Hücre Yapısı Ve Organeller

Hücre Yapısı Organeller
Hücre
Hücre, bir canlının bütün özelliklerini taşıyan, en küçük birimidir Canlıların hepsi hücrelerden oluşur, cansız varlıkların hücresel bir yapısı yoktur Yani hücrelerden oluşma ayrı canlı ve cansız varlıklar için en belirgin ayırt edici özelliktir

Canlıların hepsinin hücreye sahip olması aynı hücreye sahip olacağı anl***** gelmez Canlıların farklı hücrelere sahip oluşu canlıların yapıları hakkında bilgi verir (Yaşam tarzı, ömrü, beslenişi…) Örneğin, bir bitki hücresi incelendiğinde, hücrede kendi bensini kendi yaptığı anl***** gelen yapıcıklar görülür

Hücrelerin hepsi başka bir hücrenin bölünmesiyle oluşur Hücrede bölünme, hücrenin gelişmesiyle beraber hücre zarının bölünme emri vermesi sonucu oluşur ve ortaya önceki hücrenin tüm özelliklerini taşıyan yeni bir hücre çıkar Hücrelerin bazıları belli bir zamana kadar bölünme yeteneği taşırlar, bir süre sonra kaybederler

Hücreler bağımsız hareket ettikleri halde birlikte iş görürler Bu iş gruplarına doku denir dokular aynı işleri yapan hücrelerin birleşmesiyle oluşmuştur Dokular vücudun her yerini sarmıştır ve farklı görevler üstlenmiştirBirçok dokunu birleşimi organları oluşturur Organlar birleşerek sistemleri, sistemler birleşerek canlı organizmayı oluşturur Hücrenin canlının temel taşı olduğunu bu şekilde de anlamış oluruz

Canlıları, kolay incelenmek amacıyla hücresel olarak iki gruba ayırırız Bu gruplar, ilkel ve gelişmiş hücre gruplarıdır İlkel hücre grubuna “Prokaryot hücre”, ya da “prokaryotik hücre” denir Gelişmiş hücrelere ise, “Ökaryot hücre” ya da “ökaryotik hücre” adı verilir

1 PROKARYOTİK HÜCRELER
İlkel hücre grubudur, gelişmemiştir Bakteriler ve mavi-yeşil alglerdeki hücre tipleri bu gruba girer Bunların çekirdek zarı ile çevrili çekirdekleri yoktur Sitoplâzmalarında mitokondri, lizozom gibi organelleri barındırmazlar Kalıtım maddesi olan DNA sitoplâzma içerisine dağılmış durumdadır Ribozomları vardır Bu hücrelerin hayati faaliyetleri sitoplâzmada ve hücre zarında cereyan eder

Tek hücreliler de bu gruptadır En basit çok hücreli ya da en karmaşık tek hücreli Volvox’ tur Volvox' ta işbölümü vardır ama doku oluşumu yoktur Volvox gibi tek hücrelilerin oluşturduğu dokusu yapıya koloni denir
Bunlara ek olarak, prokaryotik hücreye sahip olan bakterilerde hücre, cansız bir çeperle (murein) sarılıdır Bazı bakterilerde hücre çeperinin dışında kapsül bulunur Kapsül bakterinin dirençliliğini ve hastalık yapabilme (patojen olma) özelliğini artırır

2 ÖKARYOTİK HÜCRELER
Zar, sitoplâzma, çekirdek ve organellerden meydana gelmişlerdir Organeller, sitoplâzma içinde farklı görevlere ve yapıya sahiptirler ve serbesttirler DNA çekirdekte bulunur Hücreler gördükleri işe göre farklı şekil ve büyüklüktedirler Bunlara örnek olarak kas, sinir ve kemik hücreleri gösterilebilir Kan hücrelerinden olan alyuvarların çekirdekleri yoktur Fakat farklılaşmaları sırasında çekirdeklerini kaybettiklerinden bunlar da ökaryotik hücrelerden sayılırlar

Ökaryotik hücreler, hayvan ve bitki hücresi olmak üzere ikiye ayrılır
1 Hayvan Hücresi: En gelişmiş hücre tipidir Hayvan hücresi bitki hücresinden daha farklı yapılara sahiptir

2 Bitki Hücresi: Hayvan hücresi kadar gelişmiş değildir Bitki hücrelerinde bulunur, hayvan hücrelerinden farklı olarak bu hücreler fotosentez yapabilir

Hayvan hücresi
1-Hücre duvarı bulunmaz
2-Sentriol bulunur
3-Kloroplast, lökoplast, kromoplast (plastidler) bulunmaz
4-Kofullar küçüktür
5-Glikojen bulunur
6-Hücreler bağımsızdır(Doku sıvısı)
7-Hücre şekli ovaldir

Bitki hücresi
1-Hücre duvarı bulunur
2-Sentriol bulunmaz
3-Kloroplast, lökoplast, kromoplast (plastidler) bulunur
4-Kofullar büyüktür
5-Nişasta ve selüloz bulunur
6-Hücreler sürekli birbirine hücre duvarı ile bağlıdır
7-Şekli köşelidir

Hücrelerde üç ana bölüm bulunur Bunlar, hücre zarı, sitoplazma ve hücre çekirdeğidir

1 HÜCRE ZARI: (sızı mozaik zar modeli)
Kalınlığı en fazla 120 A° (1 angström = 1/10000 mm) dur, sabittir Protein, yağ ve az miktarda karbonhidrat moleküllerinden (özellikle memelilerde) meydana gelmiştir Yapısı bir lipit denizinde yüzen, proteinden ve glikoproteinlerden yapılmış, almaç denen özel bölgelerle dışarıya açılan bir "Mozaik Zar Modeli"ndendir

Zarın yapısındaki lipitler çoğunluk fosfolipitlerdir ve zarın orta kısmında iki tabakalı olarak bulunur Bir tabakadaki fosfolipidin suda erimez lipofil (apolar) kutbu (yağ asitlerini taşıyan polarize olmamış kutbu) öbür tabakadaki fosfolipidin lipofil kutbuna dönüktür Dolayısıyla ışınsal bir şekilde lipofil kutuplar karşı karşıya gelmiştir Suda eriyen hidrofil (polar) kutupları ise dışa dönüktür Bu tabakalar, polipeptitterden meydana gelmiş bloklarla ya da adacıklarla kesilmiştir Bu haliyle hücre zarı, içinde proteinlerden yapılmış adalar taşıyan bir lipit denizi gibi görünür

Bir amip ya da silli hayvan yaralanırsa; bu yara yeni bir zarla hemen kapatılır Bu yeni zara plazmalemma denir Plazmalemmayı hücre arasına salgılanan maddelerle ya da bir çeşit hücre iskeletini oluşturan hücre dışındaki daha katı selüloz (bitkilerde) ya da mukopolisakkarit ve albuminoid yapılarla karıştırmamak gerekir

HÜCRE ZARININ ÖZELLİKLERİ:
A Canlıdır: Hücre zarı canlı bir yapıya sahiptir
B Saydamdır: Hücre zarı saydam bir yapıya sahiptir
C Esnektir: Hücre zarı esnek bir yapıya sahiptir
D Akışkandır: Hücre zarı akışkan bir özelliğe sahiptir
E Seçici geçirgendir: Hücre zarı seçici geçirgendir ve seçici geçirgenliği sayesinde büyük molekülleri içine almaz

Hücre Zarından Madde Giriş-Çıkışı:
Hücreye madde giriş-çıkışı hücre zarı tarafından yönetilir Hücrenin seçici geçirgenlik adı verilen bir özelliği vardır Bu özelliğe bağlı olarak, hücrenin üzerinde “por” adı verilen gözenekler bulunur Bu gözenekler oldukça küçüktür Hücre zarından porlardan daha büyük maddeler geçemez Yediğimiz besinlerine sindirilmesinin nedeni budur, eğer sindirim olmasaydı, maddeler hücre zarından geçemezdi

Eğer besinler hücre içine enerji harcanarak alınıyorsa buna aktif taşıma denir, enerji harcanmadan alınıyorsa, buna pasif taşıma denir
• Yağda çözünen moleküller (A, D, E, K vitaminleri gibi) suda çözünen maddelerden daha kolay geçer
• Yağı çözen moleküller (alkol, eter gibi) hücre zarından daha zor geçer

2 SİTOPLAZMA
Sitoplâzma, çekirdek ve hücre zarı arasında bulunan yumurta akı kıvamında sıvı kısımdır %60 - %90 arası sudan oluşur Kalan %40 - %10’luk kısım da protein, yağ, karbonhidrat, vitamin ve minerallerden meydana gelmiştir Yarı sıvı matriks olup, plazma zarı ile nükleus arasını doldurur
Bir canlıda saptanan her türlü canlılık olayları sitoplazma içerisinde geçer Genellikle saydam ve homojen bir kitle oluşturur

Sitoplazmanın Görevleri:
A Biyokimyasal reaksiyonlar için zemin oluşturmak
B Organellere yataklık etmek( Organeller: Özel yapı ve görevi olan sitoplazmik cisimlerdir)
C Rotasyon ve sirkülasyon hareketleri ile organellerin hareketini sağlamak

İki kısma ayrılır:
İç Sitoplazma
Dış Sitoplazma

1 İç Sitoplazma:
Hücre zarını hemen altında yer alan kısımdır Buna Ektoplazma da denir Bu kısım yoğun ve granülsüzdür Dış sitoplazma kolloit yapısını belirgin olarak gösterir; reversibkolloit özelliğini daima korur; gel halinden sol haline ya da zıt yönde kolayca değişebilir

2 Dış Sitoplazma:
Daha sulu, fakat yoğunluğu sudan daha yüksektir Bu canlı maddenin özünü proteinler ve su oluşturur Ayrıca çeşitli enzimler, lipitler, karbonhidratlar ve mineraller de vardır Suyun bir kısmı bağımsız halde protein moleküllerinin arasını doldurmakta, az bir kısmı ise protein moleküllerine bağlanmış durumda bulunmaktadırSitoplazma, organellere yataklık eden bir yapıdır Sitoplazma içinde çok çeşitli organeller bulunur, bunlar:
• Mitokondri
• Endoplazmik Retikulum (ER)
• Golgi Aygıtı (Golgi Cisimciği)
• Ribozom
• Sentrozom
• Plastitler
• Koful
• Lizozom
• Flagella

A MİTOKONDRİ
Mitokondri; Yunanca, mitos = iplik; chondros = tane, buğday anl***** gelmektedir

Oksijenli solunum yapan tüm hücrelerde bulunur Boyları 0,2 – 5 mikron arasında; şekli, ovalden çubuğa kadar değişir Sayıları hücre başına birkaç taneden 2500'e (karaciğer hücresinde) kadar çıkar Genellikle 5 – 6 tanesi ucuca gelerek bir iplik şekli meydana getirir Canlı hücrelerde incelendiğinde, şeklinin ve büyüklüğünün değiştiği, diğer mitokondrilerle birleştiği ve hareket ettiği görülür Bakteri, yeşil alg (çekirdeksiz hücrelerde) ve memelilerin alyuvarında bulunmaz Kalınlıkları 70 A°olan zarla çevrilmiştir içteki zar iç yüzeyin artırılması için yaklaşık 200 A’luk aralıklarla birçok kıvrım meydana getirmiştir; bu kıvrımların tarak şeklinde olanlarına "Krista ( Cristae)" (Latince, cristae tarak demektir), tüp şeklinde olanlarına da "Tubulus" (Latince, borucuk demektir) denir Buna göre de mitokondri tipi tanımlanır Kristaların iki zar birimi arasındaki Aralık 60 A'dur

B ENDOPLAZMİK RETİKULUM
Hücre sitoplazması, sentez işlevlerinin yürütülmesinde çok büyük bir önemi olan ve endoplazmik retikulum (ER) denen kanalcıklar ve borucuklarla donatılmıştır (endo = Yunanca iç; retikulum = Latince küçük ağ demektir) Bu sisteme "Ergastoplazma" da denir Kanalcıklar (sisternalar) ve borucuklar çekirdek zarının hücre zarına kadar çeşitli şekillerde uzamasıyla meydana gelmiştir Bu ince borucukların çeperi 5–6 nm Kalınlığındaki zar biriminden yapılmıştır; lümenlerinin çapı en azından 50 nm'dir Kanallar (sisternalar) hücre içi madde dağıtımını ve taşınımını, hücrede asidik ve bazik tepkimelerin birbirini etkilemeden bir çeşit odacıklar içinde oluşmasını ve hücrenin mekanik etkilere karşı daha dayanıklı olmasını sağlar Dolayısıyla borucukların lümeni, çekirdek porlarına doğrudan açılır Bununla beraber ER'un iç ve dış zarı, çekirdeğin iç ve dış zarına bağlanmış, dolayısıyla ER ve çekirdek zar arası boşlukları ağızlaşmıştır Bu nedenle çekirdekle yakından ilişkisi vardır Her hücrenin endoplazmik retikuler sistemi kendine özgüdür Kanalcıklar sistemi sabit değildir, gelişim ve işlev durumuna göre yapışı hızla değişebilir Hücre bulunurken kaybolur, daha sonra yeniden oluşur Hücre yaşlandıkça ER'un işlevleri ve kanalcıkların birbiriyle ilişkisi azalır, iki tip endoplazmik retikulum ayırt edilir

Granüllü (Tanecikli) endoplazmik retikulum
Özellikle protein sentezi yapan hücrelerde çok görülür Çünkü protein sentezi, çoğunluk ER'un borucuk ve kanalcıklarının dış yüzüne bağlanmış ribozomlarda gerçekleştirilir Bu nedenle protein sentezlenen kısımları tanecikli görülür Fakat ribozomların ER'a bağlanma zorunluluğu yoktur Bakterilerde ER bulunmamasına karşın, ribozomca zengindirler ER diğer maddeleri de sentezlemektedir (örneğin, yağ)

Granülsüz (Düz) endoplazmik retikulum
Daha çok yağ sentezi yapan hücrelerde, özellikle steroyit hormonları sentezleyen endokrin bezlerde bulunur Kural olarak ribozom içermezler Fakat düz ER sistem ile granüllü ER sistem arasında belirgin yapısal bir fark yoktur Bu sentezleri yapan enzimleri, ER sistemin zarlarından ayırmak mümkün olmamıştır

C GOLGİ AYGITI (GOLGİ CİSİMCİĞİ)
Golgi aygıtı birçok alt birimlerden meydana gelmiştir Bu birimlerin her birine diktiyozom denir (Yunanca diktiyon = ağ, soma = vücut demektir) Diktiyozomların tümü Golgi Aygıtını oluşturur

Ergin sperma ve kan hücreleri hariç tüm hayvan ve keza bitki hücrelerinde bir ya da birkaç tane bulunur Sentezleme, özellikle salgı yapan hücrelerde iyi görülür (ipekböceğinin ipek salgı bezlerindeki hücrelerde çok gelişmiştir) Genellikle sentriyolün civarında ve çekirdeğin üzerine yakın olarak bulunur Düz ER'dan çok farklı değildir Düz ER'a göre tüpçük ve lamelcikleri daha yoğun olarak içerir Birbirinin üzerine katlanmış 5–30 kadar kanalcık (Cistern = Sisterna = Latince yağmur suyu toplayan çukur demektir) taşır ER'dan osmium ve gümüş içeren boyalarla boyanmasıyla ayrılır, ilk defa 1898 yılında italyan bilim adamı Calmio Golgi, gümüşlü boya ile sinir hücrelerinde üstüste dizilmiş plakaları tanımladığından, bu yapıya, bilim adamının ismine adanarak "Golgi Aygıtı" dendi, önemi elektron mikroskobuyla ortaya çıktı

GA’nın yapısında, kanalcıklar orta ve tabana yakın kısmında bulunur Uç kısmına gittikçe bu plakçıkların ve kanalcıkların, hücre zarına doğru göç eden veziküllerle (keseciklerle) kullanılıp bitirildiği gözlenir Özünde burada akıcı ve sürekli bir denge vardır Bir taraftan (proksimalden) sentezlenmeye başlayan maddeler uca (distale) doğru itilerek uzaklaştırılır GA'nın zarları zar birimine benzer; fakat daha incedir (6–10 nm) Bu ise GA'nın, ER ile hücre zan arasında bir geçit ödevi gördüğünü kanıtlar, öyle ki ER'un üzerinde sentezlenen protein, bazı maddelerin de eklenmesiyle (GA'nda) zar birimleri ya da pulcukları halinde hücre zanna iletilir ve onun yapışma katılır GA'nda basit şekerlerden kendine özgü polisakkaritlerin sentezlendiği saptanmıştır Böylece hücre zarının yapışma katılarak onun özgüllüğünü saptayan karbonhidrat¬lar, GA'nda sentezlenmektedir Salgının attimasından başka, hücredeki fazla suyun (birhücrelilerde) vurgan koful aracılığıyla atılması da GA'nın görevleri arasındadır Çünkü vurgan (kontraktil) koful GA'ndan meydana gelir Bununla beraber GA'nın hücreden hücreye değişiklikler gösterdiğim unutmamak gerekir

İşaretlenmiş glikoz ve sülfatlarla yapılan gözlemlerde, proteinlere şeker ve sülfat eklenmesinin GA'nda gerçekleştiği kanıtlanmıştır Mukopolisakkaritlerin de GA'nda sentezlendiği bilinmektedir Bu madde bir iç salgı olup kıkırdak hücrelerinin yapışma katılır Ayrıca tüm dış salgı hücrelerinin salgı yapımının yanısıra, iç salgı hücrelerinin (paratiroitteki glikoprotein salgısı gibi) birçok maddesinin, keza bitkilerdeki selülozun, karaciğer hücrelerinde lipoproteinferin sentezlenmesine katıldığı açık bir gerçektir Bazı hücrelerde de lizozom granüllerini yaparak sitoplâzmaya vermektedir

Uzun zaman, pek önemli bir organel olmadığı gerekçesiyle, dikkate alınmayan GA, son zamanlarda hücre zannın özgüllüğünü saptamada önemli görev almaşı nedeniyle, dikkatleri üzerine çekti Çünkü hücre zannın özgüllüğü karbonhidratlarla saptanmaktadır ve karbonhidratlar da GA'nda sentezlenmektedir Bazı karbonhidratların, proteinler gibi kalıtsal denetim altında sentezlendiğine ilişkin kanıtlar vardır Kan grupları ve immunokimyasal incelemeler bunu göstermektedir

Karbonhidrat taşıyan proteinler ve diğer maddeler özellikle hücre yüzeyinde bulunurlar ve hücrelerin birbirlerini tanımasın) (kendi doku türünden olanlar), diğer hücrelerle ilişki kurmasını, morfogenetik hareketlerin (embriyolojik hücre hareketleri) oluşmasını sağlarlar Birhücrelilerin konjugasyon yaparken birbirini tanıması ve birbi¬rine yapışması hücre yüzeyindeki özel karbonhidratlarla olur Embriyonik gelişim sırasında farklılaşmış hücrelerin bir araya toplanması için de bu karbonhidratlar önemlidir

Hücre yüzeyindeki bazı glikoproteinlerin bozulmasıyla kanserleşmenin ortaya çıktığı bulununca, araştırmalar bu konu üzerinde yoğunlaştı Virüslerin konukçu hücreleri tanıması (hücreye özgü virüsler) da bu karbonhidratlarla ya da karbonhidratlı proteinler aracılığıyla olmaktadır Hücre içerisine endositosisle alınacak madde¬lerin lizozomlarda parçalanıp parçalanmayacağı ya da hangi asamaya kadar parçalanacağı bu endositoz zarın özgüllüğü ile saptanır Bu zar da hücre zarından oluşur ve dolayısıyla GA'nın dolaylı denetimi altındadır

Sonuç olarak hücreye girecek ve çıkacak tüm maddeler, hücrenin bölünmesi, gelişmesi, farklılaşması, işlevleri ve diğer hücrelerle olan ilişkileri, hücre zan tarafından saptanır Zarın özelliği de proteinlerle birlikte, karbonhidratlar tarafından sağlanır ve karbonhidratlar (glikozamin ve mannoz hariç; bunlar protein molekülüne ribozomlarda eklenir), özellikle terminal şekerler (galaktoz, fukoz ve sialik asit) protein zincirlerine GA'nda eklenir Golgi aygıtının sistemleri ER'dan meydana gelmiştir