Prokaryot Hücre

PROKARYOT (PROKARYOTİK) HÜCRE

Üst alem: Prokaryota
Alem: Monera

Zarla çevrili gerçek bir çekirdeği, endoplazmik retikulumu, plastları ve mitokondrileri bulunmayan, ancak histonlara bağlanmamış bir veya birkaç DNA molekülü içeren hücredir Bakteriler, mavi-yeşil su yosunları bu canlılara örnektir

Elektron mikroskobunun geliştirilmesiyle birlikte, biyologlar hücre içi yapıları inceleme fırsatı buldular Bu araştırmalar sonunda canlılar aleminde iki temel hücre tipi olduğu ortaya çıktı; Prokaryotik ve Ökaryotik hücre Yapısal olarak daha basit olan prokaryotik hücre yapısı sadece bakterilerde bulunur Diğer bütün organizmalar yani protista, fungi (mantarlar), bitkiler ve hayvanlar, daha karmaşık olan ökaryotik hücre yapısına sahiptir


Prokaryotlar ya da Prokaryota; bakteriler, mavi-yeşil algler, riketsiyalar, aktinomisetler ve mikoplazmaların gruplarının dahil olduğu; gerçek çekirdek zarları ve membrana bağlı organelleri olmayan, fosfolipid barındıran hücre duvarı ve tek helezonlu DNA molekülü hücre içinde serbest halde bulunan mikroorganizmaları kapsayan canlılar üst alemdir

Organeller ve karmaşık sitoplazma yapısı bu canlılarda bulunmaz Mavi-yeşil algler çekirdeksiz hücrelerin en gelişmiş kolunu oluşturur Hemen hemen hepsi kromozom olarak proteinle çevrilmiş çember şeklinde bir DNA zinciri içerirken, mitoz bölünme yapmazlar Her hücrede haploit olan tek kromozom, açılarak bir hücrenin bir ucundan diğer ucuna hareket ederek kendini eşlediğinde, hücre bölünür Evrim sürecinde, 2,5-3 milyar yıl önce, kese şeklindeki ilk hücrelerden evrimleştikleri düşünülmektedir

Prokaryotlar üç’e ayrılır:
Virüsler
Bakteriler
Mavi-Yeşil algler



VİRÜSLER
Çok küçük mikroorganizmalardır Uzun süre bilim adamlarının dikkatini çekmemiştir Meydana getirdiği hastalıklar hep bakterilerden bilinmiştir Elektron mikroskobunun bulunmasıyla ancak virüslerin farkına varılmıştır

İlk olarak tütün bitkisinin yapraklarında hastalık meydana getiren virüs bulunmuştur Daha önce tütünlerde bu hastalığın bakteriler tarafından meydana getirildiği sanılıyordu, fakat incelemelerin hiç birisinde bakteriye rastlanmıyordu Hasta tütün yapraklarından elde edilen öz tütün elektron mikroskobuyla incelenmesinden sonra hastalığın bakteri dışında yeni bir mikroorganizma tarafından meydana getirildiği görüldü Bu mikroorganizmalarda daha önce hiç rastlanılmayan ve bilinmeyen bir yapı ortaya çıktı Normal hücre yapısına benzemeyen virüslerde sadece dış tarafında bir protein kılıf ve içerisinde nükleik asit vardı Bunların dışında stoplazma, organel gibi yapılar bulunmuyordu Bu yapıda onların zorunlu parazit yaşamalarını gerektiriyordu

Evet, bir virüsün yapısı sadece dışta bir protein kılıf ve içerisinde nükleik asitten meydana gelir Herhangi bir organeli ve enzimleri olmadığı için normal bir hücre gibi yaşamlarını sürdürebilmeleri olanaksızdır Yaşamsal faaliyet (üreme gibi) gösterebilmek için mutlaka canlı bir hücreye girmeleri gerekir Hücre dışında ise kristal halde bulunurlar Bu yüzden bilim adamları tarafından cansızlık ile canlılık arasında geçiş formu olarak kabul edilirler

Virüsler küre, çubuk ve elips şeklinde olabilirler Bulundurdukları nükleik asit tek çeşittir Yani ya sadece DNA yada sadece RNA bulundururlar Aynı zamanda çok ta spesifiktirler Sadece belirli hücrelere girerler Bir kuduz virüsü sadece beyin hücrelerine, uçuk virüsü sadece ağız civarındaki epitel doku hücrelerine bir bakteriyofaj sadece belirli bakteri türlerine, AIDS virüsü sadece kandaki akyuvar hücrelerine gibi

Virüs hücreye tutunduğunda ilk önce hücrenin zarını eritir Daha sonra bu delikten içeriye kendi nükleik asitini akıtır Hücreye giren virüs nükleik asiti derhal yönetimi ele geçirerek hücreyi kendi hesabına çalıştırmaya başlar İlk önce kendi nükleik asitlerinin kopyalarını arkasından da protein kılıflarını sentezlettirir Daha sonra bunları birleştirerek yüzlerce virüs oluşmasını sağlar Hücre içerisindeki virüsler hücreyi patlatarak dışarı çıkar ve yeni hücrelere saldırırlar Yapılarından dolayı ve hücre içerisinde bulunduklarından antibiyotik türü ilaçlardan etkilenmezler

BAKTERİLER

GENEL ÖZELLİKLERİ
Monera alemini oluşturan prokaryot canlıların en yaygın ve en çok bilinen grubu bakterilerdir O kadar yaygındır ki bugün dünyamızda bakterinin bulunmadığı yer yoktur diyebiliriz En çok organik atıkların bol bulunduğu yerlerde ve sularda yaşarlar Bununla beraber, -90 0C buzullar içinde ve +80 0C kaplıcalarda yaşayabilen bakteri türleri de vardır Hava ile ve su damlacıkları ile çok uzak mesafelere taşınabilirler Deneysel olarak ilk defa 17 yüzyılda bakterileri gözleyebilen ve onların şekillerini açıklayan Antoni Van Lövenhuk olmuştur Bakteriler bütün hayatsal olayların gerçekleştiği en basit canlılardır Hepsi mikroskobik ve tek hücrelidirler Büyüklükleri normal ökaryotik hücrelerin mitokondrileri kadardır

HÜCRE YAPISI
Prokaryot olduklarından zarla çevrili çekirdek, mitokondri, kloroplast, endoplazmik retikulum, golgi gibi organelleri yoktur Ribozom bütün bakterilerin temel organelidir DNA, RNA, canlı hücre zarı ve sitoplazma yine bütün bakterilerin temel yapısını oluşturur Bunlara ek olarak bütün bakterilerde hücre, cansız bir çeperle (murein) sarılıdır Çeperin yapısı, bitki hücrelerinin çeperinden farklıdır Selüloz ihtiva etmez
Bazı bakterilerde hücre çeperinin dışında kapsül bulunur Kapsül bakterinin dirençliliğini ve hastalık yapabilme (patojen olma) özelliğini artırır Bazı bakteriler kamçılarıyla aktif hareket edebilirken, bazıları kamçıları olmadığı için ancak bulundukları ortamla beraber pasif hareket edebilirler
buna göre bakteriler, kamçısız, tek kamçılı, bir demet kamçılı, iki demet kamçılı ve çok kamçılı olarak gruplandırılır Bazı bakteriler "mezozom" denilen zar kıvrımları bulundurur Burada oksijenli solunum enzimleri (ETS enzimleri) vardır Oksijenli solunum yapan, ancak mezozomu bulunmayan bakterilerde ise solunum zinciri enzimleri hücre zarına tutunmuş olarak bulunur bakterilerde genel yapının % 90'ı sudur suda çözünmüş maddeler hücre zarından giriş-çıkış yaparlar DNA'lar sitoplazmaya serbest olarak dağılmıştır Bakteriler ökaryot hücrelere göre daha çok ve daha küçük ribozom içerirler bu sayede protein sentezleri çok hızlıdır

Bakteriler çeşitli özellikleri bakımından gruplandırılırlar Bu özelliklerin başlıcaları ; şekilleri, kamçı durumları, beslenmeleri ve boyanmaları olarak sayılabilir

ŞEKİLLERİ ve BOYANMALARI
Bakteriler ışık mikroskobunda bakıldığında başlıca şu şekillerde görülürler
a Çubuk şeklinde olanlar (Bacillus):Tek tek veya birbirlerine yapışmışlardır Tifo, tüberküloz ve şarbon hastalığı bakterileri bu şekildedir
b Yuvarlak olanlar (Coccus): Genellikle kamçısızdırlar Zatürre ve bel soğukluğu bakterileri bunlara örnektir
c Spiral olanlar (Spirullum): Kıvrımlı bakterilerdir Frengi bakterileri ve dişlerde yerleşen Spiroketler bunlara örnektir
d Virgül şeklinde olanlar (Vibrio): Virgül biçiminde tek kıvrımlıdırlar Kolera bakterisi gibi

MAVİ – YEŞİL ALGLER

GENEL ÖZELLİKLERİ
A MORFOLOJİLERİ
Alg’ler dış görünüşleri nedeniyle çok farklı organizmalardır Tek hücreliden kolonial duruma, ipliksi biçimlerden karışık gelişmiş talluslu yapılara kadar değişik biçimlerde gözlenebilmektedir
Tek hücreli Alg’leri organizasyon sırasına göre Rizopodial,Protococcal ve Flagellatolmak üzere değişik tiplere ayırabiliriz Bir hücreli yapıdan kolonial duruma geçişte bireylerin hücre bölünmeleri sonucunda yavruların jelatinimsi yapıda bir özdek ile çevrilmesinden ya Tetrasporal (dörtlü) yada birlikte bulunan Sönobial (çok sayılı) Alg’lerin meydana geldiği görülür Eğer yenilenen bölünmelerde yavru hücreler ayrılmaz ise ortaya ipliksi yapılar çıkar Daha sonra yansal sürgün ve sabit çeper yapısına rastlanır Alg’lerde ileri evrim safhalarında sürünücü ve dik çıkan ipliksi yapılarda bu ayrıcalaşmalar nedeniyle karışık dallı olan Heterotrikal tipte tallus yapıları ile karşılaşılır
Bazı Alg’ler daha çok farklılaşarak Trikotalik tipte gelişme gösteren tallus yapılarını oluştururlar Bu tiplerin ilerlemiş durumlarında plektankima oluşur Plektankima tallus ya uniaksial yada multiaksial olarak oluşur Alg’lerde en gelişmiş yapı bir yada birden çok düzlemde gelişme sonoco etli yapıların ortaya çıktığı parankimatik tallus dur

B ÜREMELERİ
Alg’ler soylarını sürdürebilmeleri ve kendine benzerlerine oluşturulabilmeleri için çoğalmak zorundadırlar Bu durum tüm canlılarda olduğu gibi üreme ile gerçekleşmektedir Suda yaşıyan Alg’ler çeşitli biçimlerde çoğalma göstermektedirler Bunları biz 3 ana grupta toplayabiliriz
1 Vejatatif üreme
2 Eşeysşz üreme
3 Eşeyli üreme

ALG’LERİN FİZYOLOJİSİ
Alg’lerin fizyolojisi bir taraftan yüksek bitkilerle birçok benzerliklere sahip olurken diğer taraftan hiçbir bitki grubunda rastlanmayan hücre çeperi yapısı, hareketsizlik, gelişme evreleri, pigment yapısı ve şekillerinin farklılığı nedeniyle sayısız ayrıcalıklar yaratmaktadır
Fizyolojik araştırmalar için ideal bir araştırma objesi olan Alg’lerde fotosentez ve madde alımı organlarında farklılaşma yoktur Yalnız bu iki organ arasında bir iş bölümü olabilir Burada yüksek bitkilerde karşılaşan madde transportu komplikasyonları tamamen yok olmuştur Hemen hemen bütün Alg’ler sıvı ortamlarda çevre faktörünün kontrolü ve ölçülü bakım altında kolayca kültüre edilebilir Bu yapılacak kültürler için ek güçlük olarak toprak suyu, toprak ve hava faktörleri gelmektedirBitki fizyolojisi tarihçisine bir göz atılacak olunursa, ilk yapılmış birkaç kültür çalışmasının Alg’ler üzerinde olduğu derhal fark edilir Daha sonra saf kültür teknikleri geliştirilinceye kadar biraz azalmıştır Bu çalışmalarda genellikle direk olarak araziden toplanan taze materyel üzerinde yapılmıştır O zamanlarda kültür imkanları ve olanakları fazla gelişmediğinden bu yol tercih edilmiştir İlk çalışmalarda Alg’lerin kimyasal yapıları, hücre içi yapılarının işlev yapılarının açıklığa kavuşturulması üzerinde durulmuştur

Her iki hücre tipinde ortak olan özellikler:
* Benzer yapıda hücre zarı
* Genetik bilginin DNA aracılığıyla kodlanması ve aktarılması
* Transkripsiyon ve translasyon mekanizmalarının ve ribozomların benzer olması
* Kimyasal enerjiyi ATP olarak depolamak için kullanılan mekanizmanın benzer olması (prokaryotların hücre zarında, ökaryotların mitokondri zarında)
* Zar proteinlerini senaaaleme ve hücre zarına yerleştirmede kullanılan mekanizmanın benzerliği
* Benzer yapıda proteazomlar (protein sindiren yapılar)

Ökaryotik hücrede bulunup prokaryotlarda bulunmayan özellikler:
* Hücrede, çekirdek adı verilen ve bir zarla sitoplazmadan ayrılan bir bölümün bulunması Çekirdek zarında bulunan karmaşık yapılı porlar (delikler)
* DNA ile birlikte mitoz bölünme sırasında sıklaşabilme özelliğine sahip proteinlerin bulunması
* Karmaşık yapılı zarsı sitoplazmik organellerin bulunması
* Oksijenli solunum için özelleşmiş sitoplazmik organeller: mitokondri
* Fotosenaaa için özelleşmiş sitoplazmik organeller: kloroplast
* Karmaşık yapılı hücre iskeletinin (sitoskeleton) bulunması (Mikrofilamentler, ara filamentler ve mikrotübüller)
* Daha karmaşık kamçı (flagella) yapısı
* Hücre zarıyla kesecikler oluşturarak sıvı ve katı maddeleri hücre içine alabilme yeteneği (Endositoz ve fagositoz)
* Bitkilerde selüloz içeren hücre duvarı
* Hücre bölünmesi sırasında kromozomların ayrılmasını sağlayan ve mikrotübül yapıda olan iğ iplikleri
* Diploidlik: her hücrede bir genin iki kopya halinde bulunması
* Mayoz bölünme ve döllenme gerektiren eşeyli üreme