Hücre Bileşenleri

Hücre iki temel bölümden oluşmuştur: sitoplazma ve çekirdekSitoplazma bileşenleri, hematoksilen ve eozin boyasıyla hazırlanmış preparatlarda; genellikle, belirgin olarak ayırd edilemezlerBuna karşın, çekirdek yoğun olarak koyu mavi ya da siyah boyanmış olarak gözükür

Sitoplazma

Sitoplazmayı hücre dışındaki çevreden ayıran hücrenin dış bileşeni plazma membranı (plazmalemma)'dırPlazma membranı (zarı) hücreyi dıştan sınırlamış olsa bile, hücrenin içi ile dışardaki makromoleküller arasında bir geçişim vardırPlazma membranı, integrinler denilen proteinleri içerirİntegrinler, sitoplazmik iskelet filamentlerine ve hücre dışı moleküllere bağlıdırBu bağlantılar yoluyla, sitoplazma ile hücre dışı matriks arasında, her iki yönde, sürekli bir alışveriş sağlanırSitoplazmanın kendisi bir sitozol ya da matriksten oluşmuşturSitozola gömülü durumda; organeller, hücre iskeleti (sitoskeleton) ile karbonhidrat,lipit ve pigment kalıntıları bulunur

Ökaryotik hücrelerin sitoplazması, zarlar tarafından birbirinden kesin bir şekilde ayrılmış, iyon ve moleküllerin hücre içi trafiğini düzenleyen, çok sayıda bölmelere ayrılırBu bölmeler, enzimleri ve ilgili maddeleri yoğunlaştırarak, hücrenin etkinliğini artırırlar

Plazma Membranı(Zarı)

Tüm ökaryotik hücreler, fosfolipitler, kolesterol, proteinler ve oligosakkarit zincirlerinden (fosfolipit ve protein moleküllerine kovalent bağlarla bağlı) oluşmuş sınırlayıcı zarlarla çevrilmiştirHücre ya da plazma zarı, belirli maddelerin hücre içine ya da dışına geçişini düzenleyen seçici bir engel olarak işlev görür ve özgül moleküllerin taşınmasını kolaylaştırırHücre membranının önemli bir rolü de, hücre dışındaki sıvıdan farklı olan hücre içi ortamı sabit tutmaktırZarlar aynı zamanda, çok sayıda özgün tanıma ve düzenleme işlevini de yürüterek, hücrenin çevresiyle ilişkisi yönünden önemli bir rol üstlenirler

ZArların kalınlığı 75-10 nm arasında değişir ve bu nedenle yalnızca elektron mikroskobunda görülebilirlerElektron mikroskobik fotoğraflar, plazmalemmanın -ve bunun gibi hemen hemen tüm diğer organel zarlarının- osmiyum tetroksitle tespit edildikten sonra üç tabakalı bir yapı gösterdiğini ortaya koymaktadırTüm zarlar bu görünümde oldukları için, bu üç tabakalı yapıya ünit membran (birim zar) denirElektron mikroskobunda üç tabakalı görünmesinin nedeni, indirgenen osmiyumun, lipit tabakasının her iki tarafında bulunan hidrofilik gruplarda çökelmesidir

Fosfatidilkolin (lesitin) ve fosfatidiletanolamin (sefalin) gibi membran fosfolipitleri; elektriksel olarak yüklü (hidrofilik) bir baş bölümü ile buna bağlanmış nonpolar (hidrofobik) iki uzun hidrokarbon zincirinden oluşmuşlardırKolesterol de hücre zarının bir bileşenidirZar içindeki lipitlerin en kararlı oldukları durum, hidrofobik (nonpolar) zincirleri zarın merkezine, hidrofilik (yüklü) baş bölümleri ise dışa doğru olacak şekilde oluşturdukları çift tabaka düzenidirKolesterol, sıkıca paketlenmiş olan uzun fosfolipit zincirlerini kırar; bu bozulma, zarı daha akışkan yaparHücre, kolesterol miktarı aracılığıyla zar akışkanlığını kontrol ederİki tabakanın her birindeki lipit yapısı farklıdırÖrneğin; eritrositlerde fosfotidilkolin ve sfingomyelin ölçüsü zarın dış yarımında, fosfotidilserin ve fosfotidiletanolamin miktarı ise iç yarımında daha çokturGlikolipitler denilen ve oligosakkarit zincirlerine sahip olan kimi lipitler, hücre zarından dışarı uzanarak lipitlerdeki asimetrik yapıya katkıda bulunurlar

Zarların başlıca moleküler bileşeni olan proteinler (plazma zarında yaklaşık %50 ağırlık/ağırlık)iki gruba ayrılabilirlerBunlar doğrudan lipit tabakası içinde gömülü olan
integral proteinler ve zar yüzeyine gevşek olarak bağlanmış periferik(çevresel)proteinlerdirGevşek olarak bağlanan periferik proteinler ile hücre zarlarından kolayca çıkartılabilirlerİntegral protenler ise ancak deterjanların kullanıldığı daha etkili yöntemlerle çıkartılabilirlerKimi integral proteinler zarı bir taraftan diğer tarafa bir ya da birkaç kez geçerBu nedenle de bunlara ;bir geçişli ya da çok geçişli transmembran proteinleri (zarı kateden proteinler)denir

Dondurma -kırma yöntemiyle yapılan elektron misroskobik çalışmalar bir çok tamamlayıcı proteinin lipit molekülleri arasına yerleşmiş küremsi moleküller şeklinde dağıldığını göstermiştirBu proteinlerin kimileri çift tabakalı lipit içine kısmen gömülmüşlerdir;bu nedenle ya iç ya da dış yüzeyde çıkıntı yaparlarDiğer proteinler ise iki lipit tabakasını da boydan boya geçecek kadar büyüktürler ve her iki yüzeyde de çıkıntı oluştururlar(transmembran proteinleri) Glikoprotein ve glikolipitlerin karbonhidrat bölümleri,plazma zarının dış yüzeyinden uzanırlar;bunlar,reseptör (almaç) denilen özgül moleküllerin önemli bir bileşenidrlerReseptörler,hücrelerin yapışması,hücre tanınması ve protein hormonlara yanıt verme gibi önemli etkileşimlere katılırlarLipitlerde olduğu gibi,proteinlerin de hücre zarının her iki yüzeyindeki dağılımı farklıdırBu nedenle,hücredeki tüm zarlar asimetriktir

Çift tabakalı lipit içinde proteinlerin integrasyonu ;başlıca,lipitler ile tamamlayıcı proteinlerin dış kabuğundaki nonpolar amino asitler arasındaki hidrofobik etkileşim sonucu sağlanırKimi integral proteinler bulundukları yere çok sıkı bir şekilde bağlanmamıştır ve hücre membranında haraket edebilirAncak,lipitlerin tersine,membranproteinlerinin çoğununyanlara doğru yayılması,kendilerine bağlı olan hücre iskeleti elemanları nedeniyle sınırlıdırEpitel hücrelerinin çoğunda sıkı bağlantılar tamamlayıcı proteinlerinin yanlara doğru yayılmasını ve hatta dış yaprağın zar lipitlerinin de yayılmasını engeller

Zar proteinlerinin mozaik şeklindeki düzenlenişi,çift katlı lipit tabakasının sıvı özelliği ile birlikte,membran yapısının sıvı mozaik modelinin temelini oluştururZar proteinleri granüllü endoplazma retukulumunda sentezlenir;molekülleri Golgi kompleksinde olgunlaştırılır ve veziküller içinde hücre yüzeyine taşınırlar

Elektron mikroskobunda hücrenin dış yüzeyinde glikokaliks denilen,karbonhidrattan zengin tüysü bir bölge bulunurBu tabaka,membran lipit ve proteinlerine bağlı karbonhidrat zincirleri ile hücreden salgılanan glikoproteinler ve proteoglikinlardan oluşmuşturGlikokaliks,hücrenin tanınması ile hücrenin başka hücrelere yada hücre dışı moleküllere tutunmasında rol oynarPlazma zarı hücre ile çevresi arasında karşılıklı madde alışverişinin yapıldığı yerdirNa,K ve Ca gibi kimi iyonlar,tamamlayıcı zar proteinleri sayesinde,adenozin trifosfat (ATP)"ın yıkımıyla sağlanan enerjiyi kullanarak,hücre membranı boyunca taşınırlarMaddelerin kütlesel taşınması da plazma zarı aracılığıyla olurMadde lerin kütle şeklinde hücre içine alınışı endositoz olarak bilinirBuna karşılık,maddenin aynı kütle şeklinde dışarıya salınmasına ekzostoz denirBununla beraber ,moleküler düzeyde ekzositoz ve endositoz,farklı protein moleküllerini kullanan farklı olaylardır

Kaynak;JUNQUEIRA&CARNEIRO Temel histoloji
sayfa 24-26