Hücre Ve Hücrenin Yapısı

Hücre

Hücre ya da göze, bir canlının yapısal ve işlevsel özellikleri gösterebilen en küçük birimidir[1] Hücre, (İng Cell); Latince küçük odacık anlamına gelen "cellula" kelimesinden Robert Hooke tarafından türetilmiştir[2]
Tarihçe

Robert Hooke, mikroskopla incelemekte olduğu şişe mantar parçasının yan yana dizili bitişik bölümlerden oluştuğunu görmüş, etrafları çevrili ve içleri boş olan yapılarına uygun olarak, bu yapı birimlerine "hücre" (cellula) adını vermiş ve bu ismi 1665 yılında yayınladığı kitapta da kullanmıştır

Daha sonra 1671 yılında Grew ve 1672 yılında Malpighi, bitkilerde de aynı yapı birimlerinin olduğunu bulmuşlardır 19 yüzyılın ortalarında "hücre kuramı" ortaya atılmıştır Günümüze dek geliştirilen hücre kuramı (hücrelerin yapısını, özelliklerini, oluşumlarını vb tanımlayan kuram) biyolojiye büyük ilerlemeler sağlamıştır[2]
Özellikleri[*]Canlıların en küçük yapı ve görev birimidir[*]Genellikle gözle görülemeyecek kadar küçük olup, mikroskopla incelenirler[*]Bazı canlılar tek hücreden,[*]Bazıları da çok sayıda hücrenin birleşmesinden meydana gelmiştir[*]Çok hücrelilerde hücreler arasında iş bölümü vardır[3] Yapısı

Atomların molekülleri, moleküllerin makromolekülleri, makromoleküllerin makromoleküler kompleksleri oluşturmasıyla, dokuların en küçük yapı taşları olan ve yaşamın tüm özelliklerini sergileyen hücreler oluşmaktadır Genel olarak tüm hücreler temelde aynı yapıya sahiptirler Fakat bulundukları dokuya ve dolayısıyla fonksiyonlara bağlı olarak bazı özelleşmeler gösterirler Bitkisel ve hayvansal her organizma, bu temel yapı taşlarından oluşur

Hücreler, çoğunlukla bir zar içerisindeki sitoplazma ve çekirdekten meydana gelir ve ancak mikroskop yardımı ile görülebilirler[1][2]
Hücre Biçimleri

Hücreler çok çeşitli biçimlerde olabilirler Büyük bir çoğunluğu alyuvarlar gibi yumurta biçimli ya da küreseldir Bunun yanı sıra, mide hücreleri ya da meyve kabuğundaki hücreler gibi silindir biçimli; kas hücreleri gibi uzun; sinir hücreleri gibi dallı, deri ve çiçeklerin yapraklarındaki hücreler gibi yassı biçimli hücreler de vardır Son yapılan araştırmalarda kare biçiminde hücrelerin olduğu tespit edilmiştir

Bakteriler gibi bazı canlılar tek hücreli, insanlar gibi canlılar ise çok hücrelidirler İnsanlarda, ortalama olarak; 10 µm boyunda ve 1 nanogram ağırlığında 100 trilyon kadar hücre olduğu tahmin edilmektedir Hücrenin boyutları genellikle birkaç mikronluk büyüklüğe ulaşabilir Bir mikron milimetrenin binde birine eşittir Dünyada bilinen en büyük hücre ise; devekuşu yumurtasıdır[2]
Hücre Çeşitleri



Prokaryotik hücreler

Bakteriler ve mavi-yeşil alglerdeki hücre tipleri bu gruba girer Bunların çekirdek zarı ile çevrili çekirdekleri yoktur Sitoplazmalarında mitekondri gibi zarlı organeller yoktur Kalıtım maddesi olan DNA sitoplazma içerisine dağılmış durumdadır Ribozomları vardır Bu hücrelerin hayati faaliyetleri sitoplazmada ve hücre zarında gerçekleşir[2]



Ökaryotik Hücreler

Ökaryotlar (Lat Eukaryota), "organel zarı" bulunduran organizmaları, dolayısıyla çekirdek materyali hücrenin sitoplazmasına dağılmamış olduğundan da gerçek çekirdeğe sahip organizmaları kapsayan canlı âlemidir Karyon Latince'de "çekirdek" anlamını verir -eu ön takısı da "gerçek" demektir

Kalıtsal materyal, hücre içerisinde belirli bir zarla çevrilmiş çekirdeğin içinde bulunur Kromozomlar DNA'dan ve proteinden oluşmuş olup, mitozla bölünürler Ökaryotlar, sitoplazmalarında karmaşık organeller bulundururlar Ökaryotik hücreler, Prokaryotlara göre çok gelişmişlerdir, hayvanlar, bitkiler, mantarlar ve protistler âlemlerini kapsar[2]



Hücre Zarı

"Stoplazmik hücre zarı" da denir Hücreyi dış ortamdan ayıran, seçici geçirgen canlı yapıdır Hücreyi çevreleyen birim zar ortalama olarak 75 Angström (7510-7 mm) kalınlığındadır Birim zar içte ve dışta birer protein tabakası ile ortada bir lipid katından yapılmıştır Elektron mikroskobu çalışmaları, zarların lipoproteinlerden yapılmış mozaik şeklindeki fonksiyonel birimler olarak incelenmesinin daha uygun olacağını göstermektedir Hücre zarı hücreye şekil vermekle kalmaz, besin maddelerinin ve artık maddelerin hücreye giriş çıkışını da ayarlar Zar aynı zamanda hücrenin koruyucusudur

İlk bilimsel model 1935 yılında Danielli ve Dawson tarafından ortaya atılmıştır Bu model uzunca bir süre benimsendi ancak bu model hücre zarının işleyişini açıklayamadı 1972 yılında Singer ve Nicolson'ın akıcı-mozayik zar modeli ortaya kondu Bu modele göre zarın yapısında %65 protein, %33 lipit, %2 karbonhidrat bulunmaktaydı

Hücre zarı, gözenekli ve yarı geçirgen yapıya sahiptir Esas yapı taşları lipid ve proteinlerdir Her hücrenin protein, yağ ve karbonhidrat oranları birbirlerinden farklı olduğu için her hücre zarı, o hücreye özgüdür Hücreye gelen bütün kimyasal maddeler ve elektriksel iletiler hücre zarı ile alınırHücre zarının yapısında protein, yağ ve karbonhidrat bulunur[2]
Hücre Zarının Yapısı[*]Protein,yağ ve çok az miktarda karbonhidrattan yapılmıştır[*]Karbonhidratlar protein veya yağlarla birleşerek hücre zarında bulunurlar[3] Hücre Zarının Özellikleri[*]Canlıdırlar[*]Saydamdır[*]Esnektir[*]Seçici geçirgendir[*]Akışkan bir yapıya sahiptir[3] Hücre Zarının Görevleri[*]Sitoplazmayı çevreleyerek hücreye şekil verir ve dağılmasını engeller[*]Madde alış verişini düzenler[*]Ozmatik dengenin düzenlenmesinde görev alır[*]Salgı görevi vardır[*]Enzimleri taşıyıcı görevi vardır[*]Uyarı iletimi yapar[*]Hücrelerin birbirlerini tanımalarını sağlar[2]



Stoplazma

Hücre zarı ile çekirdek zarı arasında kalan hücre bölümünü kaplayan, homojen nitelikte, kolloidal ve devamlı değişim halinde bulunan bir eriyiktir Sitoplazma inorganik maddeler (çeşitli iyonlar metal tuzları, asit ve bazlar), organik maddeler, (protein, yağ, karbonhidrat, nükleik asitler, hormonlar) ve % 60-95 arasında değişen sudan ibarettir Stoplazmanın içerisinde çeşitli canlı yapılar (organeller) ve cansız yapılar (inklüzyon cisimcikleri) bulunur Canlı hücre maddesine “protoplazma” denir Protoplazma, yapı bakımından sitoplazma ve çekirdekten oluşur

Büyük oranda sudan ibaret olduğu halde ne sıvı ne de katı özellik gösterir yani kolloidal yapıdadır Sitoplazma çözünmüş ve dağılmış tanecikler içerir Bu çözünen taneciklerin miktarı hücre türüne göre değişiklik gösterir İçinde bulunan genel organeller şunlardır:[*]endoplazmik retikulum[*]mitekondri[*]lizozom[*]ribozom[*]golgi aygıtı[*]plastitler[*]kromoplast[*]koful [2]



Hücre Çekirdeği

Hücre çekirdeği yani Nükleus, tanecikli ve lifli bir yapıya sahiptir Hücreyi yönetir Çekirdek zarı, nükleoplazma, kromozom ve çekirdekçikten oluşmaktadır Çekirdek zarı iki tabaka halinde ve çok gözenekli bir yapıya sahiptir Nükleoplazma ise çekirdeğin özü olup özellikle protein ve tuzlar içerir İşlevi hücrenin yaşamını sürdürmek ve çalışmasını düzenlemektir Çekirdek ölecek olursa, hücre de ölür Çekirdek ayrıca hücre ana maddesi içindeki birçok küçük organelin birbirleriyle uyumlu olarak çalışmasını sağlar Çekirdeğin hücre bölünmesinde rolü vardırRolü görevi hücre bölmesi olduğu için çekirdek çok önemlidir[2]



Organeller

Vücut için organ ne ise hücre için de organel odur Organelle sözcüğünden dilimize girmiştir "-elle" son eki küçültme eki olup Türkçe'deki "-cık" ekinin karşılığıdır Türkçe'deki tam karşılığıyla organcık(küçük organ)

Özellikle karmaşık yapıdaki ökaryot hücrelerde birçok organel çeşidi bulunur Organeller mikroskobun bulunuşundan sonra gözlemlenmeye ve tanımlanmaya başlanmıştır Bazı hücrebilimcilerin savlarına göre birçok büyük organelin endosimbiyoz bakterisinden köklendiği öne sürülür
Mitekondri

2-3 mikron uzunluğunda 0,5 mikron çapında elektron mikroskobuyla kolayca görülebilen elips biçiminde parçalardır Sosis veya çomak biçimindedir Mitokondrinin yapısında 2 zar bulunur Hücrenin enerji meydana getirici üniteleridir Hücre solunumunun sitrik asit devri (Krebs döngüsü) burada gerçekleşir Organik moleküllerden kimyasal bağların kopmasıyla açığa çıkan enerji burada ATP şekline çevrilir[2]
Lizozomlar

Hücrede makromoleküllerin ve maddelerin lizozomal yıkılması yaşam için önemli bir proçestir; sfingomiyelin ve karbonhidrat içeren bazı sfingolipidler hücrede az miktarda bulundukları halde bunları yıkan lizozomal enzimler kalıtsal olarak eksik olursa hücrede birikirler ve lizozomal depo hastalıkları denen çeşitli hastalık tabloları ortaya çıkar Birçok genetik hastalıkta lizozomal enzimlerin yokluğu gösterilmiştir; etkilenmiş hücrelerde sindirilemeyen materyal hücrenin genişlemesine ve normal hücresel işlevlerin bozulmasına neden olur[2]
Golgi Aygıtı

Golgi Aygıtı (Cisimciği), zarımsı tüp ve keseciklerin bir araya gelmesiyle meydana gelir Genellikle çekirdeğe yakındır Bilhassa aktif salgı yapan bez hücrelerinde göze çarpar [[Asıl görevinin hücrenin salgıladığı]] proteinleri depolamak olduğuna inanılmaktadır Paketleme ve salgı görevi yapar Salgı bezlerinin hücrelerinde sayıları daha fazladır Örneğin; ter bezlerinden ter, bunlar gibi örnekler Golgi aygıtı büyük çalışmalar sonucu bulunmuştur Açığa çıkan enerji burada ATP şekline çevrilir Enerji üretir oksijenli solunum yapar Enerji üretmekte kullanılırhücre dışında salgı yapmak[2]
Endoplazmik Retikulum

sitoplazmada besin dolaşımını, yağ ve hormon sentezini sağlayan, hücre zarı ve çekirdek zarı arasında yer almış bir sıra karışık kanallar sistemidir Üzerinde ribozom bulunmayanlarına "taneciksiz (granülsüz) endoplazmik retikulum" denir ki, burası steroid hormon salgılayan hücrelerde steroid yapımının, diğer hücrelerde ise zehirsizleştirme olayının gerçekleştiği yerdirGranüllü ER üzerinde küçük tanecikli ribozomlar bulunduğu için protein sentezi,granülsüz ER ise yağ sentezi yaparAyrıca besin depo etmez[2]
Vakuol (koful)

Kofullar, içleri kendilerine has bir özsu ile dolu yapılar olup bitki hücrelerinde hayvan hücrelerinden daha fazla bulunur Genç hücrelerde küçük, yaşlı hücrelerde ise tek tek ve büyüktür Kofullar plazmoliz ve deplazmoliz olaylarında rol oynarlar Bir hücreli hayvanlarda, besinlerin sindirildiği besin kofulları ile fazla su ve zararlı maddelerin atıldığı, boşaltım kofullarının hücre canlılığını koruma da önemli rolleri vardır RİBOZOM Hücre içi protein sentezlerhücre içindeki en küçük organeldir hücrenin demirbaş organelidir çünkü hem prokaryot hücrede hemde ökaryot hücrede bulunur[2]