Hücre Ve Yapısı

Hücre Ve Yapısı

Hücre: Canlının, yaşayan en küçük birimine hücre adı verilir İlk hücre teorisi 1838 yılında Mathias Schleiden ve Theodor Schwan tarafından ortaya atılmıştır Halen geçerliliğini koruyan bu teoriye göre, "Bütün canlılar hücrelerden meydana gelmiştir; hücreler bağımsız oldukları halde birlikte iş görürler ve bölünerek çoğalırlar"

Hücre, hücre zarı, stoplazma, organeller ve hücre çekirdeğinden oluşur

Hücre Zarı: Hücreyi çevreleyerek dış etkilerden koruyan, şekil veren ve madde alışverişini sağlayan yarı saydam bölüme hücre zarı adı verilir Hücre zarı protein ve lipitten oluşmuştur

Danielli ve Dawson Zar Modeli:

Singer ve Nicolson Zar Modeli: Bu modele göre hücre zarı tek katlı lipid tabakasından meydana gelmiştir ve karbonhidratlarla protein moleküllerinin gömülü olduğu lipid tabakası sürekli hareket halindedir

Hücre zarı seçici geçirgen bir yapıya sahiptir Hücre zarından bazı maddeler diğerlerine göre daha kolay geçerken bazı zararlı maddelerin geçişine izin verilmez Zardan madde geçişi ile ilgili bazı özellikler aşağıda belirtilmiştir

• Küçük moleküller büyük moleküllere göre daha kolay geçer
• Nötür moleküller iyonlara göre daha kolay geçer
• Yağda çözünen moleküller çözülmeyenlere göre daha kolay geçer
• Yağı çözenler çözemeyenlere göre daha kolay geçer

Hücre Zarında Madde Alışverişi

Endositoz: Hücre zarından geçemeyecek kadar büyük moleküllerin hücre içerisine alınmasına endositoz denir Endositoz olayı, fagositoz ve pinositoz adları verilen iki şekilde gerçekleşir Hücre çeperinden dolayı endositoz bitki hücrelerinde gerçekleşmez

a)Fagositoz: Hücrenin, hücre zarından geçemeyecek kadar büyük besinleri yalancı ayaklar çıkartarak sarıp içine alması olayına fagositoz denir Bu yolla katı moleküller içeri alınır Akyuvar ve amiplerde gözlenebilir

b)Pinositoz: Hücrenin, büyük besinleri hücre zarında oluşturduğu bir kesecik yardımı ile içeri alması olayına pinositoz adı verilir

Ekzositoz: Hücre zarından geçemeyecek kadar büyük besinlerin hücre dışına atılması olayına ekzositoz adı verilir

Hücre Zarından Madde Geçişli:

Difüzyon: Moleküller çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğru hareket ederler bu olaya difüzyon adı verilir Hücre içi ile dışı arasındaki yoğunluk farkı sayesinde gerçekleşen difüzyon olayı, hücrenin enerji harcamadan madde alışverişi yapmasını sağlar Bazen difüzyonu hızlandırmak için hücre içerisindeki taşıyıcı proteinler devreye girer bu tür madde alış verişine ise "kolaylaştırılmış difüzyon" adı verilir Difüzyon olayı hücre içi ve dışındaki madde yoğunluğu eşitleninceye kadar devam eder

Osmoz: Suyun yarı geçirgen hücre zarındaki difüzyonudur Yani suyun az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçişine osmoz adı verilir

Osmoz olayı hücrenin bulunduğu ortama göre değişik şekillerde gerçekleşir Ortamın yoğunluğu hücrenin yoğunluğundan büyükse bu ortama "hipertonik" ortam adı verilir, ortamın yoğunluğu hücrenin yoğunluğundan küçükse bu ortama "hipotonik" ortam adı verilir, ortamın yoğunluğu hücrenin yoğunluğuna eşitse bu ortama "izotonik" ortam adıverilir Ortama göre osmoz olayının gerçekleşmesi aşağıdaki gibidir

a)Plazmoliz: Bir hücre kendisinden daha yoğun (hipertonik) bir ortama konulursa, hücreden dış ortama doğru bir su difüzyonu gerçekleşir hücrede gerçekleşen bu su kaybına plazmoliz adı verilir

Plazmoliz olayı bitki ve hayvan hücresi için farklı şekillerde gözenir Palazmolize uğrayan hayvan hücresi büzülürken, bitki hücresinin şeklinde bir değişiklik olmaz Bitki hücresinde stoplazma zardan ayrılarak çekirdeğin çevresinde yoğunlaşır

b)Deplazmoliz: Plazmolize uğramış bir hücrenin saf suya yada kendisinden daha az yoğun (hipotonik) bir ortama koyulduğunda kaybettiği suyu geri alarak şişmesine deplazmoliz denir

c)Turgor: Bir bitki hücresi ihtiyacı olandan fazla su alıp şişerse bu olaya turgor adı verilir

Turgor Basıncı: Turgor olayı sırasında suyun hücre çeperine uyguladığı basınca "turgor basıncı" adı verilir

Osmotik Basınç: Hücrenin yoğunluğundan kaynaklanan su çekme kuvvetine osmotik basınç denir Osmotik basınç turgor basıncı ile ters orantılıdır

(Turgor basıncı ile Osmotik basınç arasındaki ilişki)

Emme Kuvveti: Osmotik basınç ile Turgor basıncı arasındaki farka emme kuvveti adı verilir

Aktif Taşıma: Hücre kendisinden daha yoğun bir ortam içerisinde ise difüzyon yapamaz bu durumda hücre içerisine madde olmak için enerji harcaması gerekir Hücre zarındaki taşıyıcı proteinler ve enzimlerin yardımı ile hücre içerisine madde taşınmasına aktif taşıma denir

HÜCRE
Hücre, canlının canlılık özelliklerini taşıyan, yapı ve görev bakımından en küçük parçasıdır Hücreye “göze” de denilebilir
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 yapı taşları “hücre”lerden oluşur İnsanda yaklaşık olarak 1014 çeşit hücre bulunmaktadır
Tüm hücreler “hücre zarı” denilen bir yapıyla çevrelenirler Hücrelerin içinde “sitoplazma” denilen bir sıvı ve bunun içinde dağılmış “organel” denilen yapılar bulunur
TARİHÇE
Hücreyi ilk bulan ve tanımlayan İngiliz uzman Robert Hook’tur Hook mikroskopla incelemekte olduğu mantar parçasının yanyana dizili bitişik bölümlerden oluştuğunu görmüş, bu yapı birimlerine “hücre” adını vermiştir (1665) 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
HÜCRE BİÇİMLERİ
Hücreler çok çeşitli biçimlerde olabilirler Büyük bir çoğunluğu alyuvarlar gibi yumurta biçimli ya da küreseldir Bunun yanısıra, mide hücreleri ya da meyve kabuğundaki hücreler gibi silindir biçimli; kas hücreleri gib uzun; sinir hücreleri gibi dallı, deri ve çiçeklerin yapraklarındaki hücreler gibi yassı biçimli hücreler de vardır
Hücrenin boyutları genellikle birkaç mikronluk büyüklüğe ulaşabilir (bir mikron milimetrenin binde birine eşittir)
HÜCRE ÇEŞİTLERİ
Prokaryotik hücreler Hakkında bilgi
Bakteriler ve mavi-yeşil alglerdeki hücre tipleri bu gruba girer Bunların çekirdek zarı ile çevrili çekirdekleri yoktur Sitoplazmalarında mitokondri gibi zarlı organeller yoktur Kalıtım maddesi olan DNA sitoplazma içerisine dağılmış durumdadır Ribozomları vardır Bu hücrelerin hayati faaliyetleri sittoplazmada ve hücre zarında gerçekleşir
Ökaryotik hücreler
Bir yumurta hücresi (oosit)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
HÜCRE ZARI
Hücre zarının Yapısı”Sitoplazmik hücre zarı” da denir Hücreyi dış ortamdan ayıran, seçici geçirgen canlı yapıdır Hücreyi çevreleyen birim zar ortalama olarak 75 Angström (75×10-7 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 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 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
SİTOPLAZMA
Mikroskopla bakıldığında hücrenin yapısı, keratin (kırmızı) ve DNA (yeşil)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 Sitoplazmanın 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
* mitokondri
* lizozom
* ribozom
* golgi aygıtı
* plastitler
[[pronoplast]
Hücre çekirdeği
Hücre çekirdeği yani Nukleus, 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 vardır
ORGANELLER
Mitokondriler
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 De
Lizozomlar
Yuvarlak, zarla çevrili, içersinde eritici (hidrolitik) enzimleri içeren organellerdir Hücrenin sindirim görevini üstlenmiş olan yapılardır Hücre içi fazla ve zararlı yapıları ortadan kaldırırlar
Golgi aygıtı
Golgi aygıtı ya da kompleksi, zarımsı tüp ve keseciklerin biraraya 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 Örnegin; ter bezlerinden ter, bunlar gibi örnekler Golgi aygıtı büyük çalışmalar sonucu bulunmuştur Açığa çıkan enerji burada ATP şekline çevrilir Enerji üretir oksijenli solunum yapar Eneji üretmekte kullanılır
Endoplazmik retikulum
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 endoplazmik retikulum” denir ki, burası steroid hormon salgılayan hücrelerde steroid yapımının, diğer hücrelerde ise zehirsizleştirme olayının gerçekleştiği yerdir
Plastitler
Yalnızca bitki hücrelerinde bulunurlar Plastitler; Kloroplastlar, Kromoplastlar ve Lökoplastlar olmak üzere üçe ayrılır:
Bitki hücrelerinde görülen kloroplastlar
* Kloroplastlar, yeşil renklidir, klorofil içerirler Bitkilere yeşil rengini bunlar verirler Güneş ışığı karşısında su ve karbondioksitten organik maddeler imal ederler ki, bu olaya karbon özümlemesi (fotosentez) adı verilir
* Kromoplastlar, renkli plastitlerdir Turuncu renkte olanlara “karoten”, sarı renkte olanlara “ksantofil”, sarımsı kırmızı olanlara da “likopen” denir Havuç ve domates gibi meyve ve sebzelerin kendine has renklerini verirler
* Lökoplastlar, renksizdirler Bitkilerin ışık görmeyen kısımlarında (kök, yumru vb) bulunurlar Nişasta depolarlar Fotosentez sonucu oluşan glikoz, iletim sistemi aracılığıyla depo yeri olan lökoplastlara gelir Burada glikoz molekülleri birleşerek nişasta molekülleri meydana gelir Nişastanın sentezi esnasında, su açığa çıkar “n” sayıda glikoz molekülünün birleşmesi esnasında (n-1) sayıda H2O(su) molekülü açığa çıkar Nişasta taneciklerinin şekil ve büyüklükleri bitkinin çeşidine göre farklılık gösterir Detaylı bilgi: Lökoplast - Vikipedi

Ribozomlar
Ribozomlar, endoplazmik retikulum kanalcıkları boyunca sıralanmış ve sitoplazmada dağınık olarak bulunan protein sentezinin başladığı yapılardır Yaklaşık 150 Angström çapındadırlar Yapılarının % 65’i RNA (ribonükleik asit) ve % 35’i proteindir Ribozom yardımı ile sentezlenen proteinler endoplazmik retikulum aracılığı ile hücre içi bölgelere veya hücre dışına iletilirler Kısaca görevi protein sentezi
Vakuollar (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
Hücrelerdeki farklı ve benzer yapılar
Yapı Prokaryot Hücre Bitki Hücresi Hayvan Hücresi Kısaca Görevi Hücre zarı Var Var Var Maddesitoplazmayı alış-verişi ve ortamdan ayırmak Hücre çeperi Var Var Yok Koruma ve destek Ribozom Var Var Var Protein sentezi Mitokondri Yok Var Var Enerji (ATP) üretim merkezi Plastitler Yok Var Yok Çeşitli pigmentleribesin taşımak, depo etmek Klorofil Var (bazılarında) Var (çoğunda) Yok Fotosentez yapmak Sentrozom Yok Yok Var Hücre bölünmesinde görevli Lizozom Yok Benzeri var Var Hücre içi sindirim yapmak Golgi aygıtı Yok Var Var Hücre dışına salgı yapma Endoplazmik retikulum Yok Var Var Madde taşınması ve depolanması, lipid sentezi KofulVakuol) ( Yok Var (büyük) Var (küçük) Geçici depolama birimi Çekirdek Zarla çevrili değil Var Var Hücrenin kalıtım ve yönetim merkezi Çekirdekçik Yok Var Var RNA ve Ribozom sentezi