmalar, genetik olarak aynı yavrular oluşturmak için mitozu kullanır.

Mitotik hücre döngüsü, karmaşık kontrol mekanizmaları tarafından sıkı bir şekilde düzenlenir. Hücre döngüsünün farklı aşamalarında kontrol noktaları bulunur. Bu kontrol noktaları, DNA hasarı, kromozomların doğru bağlanması gibi sorunları tespit ederek döngünün durmasına veya yavaşlamasına neden olabilir. Bu sayede genetik materyalin doğru bir şekilde yavru hücrelere aktarılması sağlanır. Kontrol mekanizmalarındaki aksaklıklar ise kontrolsüz hücre büyümesine ve kanser gibi hastalıklara yol açabilir.

————————-

S Fazı (Sentez Fazı) – Hücre Döngüsünün DNA Replikasyonu Evresi

S fazı, hücre döngüsünün en kritik evrelerinden biridir ve hücrenin genetik materyalini eşlediği DNA sentezinin (replikasyonunun) gerçekleştiği aşamadır.

S Fazının Özellikleri:

  • DNA replikasyonu başlar ve tamamlanır.
    • Her kromozom, kardeş kromatit olacak şekilde kendini kopyalar.
    • Böylece mitozda her yavru hücre eşit genetik bilgi alabilir.
  • Hücredeki DNA miktarı 2 katına çıkar.
    • Örn. 2N → 4N olur (ploidy değişmez ama DNA miktarı artar).
  • Histon sentezi artar.
    • Yeni DNA’ya sarılacak histon proteinlerinin üretimi hızlanır.
  • Sentrozomlar da çoğalır.
    • Bu, mitoz sırasında iğ ipliklerinin oluşması için gereklidir.