Slayt 1 - Atatürk Üniversitesi

Atatürk Üniversitesi
Veteriner Fakültesi
Histoloji Embriyoloji Anabilim Dalı
Doç.Dr. Nejdet ŞİMŞEK
Histoloji I
ÇEKİRDEK
Mitoz Bölünme
Mayoz Bölünme
ÇEKİRDEK: NUCLEUS
• Genellikle hücrenin merkezinde bulunan, yuvarlak veya oval yapılardır.
• Olgun eritrositler ve trombositler dışında bütün hücrelerde bulunur.
Biçimi hücre şekline uygunluk gösterir.
• Bazı hücrelerde loblaşma gösterir. Küre ya da silindirik şekilli
hücrelerde yuvarlak, ince uzun şekilli hücrelerde iğ biçimlidir. Bazı
hücreler loplanmış çekirdek içerir
• Bazı hücreler çift çekirdeklidir(Karaciğer ept)
• Bazıları çok çekirdeklidir(osteoklast, iskelet kas telleri)
• Kalıtımsal özellikleri taşıyan genleri içerir
• Sitoplazmada sentez olaylarının
gerçekleşmesi için gerekli RNA yı
barındırır.
İnterfazda bulunan (bölünmeyen) bir hücrede
çekirdeğin başlıca şu komponentleri vardır:
•
•
•
•
Çekirdek zarı: karyolemma
Kromatin: Chromatin
Çekirdekcik: Nucleolus
Çekirdek sıvısı: karyolymph
Çekirdek zarı
• Sitoplazma ile çekirdek içeriğini birbirinden ayıran bir çift zardır. Sadece
çekirdek bölünmesi sırasında kaybolur ve kısa zamanda ER’dan tekrar oluşur.
• Elektron mikroskopta iki ünit membran arasında perinükleer sisterna denilen
dar bir aralık olduğu görülür.
• Dış membrana ribozomlar bağlanmıştır ve sentezlenen proteinler perinükleer
sisternaya geçer (GER’a benzeyişine dikkat ediniz).
• Dış membran yer yer ER membranları ile devam eder, böylece ER veya GER
sisternaları ile perinükleer aralık birleşir.
•
•
•
Herbiri ünit membran
özelliğindedir
İç zar düz iken dış
zar sitoplazmaya
doğru çıkıntılar yapar.
Çekirdekten
sitoplazmaya madde
alış verişinin yapıldığı
delikçiklere Por adı
denir.
Dış ve iç membranlar düzgün
aralıklarla kaynaşarak porus denilen 8
kenarlı delikleri oluştururlar.
Özellikle hücrenin metabolik
aktivitesi arttıkça porus sayısı artar.
Poruslar
tamamen
açık
değildir, çok ince bir unilaminar
membran yapısındaki bir diyaframla
kapatılmıştır.
Bu yapı dış ve iç zarda halka
şeklinde dizilmiş 8 protein yapıda
granülden oluşur.
Porlar sitoplazma ve çekirdek
arasındaki geçişlere aracılık eder.
Ortalama 70 nm çapındaki bu porlar
bazen çok sayıda (3000-4000 adet)
olabilir ve nükleolemmanın yüzeyinin
%20-25’ini oluşturabilirler.
Çekirdekcik: Nucleulos
• Çekirdekcik,
rRNA
moleküllerinin
bir araya
gelmesiyle
oluşur.
• Bazı
hücrelerde 1
den fazla
çekirdekcik
bulunabilir.
Çekirdek içinde eksantrik
yerleşimli, filamentöz ve
granüler bir materyalden
oluşmuş,
rRNA
ve
proteinden
zengin,
yuvarlak ve membransız
bir yapıdır.
Nükleolus
ribozomal alt birimlerin
yapıldığı
yerlerdir.
Genellikle
kuvvetli
bazofilik boyanırsa da
bazı asit boyalarla da
boyanabilmektedir.
Bu
değişkenlik RNA ve bazik
proteinin değişen oranına
bağlıdır. Çok az miktarda
DNA içerdiğinden fölgen
reaksiyonu vermez.
Işık mikroskopta çekirdekcik
Her çekirdekte 1-4 arası nükleolus
bulunur. Aslında bir insan hücresi 10
ayrı
nükleolus
oluşturma
potansiyeline
sahiptir,
ancak
genellikle bunlardan bir veya ikisi
görülür.
Çünkü interfaz safhasındaki
hücrede nükleoluslar kaynaşmaya
meyillidir.
Genellikle protein sentezi
fazla olan hücrede nükleolus birden
fazla sayıda ve iridir. Nükleus
kromatini çok yoğun hale geldiğinde
(örneğin lenfositlerde) nükleoluslar
çok zor görünür hale gelir.
• Çekirdekciğin
nükleus zarına
yakın olması
yüksek aktivite
evresindeki
hücrelerde
görülür.
• Sitoplazmada
devamlı yer
değiştirirler.
Pars granulosa
(PG),
çekirdekcik
içerisindeki rRNA
moleküllerinin
oluşturduğu
yumaklar
Pars amorfa.
Çekirdekcik
içerisindeki
homojen alanlardır.
Bu alanlarda
rRNAsentezleyen
nukleus
organizatörleri
bulunurki bu
bölgeye
pars fibrosa (PF),
da denir
Kromatin
Kromatin kromozomların interfazdaki görünümü olup genetik materyal olan DNA
ve bazik proteinleri (histon) taşıyan iplik şekilli yapılardır. Kromatinin yaklaşık
%80'ini proteinler, %20'sini ise DNA oluşturur. Ayrıca az miktarda RNA
(kromozomal RNA) ve RNA-DNA sentezinde kullanılan protein yapıda enzimler
bulunur.
•
•
•
•
•
•
Kromatini DNA molekülleri
oluşturur.
İnsanda 46 adet kromatin
ipliği bulunur.
Çekirdek içindeki koyu
bölgeler heterokramatin
Açık bölgeler ökromatin
olarak adlandırılır.
İnsanda DNA molekülünün
boyu 1.7-8.5 cm arasındadır.
İnterfazda kromozomları
göremeyiz. DNA feulgen
boyasıyla pozitif
boyandığından kromatinde
bu boyayla görülebilir.
Ayrıca bazik boyalarla da
boyanırlar
• Çekirdeğin içine sığabilmek için DNA
molekülü
• Histon moleküllerinden oluşan oktamerlere
sarılırlar( nükleozomlar oluşur). Boy 5-7 kez
kısalmıştır.
• Çekirdek ve çekirdekcik periferinde birbiri üzerine
kıvrılarak boylarını 40 kez daha
kısaltırlar.(heterokromatik alanlar)
• Ökromatik alanlar aktif heterokromatik alanlar ise
inaktif olarak bilinir.
Oktamer---- nukleozom
KROMOZOMLAR
• Hücre bölünmesi başlangıcında 2 katına çıkan
DNA molekülleri 2 şerli bir araya gelerek
kromozomları oluşturur.
• Bir DNA molekülü kromozomdan 5-10 bin defa
daha uzundur. Bu nedenle kromatin iplikleri kısalıp
kalınlaşarak kromozomları oluşturur. Aralarını
histon yapısında olmayan protein molekülleri
doldurur.
• Kromozomların primer ve sekonder boğumları
vardır
• Primer bütün kromozomlarda bulunurken, sekonder
boğum çok azında yer alır.
• Kromonema: kromozomun içine sığacak kadar
kısalmış kromatin ipliklerine denir.
• Sentromer: primer boğumda bulunan
kromozomdaki kromonema çiftini bir arada tutan
oluşum
• Kromatid: kromozomların birer kromonema içeren
yarımlarına verilen isimdir.
Metasentrik kromozom: primer boğum ortada
kollar birbirine eşit
Submetasentrik kromozom: primer boğum1/3
kısımda yer alır.
Akrosentrik kromozom: primer boğum bir uca
çok yakındır.
Telosentrik kromozom: primer boğum iki ucu
birbirine bağlayacak şekilde yerleşmiştir.
Human karyotype.
Nükleik asitler
• Nükleik asitleri nükleotidler oluşturur
• Nükleotid: azotlu baz+ pentoz şekeri+ fosfor asiti
• Nükleosid: azotlu baz+pentoz şekeri
• Polinükleotid: nükleotid+nükleotid+…….
• Polimerizasyon: nükleotidlerdeki şekerlerin
fosfatlara polimeraz enzimi aracılığı ile
bağlanarak uzun iplikçikleri(nükleik asitleri)
oluşturmasıdır.
• Pentoz şekerleri: RNA da riboz ve DNA da
deoksiriboz
• Azotlu bazlar: adenin, timin, sitozin, guanin
urasil,
• Pürin bazlar: adenin+ guanin
• Primidin bazlar: timin+sitozin+urasil
• A-T, G-C
DNA
• A-U, G-C
RNA
Replikasyon, DNA helikaz ile ayrılan DNA iplikçik çiftinden
nükleotidlerin DNA polimeraz aracılığıyla bu DNA ipliklerine bağlanması
ve sayısının 2 katına çıkmasıdır. A-T,T-A G-C, C-G
Gen: DNA
iplikleri boyunca
birer molekül
RNA
sentezleyen
parçalar denir
Genom:
Genlerin
tümüne birden
verilen isimdir.
Transkripsiyon
• DNA dan RNA sentezlenmesidir.
• DNA nın belli bölümleri katılır
• DNA helikaz enzimiyle çift sarmal ayrılır.
Bu bölgelerden RNA sentezi gerçekleşir.
• A-U, G-C, C-G eşleşmesi olur
• RNA sentezi, bazların RNA polimeraz
aracılığıyla birbirine bağlanmasıyla
gerçekleşir.
SEX kromatini
buccal epithelium and in a polymorphonuclear leukocyte
Dişi memelilerin soma hücrelerinde çekirdek zarının iç yüzüne oturmuş yada
karyoplazma içinde kromatin topluluklarından daha iri cisimciklerdir.
• Mitoz sonunda
xx
kromozomların
dan bir
tanesinin
kromatin haline
dönüşmesi,
diğerinin ise
mitoz
periodundaki
heterokromatik
halini
sürdürmesi
olayıdır.
Çekirdek sıvısı
• Karyolenf adı ile de bilinir.
• Çekirdek içerisindeki şekilli unsurların
arasını doldurur.
• Histonlar, nükleotidler, enzimler, DNA ve
RNA polimerazları içerir.
Hücre bölünmesi
• Amitoz : genellikle çekirdek bölünmesidir, karaciğer,
böbrek, adren epitelleri, kalp kası telleri bu bölünme ile
çekirdek sayısını 2 katına çıkartabilir.
• Mitoz: kalıtımsal faktörleri yeni bireylere olduğu gibi
aktarmak amaçlanır, 4 fazdan oluşur.profaz, metafaz,
anafaz, telofaz.
• Endomitoz:bir tip mitoz bölünmedir. Çekirdekte
kromozomlar
şekillenir,
kromatidler
birbirinden
ayrılaraksayılarını 2 katına çıkarır8tetraploidi) ama
çekirdek ve sitoplazma bölünmesi gerçekleşmez.
• Mayoz: eşeyli üreme ile çoğalan bitk, ve hayvanların
eşey organlarında gerçekleşir.Genetik metaryalin
değişmesi amaçlanır.
Mitoz bölünme
• İnterfaz:
• Bu aşamanın sonuna doğru DNA
duplikasyona uğrar.
• Sitoplazmada organel sayısı artar
Bu evreden sonra mitozun gerçek 4
bölünme aşaması gerçekleşir
Profaz, Metafaz, Anafaz, Telofaz
Profaz
• Komşu hücrelerle bağlantılar koparılır
• Dışardan hücreye su girerek hücre yuvarlaklaşır.
• Sentrioller kutuplara doğru hareket eder ve mitoz mekiği oluşur.
• Çekirdekte kromozomlar şekillenir.
• Çekirdek zarı ve çekirdekcik erir.
• Kromozomlar sitoplazmaya dağılır.
Metafaz
• Çekirdek zarı
parçalanmıştır
• Kromozomlar
sitoplazmaya dağılır
• Mekik ipliğine tutunmuş
kromozomlar ekvatoryal
düzlemde bir araya
gelirler.
• Kromatidler
belirginleşirler
• Metafaz 1 saat sürer
Anafaz
• Sentromer 2 ye
bölünür
• Kromatidler
serbest kalır
• Kromozom
sayısı 2 katına
çıkmış olur
• Kardeş
kromozomlar
kutuplara
doğru hareket
ederler.
• Çok kısa sürer
Telofaz
• Kutuplara çekilen
kromozomlar daha da
kısalır
• Profazdakinin tersine
kromatidler uzar ve
yumak oluştururlar.
• Kromatin iplikleri
şekillenir
• Çekirdek zarı gelişir
• Çekirdekcik oluşur
Mayoz bölünme
• ovaryum ve testiste
gerçekleşir
• Kromozom sayısı 2n den 1
n‘ e düşer
• Yavru hücrede kromozom
sayısı sabit kalır.
• Mayoz peşpeşe 2 mitozdan
ibarettir
• Leptoten, zigoten, pakiten.
Diploten dönemleri vardır.
Mayoz I
Leptoten
•
Profaz
başlangıcında
kromozomların
birbirinden uzakta
olduğu dönemdir.
•
Her bir
kromozom 2
kromatidten
oluşur.
Zigoten
• Homolog Kromozomlar
birbirine yaklaşır
• Bu eşleşmeye synapsis
(conjugation) denir
• Kromozomların birer
kromatidini birbirine
bağlayan sinaptonema
kompleksi vardır.
Pakiten
• Eşleşen
kromozomların boyları
kısalır
• Eşleşmeyen parçalar
uzaklaşmaya başlar
• Bivalan kromozom 4
adet kromatid halini
alır ki buna tetrad adı
verilir.
Diploten
• Tetrad tam şekillenmiştir.
• Bivalandaki 2 kromozom
birbirinden ayrılmaya
çalışır.
• Sinaptonema kompleksi
çözülmeye başlar.
• Homolog kromatidler
birbirlerine 1-2 yerinden
yapışmışlardır (kiyazma).
Diyakinez
• Diploteni takip eder
• Kiyazmaların sayısı azalmıştır
• Homologlar birbirlerinden oldukça
uzaklaşmıştır.
• Bu aşama dişilerde yıllarca sürebilir.
• Çekirdek zarı erir
• Mekik şekillenir
• Tetratlar merkezde toplanır
• Bu dönem primer spermatositte
(diploid) gerçekleşir.
• Diyakinezin sonunda metafaza geçiş başlar
• Her tetradtaki yapışık kiyazmalar kopar ve yer
değiştirir. (Rekombinasyon)
• Zigottan başlayıp metafazda son bulan gen değiştirme
işlemine crossing over denir.
• Metafazın sonunda kiyazmalar çözülür ve
kromozomlar serbest kalır.
• Anafaz aşamasından sonra hücre 2 ye bölünür ve
sekonder spermatosit oluşur (habloid).
• Sekonder spermatosin bu aşamdan sonra mayoz II ye
geçer
Mayoz I
• Sekonder spermatositler tekrar profaz aşamasından
itibaren mitoz geçirirler
• Amaç her bir kromozomdaki 2 kromatidten 1 tanesini
1 hücreye göndermektir.
• Sonuçta her 2 sekonder spermatositten 2 adet
spermatid (4 hücre) oluşur.
• Kromozomları tek kromatidli gerçek habloid
hücrelerdir
• Oosittede aynı olaylar gerçekleşir. Ancak, her hücre
bölünme aşamasında eşit sitoplazmalı hücreler
şekillenmez sonuçta 1 adet bol sitoplazmalı hücre
oluşur.
Mayoz II
Mitoz ve mayoz bölünmeleri arasındaki farklar
1.Mitoz bölünme bir eşitlik bölünmesi olup, yavru kromatitler ayrılır.
Mayoz bölünme ise bir azalma bölünmesi olup, 1. anafazda homolog
kromozomlar, 2. anafazda ise yavru kromatitler ayrılır.
2.Mitoz bölünmede interfazı bir mitoz bölünme izler, mayoz bölünmede
ise interfazı iki mitoz bölünme izler.
3.Mitoz bölünmede kromozomlar sinaps yapmazlar, kiazma oluşmaz ve
homolog kromozomlar arasında genetik alış veriş olmaz. Mayoz bölünmede ise
genetik alış veriş vardır.
4.Mitoz bölünme her seferinde iki yavru hücre verir. Mayozda ise her
dönemde dört hücresel ürün vardır.
5.Mitotik ürünlerin genetik içeriği özdeştir. Mayotik ürünlerinki ise
farklıdır.
6.Mitoz bölünmede yavru hücrelerin kromozom sayısı ana hücre ile
aynıdır. Mayotik ürünlerin kromozom sayısı ise ana hücreninkinin yarısıdır.
7.Mitotik ürünler hemen ek bir mitoz bölünme geçirme gücüne sahip
değildir. Mayotik ürünlerde ise bu potansiyel vardır.
8.Mitotik bölünme normal olarak hemen tüm somatik hücrelere oluşur.
Mayotik bölünme ise sadece özelleşmiş cinsiyet hücrelerinde olaylanır.
9.Mitoz bölünme zigot döneminde başlar ve yaşam boyu devam eder.
Mayoz bölünme ise yalnızca belli dönemlerde görülür.
10.Mitoz bölünmede profaz tek evredir. Mayozda ise profaz daha
karmaşıktır ve beş evreden oluşur.
Hücre siklusu
Bölünme gücünü
devam ettiren
hücrelerin yaşam
süreleri 2
evreden ibarettir.
1. bölünme- M
fazı
2. İnterfaz evresi
G1 phase (presynthesis) :
*transkripsiyon ve translasyonun çok fazla olduğu evredir.
**Protein senteziyle beraber hücre kendine özgü hacmini kazanmaya başlar.
***Bu faz hücreler arasında değişik sürelerde gerçekleşir.
*****Kemik hücrelerinde 25 saati bulur.
G1 fazında hücreler ya
siklusa devam eder yada dinlenme
dönemine girerler G0 fazı
S fazında
DNA sentezi başlar.
Tekrar bölünecek hücre için
DNA nın 2 katına çıkartılması
gerekmektedir.
G1 e göre çok kısadır.
Bu fazı G2 fazı izler.
G2 fazında
tetraploidi devam eder
transkripsiyon ve translasyon
hız kazanır.
Artık hücre mitoza girmeye
hazırdır.
NUCLEUS
APOPTOSIS
 Hücreler çeşitli faktörlere bağlı olarak ölebilirler;
 Akut yaralanmalar
 Kazalar
 Vasküler beslenme yetersizliği
 Patojenler yada immun sistem tarafından yıkımlanmalar
 Genetik programlanmalar
NUCLEUS
APOPTOSIS
Embriyogenesis esnasında insan emriyosunda oluşan
kuyruğun programlı bir şekilde yıkımlanması
programlı apoptosisize örnektir.
Apoptosis postnatal dönemde olduğu gibi erişkin
evrede de oluşabilir. Yaşlanan hücreler özellikle
olgun kan hücreleri apoptosisle yıkımlanırlar.
NUCLEUS
APOPTOSIS
 Apoptosis çok sayıda korunan gen tarafından düzenlenir.
Caspase ailesi enzimleri olarak bilinilen bu enzimler
sitoplazmada ve nükleusda apoptosisi düzenleyen ve
yapısal proteinleri azaltırlar.
 Caspase aktive olduğu zaman muhtemel sitokinler
(tümör nekrozis faktör- TNF) sinyal hücreleri tarafından
salınarak
hedef
hücredeki
TNF
reseptörlerine
bağlanırlar.
NUCLEUS
APOPTOSIS
 Transmembran protein olan TNF receptörleri caspaslar
tarafından bağlanan adaptör moleküllerine bağlanırlar.
 TNF reseptörleri extrasellüler olarak stoplazmaya
bağlandıklarında caspase aktive olur.
 Caspase aktivasyonu ile caspazların bir cascade’ı
tetiklernir ve sonuçta kromozomların, nukleer laminaların
ve sitosikeletal proteinler azalır.
Sonuç olarak, tüm hücre parçalanmaya başlar ve
parçalanan hücreler makrofajlar taradından fagosite
edilirler.
Bu makrofajlar sitokinleri sentezlemezler dolayısıyla
enflamuvar yanıt oluşmaz.
NUCLEUS
APOPTOSIS
Hem external hemde internal
stümülasyonlar
enzimatik
cascade
caspaseların
aktivasyonu
ile
apoptosisi
başlatabilir.
Çoğu
dış
aktivatörler
hücre
üzerinde apoptosisi başlatan
sinyaller gibi davranabilirler
(TNF, TNF-β- ölüm reseptörleri
olarak bilinirler).
TNF’ler Mitokondrideki sitokrom-c
yi kontrol ederler. Sitokrom-c
apoptosisin
başlamasında
önemli bir adımdır.
Apoptosis
• Apoptosis survival faktörler olarak bilinen faktörler aracılığıyla
bulunduğu ortamdaki ve diğer hücrelerden salınan bazı
sinyaller ilede baskılanabilir. Bunlar büyüme faktörleri,
hormonlar (östrojen ve androjenler) nötral amino asitler, çinko
ve extrasellüler matrix proteinleri arasındaki etkileşmişlerdir.
• Fakat en önemli baskılama faktörü bcl-2 ailesi proteinleri
sinyalleridir. Bcl-2 ailesi proteinleri anti-apoptotik ve proapoptotik üyeleri vardır. Bu proteinler birbirleriyle etkileşim
içindedirler. Apoptosisin gerçekleşmesindeki çeşitli adımların
aktivasyonunu artırır yada baskılarlar.
• Onlar mitokondriyon tarafından düzenlenen apoptosisin
başlamasında önemli bir role sahip olan sitokrom-c gibide
bağımsız olarak davranabilirler.
KAYNAKLAR
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Banks W.J. Applied Veterinary Histology. 2nd Ed. U.S.A. 1986.
Bloom W. and Fawcett D.W. A Textbook of Histology. 12nd Ed. 1975.
Demir R. Histoloji ve Hücre Biyolojisi, Palme yayıncılık, 2006.
Dellmann H.D. and Eurell J. Textbook of Veterinary Histology. 5nd. Ed.1998:
Eurell JAC. Veterinary Histolgy Atlas, 2006.
Junqueira, L.C., Carneiro, J. Basic Histology, text & atlas. 11nd Ed. 2005.
Kelley D.E., Wood R.L., Enders A.C. Bailey’s Textbook of Microscopic Anatomy. 1984.
Moran DT. Rowley J.C. Visual Histology
Pavelka M., Roth J. Functional Ultrastructure, 2005.
Ross MH.,Kaye KI.,Pawlina W. Histology, A text and Atlas
Sağlam M., Aştı RN., Özer A. Genel Histoloji 6. baskı 2001
Tanyolaç A. Özel Histoloji, Yorum Basım Yayın San. Ltd. Şti., Ankara,1999.
Young B., Heath J.W. Wheater’s Functional Histology. 4nd Ed. 2000.
www.gfmer.ch/Medical_journals/Anatomy_histology.htm
www.meddean.luc.edu/LUMEN/MedEd/Histo/frames/histo_frames.html
http://image.bloodline.net/category
https://histo.life.uiuc.edu/histo
http://www.uni-mainz.de/FB/Medizin/Anatomie/workshop/EM/EMAtlas.html
http://www.fahrisimsek.com/atlas/index.html
http://www.biology.iupui.edu/biocourses/n100/images/meiosis1cropped.jpg
http://www.biology.iupui.edu/biocourses/n100/images/meiosis2cropped.jpg
file:///D:/H%C4%B0STOLOJ%C4%B0%20%20EMBR%C4%B0YOLOJ%C4%B0%20ABD/histoloji%20ka
ynaklar%C4%B1/Aurell%20atlas/digop/theCell/mitosis.htm