HÜCRE BÖLÜNMESİ
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 sitoplâzma 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 görülür.
Mitoz Bölünme
Ökoryat hücrelerde hücre bölünmesi çekirdek ve sitoplâzma bölünmeleri şeklinde meydana gelir. Sitoplâzmanın ikiye bölünmesi olayına sitokinez is denir.
1. İnterfaz (Hazırlık Safhası): Bölünme geçirmeyen hücreler interfaz safhasındadır. Bu safha da çekirdek ve çekirdekçik belirgin bir şekilde görülür. Kromozomlar düzensiz ve ince kromatin iplikleri yığını şeklindedir. Hücrenin bu safhada dinlenmeden öteye protein sentezi, farklılaşma, büyüme, genetik materyalin replikasyonu ve hücre organ ellerinin ikiye bölünmesi gibi çok yoğun faaliyetler içinde olduğu kanıtlanmıştır.
Genetik maddenin replikasyonu bir önceki hücre hücre bölünmesinin hemen arkasından, yani interfazın hemen başlangıcında meydana gelmez. Bir önceki hücre bölünmesinin sona ermesi ile genetik madde replikasyonun başlaması arasında kalan zaman boşluğuna G1 devresi denir. Bu devrede ribozom ve diğer organ eller kendi eşlerini yapmaya başlar, protein ve ATP sentezlenmeye başlanır. Özellikle iğ ipliklerinin yapımında kullanılacak proteinler bu devrede hazırlanır. Bu devrede kromozom ve DNA miktarı 2n dir. Bundan sonra gelen ve S devresi olarak adlandırılan zaman diliminde DNA replikasyonu başlar, kromozomların eşleri yapılır ve organ ellerin eşleşmesi devam eder. Bu devre sonunda kromozom ve DNA miktarı 4n dir. Üçüncü devre olan G2 de ise bazı protein sentezleri ile birlikte hücre bölünmeye hazırlanır. İnterfazın G1, S ve G2 olarak adlandırılan bu üç alt devresi ile M safhası olarak adlandırılan mitozun prof az, meta faz, ana faz ve telofaz safhalarına birden Hücre Siklusu denir. Çeşitli canlılardaki hücre siklusunun tüm devrelerinde uzunluk bakımından değişiklikler olmasına rağmen en büyük değişiklik G1 devresinde görülür.
2. Prof az: Hücre çekirdeği, kromozomların iki oğul hücreye eşit şekilde verilebilmesi için gerekli hazırlıklara başlar. Bu safha da, erken prof az, orta prof az ve geç prof az olmak üzere üç alt safhaya ayrılır.
Erken Prof az: Kromozomlar ince uzun iplikler şeklinde belirir, çekirdekçik kaybolmaya başlar ve sentriyoller birbirinden ayrılarak kutuplara doğru hareket eder.
Orta Prof az: Her kromozom kendini eşleyerek ikiz kromotidler meydana getirilir, sentriyoller birbirinden uzaklaşarak iğ ipliklerini oluşturmaya başlar.
Geç Prof az: Sentriyoller hücrenin zıt kutuplarına ulaşır, iğ ipliklerinin oluşması tamamlanır ve kromozomların sentromerleri tarafından meydana getirilen kinetokor iğ ipliklerine tutunur. Çekirdek zarı ve çekirdekçik tümüyle kaybolur.
3. Meta faz: Başlangıçta belirgin hale gelen kromozomlar çekirdek içerisinde rastgele dağılır ve daha sonra hücrenin ekvator bölgesine hareket ederler. Daha sonra iki kromotid ihtiva eden her bir kromozom sentromerleriyle iğ ipliklerine takılır. Bu şekilde kromozomlara takılan iğ ipliklerine kromozamal iplikler diğerlerine ise destek iplikleri veya devamlı iplikler denir. Meta fazın sonunda her biri birbirinden ayrılmaya başlar bu sırada her bir kromotid bir kromozom haline geçer.

4. Ana faz: Kromotidleri birbirine bağlayan sentromer ortadan ikiye ayrılır. Böylece serbest kalan her bir kromotid kromozomu kutuplara doğru hareket eder. Ana fazın sonunda hücre birbirinden tümüyle ayrılmış ve kutuplara çekilmiş iki ayrı kromozom takımı ihtiva eder. Bu nedenle hücredeki kromozom sayısı başlangıçtakinin iki katı, yani 4n'dir. Ayrıca bu safhanın sonunda sitokinez is(sitoplâzma bölünmesi)'de başlar.

5. Telofaz: Bu safha da kutuplara ulaşan kromozomların etrafında yeni bir çekirdek zarı oluşur, iğ iplikleri kaybolur ve kromozomlar interfazdaki düzensiz ve ince kromatin iplikleri yığını özelliğini kazanır. Çekirdekçik oluşur ve sitokinez is tamamlanır.


MAYOZ BÖLÜNME
Hücrede kromozom sayısının yarıya indirgenmesi amacıyla yapılan bölünmeye mayoz veya redüksiyon bölünme denir. Mayoz bölünmenin amacı gerçekte bir çoğalma değil, aksine eşeysel rekombinasyonları ve bunun sonucunda biyolojik çeşitliliği meydana getirmektir. Birbirini takibenden iki bölünme şeklinde olan mayozun birinci bölümünde kromozom sayısı yarıya iner, ikinci bölümünde ise tipik bir mitoz bölünme meydana gelir.
İnterfaz: Mitoz bölünmede olduğu gibidir. Genetik materyal ve organ eller kendini eşler.
Birinci Prof az: Kromatin iplikler kısalıp, kalınlaşır ve belirgin kromozom şeklini alır. Kromozomlar üzerindeki krom erler belirgin hale gelir. Bu evreye Leptoten de denir. Çekirdek zarı yavaş yavaş erir ve santrozomlar kutuplara doğru hareket eder. Homolog kromozomların her bir çiftinin yan yana gelip ve birbirinden ayrılmadan kalmalarına zigot en denir. Homolog kromozomlardaki bu protein eksenler birbirine enine protein köprülerle bağlanarak çok sağlam synaptonemal kompleksleri oluştururlar. Yapısında 4 kromotid bulunan bu komplekslere tetrad bu olaya da sin apsis denir. Birinci prof azın bu evresine ise Zigot en adı verilir. Sinaps sırasında kromozomlar hem kısalıp hem de kalınlaşırlar. Bu evreye de Pak iten de denir. Bu sırada çok önemli bir olay olan krossing over başlar.


Birinci Mete faz: Mitozda bir çift ikiz kromotid ihtiva eden homolog kromozomlardaki her bir kromozomun hücrenin ekvator tablasın a hareket etmesine karşılık, mayoz bölünmede ekvator tablasında yer alan kromozomlar 2 homolog kromozom çifti halindedir ve her birinde ikişer hibrid kromotid bulunmaktadır.
Birinci Ana faz: Bu safhada prof azın ortalarında birbirine Sinaps yapan homolog kromozomlar birbirinden ayrılmaya başlarlar. Hibrid kromotidleri ihtiva eden her bir kromozomun iğ ipliklerine takılıp kutuplara doğru hareket etmesiyle birinci ana faz son bulunur.
Birinci Telef az: Bu safha tümüyle mitoza benzer tek fark ise mitozda yeni teşekkül eden çekirdekte ana hücreninkine eşit sayıda kromozom bulunmasına karşılık mayoz bölünmede bu kromozom sayısı yarma inmiştir. Mitoz bölünmedeki her bir kromozom bir kromotid kromozomdur. Hâlbuki mayozdakiler bir çift hibrid kromotid ihtiva eden kromozomlar halinde bulunurlar.
İnterkinezis: Hücre birbirini takiben iki mitoz bölünme arasında meydana gele interfaz gibi çok kısa bir safha geçirir. Bu safhaya interkinezis denir ve interfazdan farkı burada genetik maddenin replikasyonu yapması ve yeni kromotidlerin meydana gelmemesidir. Bu safhadan sonra hücre mayozun ikinci bölümüne geçer ve bu bölüm mitozun aynısıdır.