ÜREME= ÇOĞALMA; Canlılar hem nesillerini devam ettirme hem de özelliklerini devam ettirmek için çoğalırlar. Yeryüzünde iki temel üreme şekli vardır:
EŞEYSİZ ÜREME
1. Tek bir ata vardır.
2. Bölünme sonucu oluşan tüm hücreler birbirinin aynıdır.Ana bireyin özellikleri yavruya aktarılır.
3. Oluşan canlılar ortam şartlarına uymada dayanaksızdır.
4. Mitoz bölünmeyle gerçekleşir. Döllenme olmaz.
5- Çeşitlilik sağlamaz. Ancak mutasyonla olur.
6- Kısa sürede çok sayıda canlı oluşur.
7- Evrim hızı düşüktür.
8- Tek hücrelilerde ve ilkel canlılarda görülür.
ÇEŞİTLERİ:
a) Bölünme: Tek hücreli canlılarda görülür. Mitoz bölünmeyle sağlanır.En basit üreme şeklidir. Bakteriler ve protistalarda görülür. Bölünme değişik hücrelerde farklı yönlerde olabilir. Enine, boyuna yada her yöne.
b)Tomurcuklanma ile çoğalma: Ana hücrenin bir yerinde hücre bölünmesiyle çıkıntı oluşur. Bu kısmın gelişmesiyle yeni bir fert meydana gelir.Oluşan bu canlı anadan ayrılabildiği gibi ona bağlıda yaşayabilir (koloni). Bira mayası, hidra,sünger, deniz anası, medüz,mercan, ciğer otları gibi bazı ilkel bitkilerde.
c) Sporla çoğalma: Sıcak, soğuk ve kuraklık gibi zor şartlara dayanıklı bir örtüyle korunan hücrelerdir. Uygun koşullarda gelişerek mitoz ile yeni bir canlıyı oluşturur.Sporlar n (haploid) kromozomludur.Ancak 2n kromozomlu bir canlının sporları mayoz ile oluşurken n kromozomlu canlının sporları mitoz ile oluşur. Bir hücrelilerde, sporlularda, mantarlarda, basit yapılı bitkilerde.
d) Vejetatif üreme: Yüksek yapılı tohumlu bitkilerde görülür. Bu tür üreme çoğunlukla tohumla çoğalma özelliklerini kaybetmiş bitkilerde görülür. Çelikle üreme, yumru gövde ve soğanla üreme, sürünücü gövde ile üreme gibi. Bu çoğalmaya çelikle çoğalma da denir. Çabuk olan üreme çeşitidir. Beğenilen özelliklerin devamı bu üreme ile sağlanır.
e) Rejenerasyon: İlkel yapılı hayvanlarda çoğalmayı sağlar.Canlıdan kopan parçanın mitoz ile farklılaşarak yeni bir birey meydana getirmesidir. Deniz yıldızında, toprak solucanında, planarya da vücut düzeyinde, yengeç, semender, kertenkelede organ düzeyinde, kuş ve memelilerde doku düzeyinde yenilenme vardır .Yani kompleks canlılarda azalır.
EŞEYLİ ÜREME
1. Eşeyli üreme ile oluşan ferdin iki atası vardır.Dişi ve erkek ata.
2. Aynı türden iki canlının üreme hücrelerinin birleşmesi ile oluşan zigottan yeni birey meydana gelir.
3. Temeli mayoz ve döllenmeye dayanır.
4. Yüksek yapılı bitkilerde, hayvanlarda, bazen de eşeysiz üreyen canlılarda görülür.
5. Eşeysiz üremeye göre üstünlüğü, iki ataya ait özelliklerden sayısız gen birleşimlerine sahip olan yeni fertlerin dünyaya gelmesidir.
6. Genetik çeşitlilik olduğundan evrimi hızlandırır.
7- Türlere ait kalıtsal özellikler korunur.
8. Tür içinde yeni gen kombinasyonlarına neden olduğu için daha dayanıklı bireyler oluşturur.
9- Oluşan canlı sayısı azdır ancak çevre koşullarına iyi uyum sağlarlar.
Eşeyli üreme gametlerin büyüklüklerindeki farklılık nedeni ile çeşitlenmiştir:
a) İzogami: Erkek ve dişi gamet görünüş ve büyüklük bakımından birbirinin aynıdır. İkisi de kamçılı ve hareketlidir. İzogamet denir. Aynı yada farklı bireylerden oluşabilir. Chlamydomonas. Ulotrix ve Spyrongia .
b) Heterogami=Anizogami: Erkek gamet küçük, dişi gamet büyüktür. İkisi de kamçılı ve hareketlidir. Bazı alg ve mantarlar.
Oogami: Erkek gamet küçük, kamçılı ve hareketlidir. Dişi büyük ve hareketsiz, bol sitoplazmalıdır.İnsanda,diğer gelişmiş hayvan ve bitkilerde görülür.
EŞEYLİ ÜREMEDEKİ ÖZELLEŞMİŞ DURUMLAR:
1) Konjugasyon: Hücreler arasında geçici sitoplazmik köprü kurulur. Köprü aracılığıyla gen alış verişi sağlanır. Daha sonra hücreler ayrılır. Böylece kalıtsal çeşitlilik sağlanır ve dayanıklılık artar.Gerçek anlamda gamet ve döllenme olmaz. Bakteri ve paramesyumda,bazı alglerde görülür.
2) Partenogenez: Özel bir üreme şeklidir. Döllenmemiş yumurtadan yeni bir birey oluşumudur. Arılarda,çekirgede supirelerinde, bazı kelebeklerde, yaprak bitlerinde ve karıncalarda görülür.Dişiler 2n, erkekler n kromozomludur.
Dişi mayoz ile erkek mitoz ile gamet oluşturur.
3) Hermafroditlik (erselik): Bazı basit yapılı canlılarda erkek ve dişi gamet aynı bireyde gelişir. Buna hermafroditlik denir. Hermafroditlerin bazıları (tenyalar, midye,kancalı kurt gibi) kendilerini dölleyebilirken, bazıları ise dölleyemez. (Toprak solucanı ve istiridye). Bunlarda erkek ve dişi gametler farklı zamanlarda olgunlaşır. Çiçekli bitkilerin çoğu hermafrodittir. Omurgalılarda hermafroditlik gözlenmez.
4) Metagenez(döl almaşı): Eşeyli ve eşeysiz üremenin birbirini takip etmesine metagenez denir. Çiçeksiz bitkilerde , bazı su yosunlarında ve sıtma parazitinde,deniz anasında vb. görülür. Kalıtsal çeşitlilik sağlar.
Plazmodyumda metagenez :
Sivrisinek ısırmasıyla plazmodyum (sıtma) sporozoitleri (n), kemik iliği, kas ve dalak gibi yapıların hücrelerinde mitoz ile çoğalır. Buradan tekrar kana geçip alyuvara girer.Büyüyerek amip şeklini alır ve şizont (n) diye adlandırılır. Şizont çok sayıda mitoz bölünmelerle çok sayıda çekirdek oluşturur. Bunların etrafında bir miktar sitoplazma birikerek merozoite (n) dönüşür. Alyuvarın patlamasıyla merozoitler yayılır, bu sırada kişide ateş ve titreme görülür. Kimi yeni alyuvarlara girerken bir kısmı da erkek ve dişi gamet olarak (mitoz ile) gelişir. Bu gametler(n) sivrisineğin ısırmasıyla onun vücuduna geçer ve burada döllenerek bağırsak epiteline yapışır. Mayoz bölünme geçiren zigot(2n),burada yeni sporları (n) oluşturur.Oluşan sporlar sivrisineğin(anofel) tükrük bezine yerleşir ve bulaştırmaya devam eder.Yani İnsan vücudunda eşeysiz, sivrisinek vücudunda eşeyli çoğalma görülür.
ÇİÇEKSİZ BİTKİLERDE ÜREME
-Çiçeksiz bitkiler su yosunları, kara yosunları, eğrelti otları, at kuyrukları ve ciğer otlarıdır.
-Bu bitkilerde gerçek kök, gövde ve yaprak yoktur. Meyve, tohum,çiçek oluşumu yoktur.
-Tamamı Metagenezle ürerler.
Bu bitkilerde önce diploit ( sporofit= spor oluşturan bitki) bireyden mayozla haploit sporlar (n) oluşur.Bu evreye monoploit evre denir. Sporların gelişmesi ile de n kromozomlu gametofitler ( gamet oluşturan ana bitki) oluşur.Gametofitler mitoz bölünmelerle gametleri oluşturur.Gametlerin döllenmesi ile zigot oluşur, bu evre diploit evredir.Zigot gerçek yeni canlıyı oluşturur.
Yani spor oluşumu mayoz bölünme ile, gamet oluşumu ise Mitoz bölünmeyle sağlanır.
Su yosunları(Ulotrix)’te üreme: n kromozomlu(monoploid) bir canlı olan su yosunları spor oluşturup eşeysiz üreyebileceği gibi, farklı Ulotrix’lerin oluşturduğu gametlerde eşeyli olarak ta çoğalabilir.
Kara yosunlarında metagenez:
Sporofit 2n kromozomlu gerçek karayosunudur. Sporofitler spor keseleri (sporongium) içinde mayoz bölünme ile sporları ( n) oluşturur.Toprağa düşen sporlar filizlenerek bazısı dişi bitkiciği ( argekonyum) bazısı da erkek bitkiciği ( anteridyum) oluşturur.Bu yapılarda ayrı ayrı olarak erkek ve dişi üreme hücreleri mitoz ile oluşturulur.Gametler birbirini dölleyerek 2n kromozomlu zigotu oluşturur. Zigot mitoz bölünmelerle gelişerek gerçek karayosununu (sporofit) oluşturur. Böylece hayatı boyunca bir eşeysiz bir eşeyli üreme birbirini takip ederek yaşamını devam ettirir. Bunlarda mayoz ile oluşan sporlar haploit evreyi oluşturur ve bu evre uzun sürer( ilkel bitkilerde), zigotla başlayan evre diploit evre olup kısa sürer.
Not: erkek ve dişi üreme hücrelerinin ayrı ayrı bitkiciklerde oluştuğuna dikkat ediniz….
Eğrelti otunda metagenez:
Sporofit 2n kromozomlu gerçek eğrelti otudur. Sporofitler spor keseleri içinde mayoz ile n kromozomlu sporları oluşturur ( haploit evre kısadır) . Toprağa düşen sporlar filizlenerek üzerinde erkek ve dişi üreme hücresini oluşturacak olan protal denilen bitkiciği oluşturur. Protal üzerinde mitoz ile erkek ve dişi üreme hücreleri oluşur. Bu hücreler birbirini dölleyerek 2n kromozomlu zigotu oluşturur ( diploit evre, uzun). Zigot mitoz bölünmeler geçirerek gerçek eğrelti otunu oluşturur.Olaylar aynı şekilde devam eder.
Not: erkek ve dişi üreme hücrelerinin tek bitkicik ( protal ) üzerinde oluşup döllendiğine dikkat ediniz…
ÇİÇEKLİ ( tohumlu) BİTKİLERDE ÜREME
-Çiçekli bitkilerde üreme organı çiçektir.
-Gamet çiçekte bulunan erkek ve dişi organ üzerinde üretilir.
-Çiçekli bitkilerde mayoz sonucu oluşan n kromozomlu hücreler gerçek gamet değildir. Gerçek gametler bu n kromozomlu hücrelerin geçirdiği mitozla oluşur.
– Embriyoları besleyen tohumları vardır.
– Meyve oluştururlar.
– Gerçek kök, gövde, yaprak ve çiçekleri vardır.
– Hem eşeyli hem de eşeysiz ( vejetatif) üretilir.
Erkek ve dişi organı üzerinde bulunduran çiçeklere tam çiçek denir. Domates,kiraz,elma gibi.
Tam bir çiçekte dıştan içe doğru;
1. Çanak yaprak(sepal), çiçeğin iç kısmındaki yapıları dış etkilere karşı korur. Genelde yeşil renktedir.
2. Taç yaprak (tepal), böcekleri çiçeğe çeken değişik renklerdeki kısımdır.
3. Erkek organ(stamen), poleni oluşturan kısımdır. Başçık( anter) kısmında 4 polen kesesi vardır.Başçığı tutan kısım ise sapçık ( flament) tir.
4. Dişi organ(pistil), yumurtayı oluşturan kısımdır.Genellikle tektir. Dişicik tepesi(stigma), dişicik borusu(situlus), yumurtalık(ovaryum) dan meydana gelir.Yumurtalıkta bir veya daha fazla tohum taslağı bulunur.
Tepecik kısmında salgı yapan tüyler bulunur.Salgı çiçek tozlarının yapışmasını sağlar.
Erkek ve dişi organlardan yalnız birini bulunduran çiçeklere de eksik çiçek (ayrı eşeyli) denir. Çam,mısır,fındık,ceviz,incir gibi.
Sadece erkek organı bulunduran çiçeklere erkek çiçek, dişi organ bulunduran çiçeğe ise dişi çiçek denir.
Erkek ve dişi organlardan yalnız birini taşıyan çiçekler aynı bitki üzerinde bulunuyorsa bu bitkilere bir evcikli (monoik) bitki, aynı türün farklı bireyleri üzerinde bulunuyorsa iki evcikli (dioik) bitki denir.
ÜREME HÜCRELERİNİN OLUŞTURULMASI
Eşey ana hücresinin mayoz bölünme geçirmesi ile oluşan yeni gametler hemen döllenme yeteneğinde değildir.Ancak bir süre mitoz geçirdikten sonra olgunluğa erişir.Yani monoploid evre hayvanlara göre daha uzundur.
POLEN ( ERKEK GAMET) OLUŞUMU:
Polen oluşumu erkek organ (stamen) başçığında (teka) bulunan polen keselerinde gerçekleşir. Polen keselerinde bulunan polen ana hücreleri (mikrospor ana hücresi 2n) mayoz bölünmeyle n kromozomlu 4 adet mikrospor oluşturur. Bu mikrosporlar geçirdikleri endomitozla iki çekirdekli bir hal alır. Bu çekirdeklerden büyük olanı tozlaşma sonrasında polen tüpünü oluşturan tüp çekirdeği( vejetatif çekirdek), diğer küçük olanı ise yumurtayı dölleyen dölleyici (generatif ) çekirdektir. Bu iki çekirdekli yapı türün özelliğine göre bir örtü ile örtülür ve polen veya çiçek tozu adını alır.Polenler türe özgü düz, çevrili, renkli, yapışkan gibi özellikler taşır.
YUMURTA OLUŞUMU:
Tohum taslağı içinde bulunan yumurta ana hücresi(makro spor ana hücresi 2n) mayoz bölünme geçirerek 4 adet n kromozomlu makro sporu oluşturur ( henüz döllenme yeteneğinde değildirler). Bu makro sporlardan 3 tanesi eriyerek kaybolur. Kalan 1 tanesi gelişir ve mega spor olarak adlandırılır. Mega spor ardı ardına 3 mitoz (endomitoz) geçirir ve 8 çekirdek oluşturur . 8 çekirdekli bu yapıya embriyo kesesi adı verilir. Bu çekirdeklerde 3’ü antipot çekirdek olarak adlandırılır ve yumurtanın karşı kutbunda yer alır. İkisi ortaya gelir ve kutup(polar = ikincil) çekirdek adını alır.Antipot çekirdekler embriyo kesesinin beslenmesinden sorumludur. Diğer üçü ise alt kısımda yer alır. Bunlardan biri biraz daha fazla büyük olur ve yumurtayı oluşturur. İkisi de sinerjit (arkadaş) çekirdek adını alır. Antipot ve sinerjit çekirdekler döllenmeden sonra kaybolur. Geriye yumurta ve kutup hücreleri ( 3 adet) kalır.
TOZLAŞMA (POLİNASYON): Polenin değişik etkenlerle dişi organ tepeciğine gelmesine polinasyon yada tozlaşma denir.
Tozlaşma şekilleri:
Rüzgarla:Polenler sayıca artmış olup hafiftirler.Bu tür tozlaşan bitkilerin taç yaprakları ya körelmiş ya da küçülmüştür ?
Böceklerle: Bu tür tozlaşan bitkilerin çiçekleri büyük,renkli,güzel kokuludur. Polenler ise sayısı az ama ağırdırlar.Polenlerin böceğe tutunacak uzantıları vardır.Bu polenler uzun süre yaşarlar.
Su ile : Nadir görülen durumdur.
Yapay (insan yardımı ile): İnsanların polenleri bir bitkiden diğerine taşıması olayıdır.
DÖLLENME:
Polen, tepeciğe geldiğinde vejetatif çekirdek çimlenerek dişicik borusundan yumurtalığa doğru polen tüpünü oluşturur. Bu sırada generatif çekirdek polen tüpüne düşer ve burada mitoz geçirerek iki tane sperm çekirdeğini (n) oluşturur. Polen tüpünün uç kısmı tohum taslağının mikropil kısmına geldiğinde patlar ve sperm çekirdekleri embriyo kesesine geçer. Embriyo kesesine giden çekirdeklerden biri yumurta hücresini döller ve 2n’li zigotu oluşturur. Diğeri ise kutup çekirdekleriyle birleşerek triploid (3n) olan endosperm çekirdeğini oluşturur.Diğer çekirdekler kaybolur veya besin kaynağı olur.
Yumurta(n) + sperm(n)—-> zigot—-> embriyo—-> birey
Polar çekirdekler(n+n) + sperm(n) —->triploid çekirdek(3n)—-> endosperm( besi doku)
Embriyo + Endosperm —à Tohum
* Endosperm embriyoyu besleyen besin dokusudur. Nişasta, yağ, protein vb. depolar. Tohumun çimlenmesi sırasında embriyoyu besler.
* Tohum taslağının sayısı kadar tohum oluşur.
* Embriyo tohumdaki bitki taslağıdır.Meristem dokudan oluşur.
Embriyo kesesinde döllenmeden sonra oluşan yapılar şunlardır:
* Zigottan————————àEmbriyo
* Triploit hücreden ———–à Endosperm
* Tohum taslağından ———–à Tohum
* Yumurtalık zarından ———à Meyve
* Tohum taslağının dış dokuları tohum kabuğunu oluşturur.
TOHUM
Döllenmeden sonra tohum taslağının gelişmesiyle oluşan yapıya tohum denir. Yumurtalıktaki tohum taslağı sayısı kadar tohum oluşur.
Tohum yapısında şu kısımlar bulunur:
-Kabuk, tohum taslağının dış çeperinin kalınlaşmasıyla oluşur. Embriyoyu dış etkilere karşı korur.Kabuk gaz alış verişini engelleyecek özelliktedir. Kabuk sayesinde embriyo çimlenme yeteneğini kaybetmeden uzun zaman canlı kalır.Bu süre kabuğun kalınlığına ve besin deposuna bağlı olarak değişebilir.Kabuk etli veya sert (lignin, süberin )olabilir
-Endosperm, triploid (3n) çekirdekten oluşur.Embriyoyu çevreler. Nişasta, yağ, protein gibi besinleri depolar. Besin depo eder. Embriyoyu tohum çimlenip ilk yapraklarını verip fotosentez yapmasına kadar besler.
-Embriyo, Zigotun gelişmesiyle oluşur.Görevi tohumun çimlenmesi ile yeni bitkiyi oluşturmaktır.Hücreleri 2n kromozomludur. Genetik bilgileri ana bitkiden farklıdır.
Embriyo 3 kısımdan oluşur:
1- Çenekler, 2-embriyonik gövde(gövdecik) ve 3-embriyonik kök(kökçük)’tür.
Çenek ( kotiledon): Embriyoya bağlı besin deposudur. Hücreleri 2n kromozomludur. Çenekler endospermden aldıkları besin ile embriyoyu besler. Bitkiler tohumdaki çenek sayısına göre; tekçenekliler ( monokotiledon), çiftçenekliler ( dikotiledon), çokçenekliler ( polikotiledon).
Çenekler bitkinin ilk gerçek yaprakları çıktığında dökülür.
2- Embriyonik gövde ( plumula): Sürgünleri ve yaprakları oluşturur.
3- Embriyonik kök ( radikula): kök ile ilgili kısımları oluşturur.
MEYVE OLUŞUMU
Meyve, gelişimini tamamlamış yumurtalıktan oluşur. Tohumun dağılmasını sağlar. Her bitkide yumurtalıktaki tohum taslağı kadar tohum vardır.
Yalnız yumurtalığın gelişmesinden meydana gelen meyveye gerçek meyve denir.Ör: biber, salatalık, kayısı, üzüm, domates, kiraz, şeftali, erik gibi.
Yumurtalığın yanında taç ve çanak yapraklar ile çiçek tablasının da yapıya katıldığı meyvelere yalancı meyve denir.
Ör: elma, ayva, armut gibi.
Yalnız bir yumurtalıktan meydana gelen meyveye basit meyve ( kiraz, elma,armut, şeftali, erik gibi), birden fazla yumurtalıktan oluşmuş meyveye de bileşik meyve ( böğürtlen, çilek, ahududu, dut gibi) denir.
Not: Meyvenin etli olması, tohumun çengelli olması, tohum kabuğunun sindiriminin zor olması, meyvelerin turgor basıncı ile patlaması gibi durumlar tohumların yayılmasını kolaylaştıran adaptasyonlardandır.
Meyvelerin yapıları, renkleri, taşıdıkları maddeler ne olursa olsun meyveler tohumları çevresel etkilere karşı korur ve dağılmasını sağlar.
ÇİMLENME
Tohumun oluşmasından çimlenmesine kadar geçen zamana uyku hali denir(dormansi). Uyku halindeki bir tohumun metabolizma hızı minimumdur.Tohumu uyku halinde tutan hormon ise Absisik asit (ABA) tir.
Çimlenme için şu koşullar gereklidir:
– nem
– oksijen
– uygun sıcaklık
Çimlenme evreleri:
1- Tohum osmozla su alarak şişer ve kabuğunu patlatır.
2- Su artışı ile Giberellin hormonu sentezlenir.
3- Giberellin absisik asitin etkisini ortadan kaldırır.
4- Amilaz enzimi aktif hale geçerek nişastayı glikozlara parçalar.
5- Glikozlardan enerji elde edilir.( bu sırada tohumun kuru ağırlığı azalır)
6- Enerji ile embriyo hızlı mitoz bölünmeler geçirerek hücre sayısını artırır.Yeni bitkiyi oluşturur.
Tek çenekli bitkilerde embriyonik kök direk yer çekimine doğru gelişirken çenekler toprak içinde kalır ( hipogenik çimlenme), çift çeneklilerde ise embriyonik kök yer çekimi aksine gelişirken çenekleri de toprağın üstüne çıkarır (epigenik çimlenme) daha sonra tekrar kök aşağı doğru gelişir.
