Hücre Organelleri Yapı Ve Özellikleri

HÜCRE TARİHİ:
Hücre ilk defa 1665 yılında Robert Hooke tarafından keşfedilmiştir Robert Hooke şişe mantarından aldığı kesiti mikroskopta incelemiş ve oda şeklinde yapılar görmüştür Gördüğü bu yapılara “HÜCRE” adını vermiştir

Yaklaşık 200 yıl sonra Brawn (1831) bitki hücresinde çekirdeği bulduPurkinje, Schwann ve Mohl gibi araştırmacılar hücre içindeki yapıya “Plazma” adını verdiler Daha sonra hücreyi dış ortamdan ayıran bir zar bulundu Böylece yavaş yavaş canlıların hücrelerden yapıldığı fikri yayılmaya başladı

Bütün bu gelişmelere dayanarak 19 asrın başında botanikçi Schleiden 1838 ve zoolog Schwann 1839’da “bütün canlıların hücrelerden medya geldiği” söyleyerek hücre teorisinin temelini attılardaha sonra hücre teorisi, 1858 yılında Rudolf Virchow’un eklediği yeni maddelerle aşağıdaki şeklini almıştır:

1Bütün canlılar bir veya birçok hücreden meydana gelmiştir

2Hücreler, canlıların en temel yapısal ve fonksiyonel birimidir

3Hücreler, kendilerinden önceki hücrelerin bölünmesiyle medya gelirler

Sitolojideki son çalışmalar ve yüksek yapılı canlılar dikkate alındığında, bu maddelere ek olarak iki yeni maddenin eklenmesi ön görülmektedir:

4: Çok hücreli canlıların hücreleri farklı guruplar altında bir araya gelerek tek bir birim gibi işlemekteler ( Doku oluşumu )

5 Çok hücreli canlıların hücreleri bölünme ,hareket, kendilerine özgü şekil alma ve gerekli fonksiyonları gerçekleştirebilmek için birbirlerine yada katı bir yüzeye temas etmek zorundadır



HÜCRE ZARI İLE İLGİLİ YAPILAR :
Hücreler türlerine göre,bulundukları ortamdan hücre zarı,hücre çeperi, kapsül veya glikokaliks gibi yapılarla ayrılmışlardır
HÜCRE ZARI:
[IMG]file:///C:/Users/SmL/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image002jpg[/IMG]Hücre zarı temel olarak iki sıra fosfolipitten meydana gelmiştir
İki Sıra fosfolipit sırt sıra vererek meydana getirdiği yapı su geçirmez ve hücrede madde geçişini kontrol ederBu yapı ayrıca mitokondri ve kloroplast’ tada önemlidir
Hücre zarına iki sıra fosfolipit’e ek olarak proteinler, glikolipitler ve glikoproteinler bulunurBüyük proteinlerden bazıları zarda enine uzanarak dış ortam ve sitoplazma arasında “por” adı verilen geçitler meydana getirirler Bu porlar madde geçiminde çok önemlidirÇünkü hücre zarından geçemeyen, suda erimiş küçük maddeler bu geçitler yoluyla hücre içine veya dışına taşınırlar

Hücre zarına iki sıra fosfolipit’e ek olarak proteinler, glikolipitler ve glikoproteinler bulunurBüyük proteinlerden bazıları zarda enine uzanarak dış ortam ve sitoplazma arasında “por” adı verilen geçitler meydana getirirler Bu porlar madde geçiminde çok önemlidirÇünkü hücre zarından geçemeyen, suda erimiş küçük maddeler bu geçitler yoluyla hücre içine veya dışına taşınırlar
Diğer zarlardan farklı olarak hücre zarında glikolipitler ve gilikoproteinler zara mozaik benzeri bir görüntü verirHücrenin dedektörleri diye bileceğimiz reseptörler de bu maddelerden oluşurHücrenin bulunduğu ortamdaki değişiklikleri ve uyarıları sürekli olarak algılar ve tepki gösterilmesini sağlarBu yapılar hücre gurupları arasında farklılık gösterdiğinden hücrenin özgünlüğünü sağlarlarBu maddelerin tahrip olması,hücre’nin etrafında olup bitenlerden habersiz olmasına, yani kansere sebep olur
Hücre zarı hiçbir zaman sabit bir duvar şeklinde değildirBunu sebebi;bazı hücresel faaliyetler sonucu zara yeni parçalar eklenmesi yada çıkartılmasıdırbundan dolayı hücre zarı sürekli olarak sağlı sollu hareketler yaparlar Bu durun hücre zarının canlı olduğunun göstergesidir

HÜCRE ÇEPERİ :
Bitki hücrelerine has olan hücre çeperi, plazma zarının etrafında bulunan ve onu koruyan cansız sert bir örtüdürBitki dokularının mekanik direncini sağlayan bu yapıların temel maddesi selülozdurKomşu hücrelerin çeperi birbirlerine pektin maddeleri ile bağlanmıştırHücreler arasında pektin den oluşmuş bu tabakaya “orta lamel” denirHücre çeperinin oluşumu esnasında çekirdek bölünmesinden hemen sonra iki çekirdek arasında oluşan selülozik yapıya ”fragmoplast” denir Daha sonra fragmoplast pektin gibi maddelerin eklenmesi ile çeper teşekkül eder Çeperde madde geçişini sağlayan geçitler bulunur Bu geçitler tam geçirgendir
GLİKOKALİKS:
Hayvan hücrelerinde zarın dış kısmında glikozdan oluşmuş glikokaliks adı verilen bir tabaka bulunur Bu tabadaki glikozlar gerçekte protein ve lipitlere bağlı durumdadır Dolayısıyla glikoprotein ve glikolipitleri meydana getirirler Glikokaliks tabakası hücrelerin birbirine tutunmasında çok etkilidirayrıca glikokaliks hücreye özgün bir yapı meydana getirerek aynı yapıdaki hücrelerin bir birini tanıması ve iş birliği yapmasını sağlar ortamdaki yabancı her hangi bir yapıdan hücreyi haberdar ederler
KAPSÜLLER:
Bazı bakteriler kapsül adı verilen polisakkaritlerden yapılmış bir kılıfla çevrilidirkapsüllerin bakteriyi olumsuz çevre koşullarına karşı koruma,virüslerin bağlanmasını önleme,bakterilerin fagositoz yapmasını engelleme ve bakterilerin yüzeyde tutunmasını arttırma gibi işlevleri vardır
SİTOPLAZMA:
Sitoplazma;hücre zarı ile çekirdek arasında bulunan,hücre iskeleti,organaller ve sitozol adı verilen sıvıdan oluşan kısımdırSitoplazmadaki canlı yapıya organaller, cansız yapıya ise organik ve in organik bileşikler oluştururCansız yapı;katı sıvı arası yarı akışkan bir özellik gösterir
Sitoplazma, ektoplazma ve endoplazmadan oluşurHücre zarının hemen altındaki yoğun kısma ektoplazma, ektoplazmayla çekirdek arasındaki daha az yoğun kısma endoplazma denirHücre organallerinin çoğu endoplazmada yer alır
[IMG]file:///C:/Users/SmL/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image001jpg[/IMG]HÜCRE İSKELETİ:
Bütün yüksek yapılı organizmalarda olduğu gibi hücrenin de iskeleti vardırBu iskelet hücrenin belli bir şekle sahip olmasını ve hücre organallerinin gerekli olduğu bölümlerde bulunmasını sağlarAynı zamanda hücrenin değişik şekildeki hareketini,iğ ipliklerinin oluşumu, ve sitoplazma hareketini hücre iskeleti sağlar
Hücre sitoplazması;mikrotübül ve mikroflamentlerden meydana gelmiş ağası bir yapıyla doludurBu ağsı yapı hücrenin iskeletini meydana getirirAktin miyozin ve tropomiyozin den meydana gelen mikroflamentler kasılıp gevşeyerek hücre hareketini sağlarlar
Hücre iskeletinin arası sitoplazma sıvısı ile doludur Bu kısım özellikle glikoliz enzimlerini taşır ve protein sentezinin basamakları bu kısımda gerçekleşir



[IMG]file:///C:/Users/SmL/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image002jpg[/IMG]SİTOZOL (Sitoplazma sıvısı):
Sitozol in %90ını su oluştururbu oran bazı canlılarda %98ekadar yükselebileceği gibi sporlarda ve tohumlarda %5 ve %15e kadar düşebilirsitozolda organik ve inorganik maddelerin oranı %10 %40 arasında değişebilirKuru maddelerin %90nı organik %10nu inorganik maddelerden oluşurSitozolda en çok bulunan kuru madde protein molekülüdürbitki hücrelerinde ise en çok bulunan madde karbonhidratlardır, ayrıca sitozolda ;yağ,vitamin,hormon,organik ve inorganik asitler bulunur
Sitozolda bulunan önemli inorganik maddeler Na,Mg ve Fe’dir
Sitoplazma yukarıda söylendiği gibi yarı akışkan yoğun bir maddedirHücrenin yoğunluğu yaklaşık 1,25g/cm³ olup,suya konduğunda dibe çöker



ORGANELLER:

• MİTOKONDRİ:

Oksijenli solumun yapan tüm ökaryotik hücrelerde görülen



organeldirHücrelerdeki görevi enerji üretmektir Dolayısıyla enerji ihtiyacının fazla olduğu kas hücreleri, aktif taşımanın fazla olduğu hücreler, sinir hücreleri gibi hücrelerde sayı oranı fazladır Sayıları hücrenin fonksiyonuna bağlı olarak ,hücre başına birkaç taneden 2500’ e kadar çıkabilir Mitokondri iki katlı zara sahiptir Zarları yapı olarak hücre zarının yapısına benzerler Dış zar düz, iç zar ise içeriye doğru oluşan tüp şeklinde krista adı verilen kıvrımlardan oluşur Krista zarında, elektron taşıma sistemine ait enzimler bulunur ETS enzimleri enerji ile ilgili enzimler olduğundan fazla enerjiye ihtiyaç duyan hücrelerin mitokondrilerinde çok sayıda bulunur İç zarın sınırladığı orta kısma matriks denir Matrikste solunumla ilgili enzimler, ribozom DNA, RNA, protein, su ve mineraller bulunur
Mitokondri DNA’sı,mitokondrinin çekirdekten bağımsız olarak çoğalması ve kendine has bir metabolizmasının olmasını sağlarYalnız, solunum enzimleri ve bazı maddeler çekirdek DNA’sında sentezlenir Mitokondri DNA’sı çekirdek DNA’sına göre daha az bilgi taşır
2RİBOZOM:
Virüsler hariç bütün hücrelerde bulunan ribozom, büyüklüğü 150-200 Å(angström) arasında değişen en küçük organeldir Ribozomlarda protein sentezi yapılır Hücreye giren aminoasitler burada protein haline getirilir Proteinler hücrenin en önemli yapıtaşları olduğu için ribozomlar da hücrenin en önemli organelidirlerİzole edilmiş ribozomlar, hücre dışında gerekli ortam hazırlandığında protein sentezi yapılır

Zarsı bir organel olmayan ribozomların yapısında sadece rRNA ve protein bulunur Protein kısmı sitoplazmada ribozomlarda, rRNA ise çekirdekçikte yapılır Ribozomlar iki alt birinden oluşur Ribozomu oluşturacak rRNA ve çekirdekte birleşerek büyük ve küçük alt birimleri oluştururBu alt birimler daha sonra sitoplazmaya geçer
Protein sentezi yapılmadığı zamanlarda bu alt birimler birinden ayrılır, işlevsel hale gelebilmek için tekrar birleşirler
Ribozomlar, hücrede bir organele bağlı veya serbest olarak görülür Bağlı olarak ER ve çekirdek zarı üzerinde serbest olarak da sitoplazma sıvısı kloroplast ve mitokondri matriksinde bulunurlar Hücrelerde iki farklı büyüklükte ribozom bulunur Bumlar 70S ve 80S ribozomlarıdırProkaryotlarda ökaryotları kloroplastları ve mitokondrilerinde küçük ribozomlar bulunurÖkaryot hücrelerin ribozomları ise 80’dir
3ENDOPLAZMİK RETİKULUM:



Hücre zarını çekirdek zarına bağlayan kanallardan meydana gelir ER yumurta, embriyonik hücreler ve eritrositler hariç bütün ökaryotik hücrelerde bulunurHer hücrenin endoplazmik retikulum kendisine has bir yapıya sahiptir ER kanalcıkları sabit bir yapıya sahip olmayıp,hücrenin işlevine göre değişebilirKanalcıklar hücre bölünürken kaybolur, daha sonra yeniden oluşturulur ER başlıca özellikleri şunlardır:
- Zarları üzerinde bulunan ribozomların sentezlendiği protein moleküllerini golgi aygıtına taşır
- Granülsüz ER yağ sentezi yaparİç salgı bezlerinden yağ tabiatında steroid hormonları salgılar
- Sitoplazmik matriksle birlikte hücreye destek sağlar
- Hücre içi dolaşımı sağlar İyon ve küçük molekülleri gerekli bölgeler taşır
- Hücrede asidik ve bazik tepkimelerin birbirlerini etkilemeden meydana geldikleri ortamı oluşturur
- Çizgili kaslarda, kasın gevşemesi ve kasılmasında rol oynar
- ER yapı ve fonksiyon yönüyle çekirdekle yakın ilişki vardır

Hücrede iki tip ER bulunur

A:Granüllü Endoplazmik Retikulum:
Zarları üzerinde ribozom bulunduğu için granüllü bir görüntüye sahiptir Ribozomlar E R üzerinde düzenli aralıklarla dizilirlerBu tip E R özellikle protein sentezinin hızlı olduğu hücrelerde daha iyi gelişi Ribozomlarda sentezlenen protein E R kanallarına geçerSentezlene proteinler ya doğrudan metobolik faliyetlerde kullanılır yad golgi aygıtı vasıtasıyla hücre dışına salgılanırlar
B:Granülsüz Endoplazmik Retikulum:
Üzerinde ribozom bulunmaz, düz bir yapıya sahiptirGenellikle karaciğer, testiz, ovaryum,böbrek üstü bezi, bağırsak mukakozası gibi işlevleri birbirinden farklı hücrelerde bulunur
4GOLGİ AYGITI:
Olgunlaşmamış kan ve sperm hücreleri hariç bütün okaryotik hücrelerde görülür Hücrede genellikle sentrozom civarında ve hücre tabanına yakın bulunur Golgi aygıtı üst üste yığılmış yassı keselerden meydana gelmiştir Keselerin çevresinde tomurcuklanma sonucu oluşan irili ufaklı kesecikler ve kofullar bulunur Golgi aygıtının E Rdan farkı üzerinde ribozomların bulunmaması ve keselerin belli bir bölgede grup halinde bulunmasıdır
Golgi aygıtının başlıca görevi salgılamadır

- Golgi aygıtından oluşan kesecikler hücre zarının yapısına katılırlarGolgi vasıtasıyla dolu kesecik hücre zarının arasına girerek zarın hareket etmesine ve genişlemesini sağlar
- Golgi aygıtı, salgı yapan hücrelerde çok iyi gelişmiştir Tükrük bezi hücreleri
- Golgi aygıtı lizozom oluşumunda görev alır
- Golgi aygıtının keselerinden tomurcuklanma ile bazı kofullar oluşur
- Bitkilerde hücre çeperinin oluşumuna katılır
5LİZOZOM:



Alyuvar hücresi dışında bütün hayvan hücreleri bulunur Bitki hücrelerinde bulunmaz Zarla çevrili bir organeldirİçinde sindirim enzimleri bulunur Hücre içi ve dışı sindirimi gerçekleştirirYaşlanmış organellerin ve hücrelerin parçalanmasını sağlarlar Bu yüzden akyuvar ve karaciğer hücrelerinde bol miktarda bulunurHücre savunmasında etkilidirlerSpermin baş kısmında bulunurlar yumurtayı delmesini sağlarlar Lizozom bozulmaları sonucu hücrelerde mutasyon meydana gelebilir Eğer lizozom zarı patlarsa hücre kendini sindirir ve eritirBuna otoliz denir Ölümden bir süre sonra görülen kokuşma bunun sonucudur

6PEROKSİZOM:
Hücrelerde zehir etkisi yapan hidrojen peroksiti su ve oksijen atomuna dönüştüren kataraz enzimini taşıyan organeldir Peroksizomlar protislerde kas ve böbrek hücrelerinde bulunurlar Kloroplastlardan gelen gilikolit asit molekülü Peroksizomda bulunan enzimler vasıtasıyla parçalanır

7KOFUL:
İçinde koful özsuyu bulunan zarlı keseciklerdir Bitki ve tek hücrelilerde çok bulunur Hücrenin sindiriminde, boşaltımında ve madde alış verişinde kullanılan boşaltım kofulu sindirim kofulu gibi çeşitleri vardır Tatlı sularda yaşayan tek hücrelilerde kontraktil koful suyun fazlasını hücre dışına atar Hayvan hücrelerinde az sayıda küçük koful bulunur Genç bitki hücresinde çok sayıda küçük koful, yaşlı hücrede ise büyük koful bulunur
8:PLASTİTLER:
Hücrelerde kloroplast,kromoplast,ve lökoplast olmak üzere üç tip plastit bulunur
A: Kloroplast:



Bitkilerde fotosentezin gerçekleştiği yeşil renkli plastitlerdirkloroplastlar özellikle bitkilerin yeşil kısımlarında bulunur İki katlı zardan meydana gelirler Kloroplastlar grana ve stromadan oluşur Grananın etrafında “stroma” adı verilenbir sıvı ile doludurStromada DNA, RNA, Ribozom fotosentez enzimleri, karbonhidratlar, yağlar, proteinler, su ve mineraller bulunur
-Kroloplastın temel görevi fotosentezdir
-kloroplasttada mitokondiride olduğu gibi atp üretimi yapılırbu sentezlenen atp dışasrı verilmez farkı budur Kloroplast ve mitokondri yapısal olarak prokaryotik hücrelere benzerler Her ikiside benzer yapıda ribozom içerirler Kendilerine özel olan DNA’ları ile kendilerini eşleyebilirler

B:Kromoplast:
Bitkilerdeki yeşilden başka sarı, turuncu, kırmızı renkleri oluşturan pigmentlerin bulunduğu plastitlerdir Genellikle çiçek yaprak ve meyvelerde bulunur Yeşil yaprakların sonbaharda sararmasının nedeni klorofillerin bozulup kloroplastların kromoplastlara dönüşmesidir
C:Lökoplast:
Renksiz plastitlerdir Nişasta, yağ ve protein depolarlar Işık görmeyen kök, toprak altı gövdelerde ve tohumlarda bol bulunur Işık gördüğünde kloroplasa dönüşür
9SENTROZOM:
Bitki hücresinde, yumurta hücresinde ve sinir hücresinde bulunmaz Yosun, mantar ve hayvan hücrelerinde bulunur Zarsızdır ve sentriyol denilen iki silindirik proteinden oluşur Hücre bölünmesi sırasında ikiye bölünen sentriyolün her biri bir kutba gider ve aralarında iğ iplikleri oluşur Kromozomlar sentromellerinden bu ipliklere tutunarak kutuplara doğru çekilir Kısaca görevi hücre bölünmesi sırasında iğ ipliklerini oluşturur

ÇEKİRDEK:
Çekirdek hücrenin yönetim ve kalıtım merkezidir Hücre metabolizmasının çekirdek yönetir Yine canlıların özelliklerini taşıyan kromozom çekirdekte bulunur Hücre bölünmesiyle bu özellikler hücreden hücreye aktarılır Dolayısıyla çekirdek hücrenin yaşamını sürdürebilmesi için gerekli olan bir hücresel yapıdır Genellikle yuvarlak veya oval bir yapıya sahip olan çekirdek ışık mikroskobuyla da görülebilir Çekirdek ve sitoplazma arasında belli bir oran vardır
1Çekirdek Plazması ve Zarı:
Çekirdek plazması:Çekirdeğin içini dolduran sıvıdır Yarı akışkan yapıda olan bu sıvının viskositesi sitoplazma sıvısından daha yüksektir İçinde su, protein, DNA, RNA, mineral ve diğer maddelerden oluşur
Çekirdek zarı:Çekirdek materyali çift zarla çevrilmiş olarak sitoplazmadan ayrılır Çekirdek zarı ER’un devamı şeklinde olup ER’un zarı ile bağlantı halindedir Çekirdeğin iki zarı arasında kanal bulunur Bu zar yapı olarak hücre zarının yapısına benzer Hücre zarından farklı olarak dış zar üzerinde ribozomlar bulunmaz ve halka şeklinde “annulus” denilen yapılardan oluşan geniş “porlar” görülür Porlar çekirdek plazmasıyla sitoplazma arasında serbest geçişe ve madde alış verişine imkan sağlar Çekirdekte sentezlenen RNA molekülleri porlardan sitoplazmaya geçer Ayrıca sitoplazmada sentezlenen bazı proteinlerde bu porlardan çekirdek içine alınır
3Çekirdekçik:
Hücrede bir veya daha fazla sayıda bulunabilen çekirdekçik, ribozom ve protein sentezinde aktif rol oynar Yapısında DNA, RNA ve bazik proteinler bulunur Ribozomun yapısına katılan RNA’ların çoğu çekirdekçikte sentezlenir Çekirdekçik hücrede RNA’ların en yoğun olduğu bölgedir RNA’lar burada proteinlerle birleşerek ribozomun alt birimlerini oluşturur

Porlardan sitoplazmaya geçen alt birimler birleştiğinde işlevsel ribozomları oluştururlar Çekirdekçiğin sayısı ve büyüklüğü hücrenin işlevine göre değişir Kas hücreleri gibi protein sentezinin az olduğu hücrelerde çekirdekçik bulunmaz veya çok küçüktür Buna karşılık salgı hücreleri gibi protein sentezinin hızlı olduğu hücrelerde çekirdekçik büyük veya çok sayıda bulunur Çekirdekçik ışığı çok iyi kırdığından ışık mikroskobuyla görülebilir
4KALITIM MATERYALİ:
Kalıtım materyalinin yapısal sırası;
Nükleotit → Üçlü Şifre → Gen → DNA
Üçlü şifre üç nikleotitin birleşmesinden meydana gelir Genler değişik sayıda nikleotitlerden meydana gelmiş protein sentezi yapmakla görevli DNA parçasıdır Genler kromozomların lokus denilen yerlerinde bulunurlar Bu yapılarla canlıların özellikleri nesilden nesile geçer Yine hücrede her enzim bir genin kontrolünde çalışır Genler bir araya gelerek DNA meydana getirir DNA terimi tüm nükleotit dizisini ifade etmek için kullanıldığı gibi nükleotit dizisinin belli bir bölgesi içinde kullamılır DNA çekirdekte proteinlerle birlikte bulunur DNA protein kompleksi kromatin olarak atlandırılır Kromatinler ise hücre bölünmesi esnasında kısalıp kalınlaşarak kromozomları oluşturur Proteinler ,mRNA transkripsiyonu ve DNA replikasyonuna yardımcı olur ve DNA replikasyonuna yardımcı olur ve DNA’yı organize eden yapısal proteinler olarak görev yapılır
ÇEKİRDEĞİN GÖREVLERİ:
1Protein Sentezi:Protein sentezi transkripsiyon ve translasyon denilen iki aşamada gerçekleşir
A: Transkripsiyon (Yazılım):DNA’daki protein şifresi mRNA şeklinde sitoplazmaya taşınırDNA’dan mRNA sentezine transkripsiyon denirBu esnada DNA’nın tamamı değil sadece ilgili gendeki şifre kopyalanır
B:Translasyon (Çeviri):Translasyon mRNA’la sitoplazmaya taşınan şifrenin ribozomlarda protein şeklinde kodlanmasıdır Translasyon esnasında şifre okunur ve bu şifreye göre sitoplazmadaki aminoasitler enzimler yardımıyla birbirine bağlanarak protein molekülü oluştururBu hücrede aynı anda çok çeşitli protein sentezlenebilir Bir protein molekülünün sentezlenebilmesi için yaklaşık 10 saniye ile 2dakika yeterlidir Bakterilerde protein sentezi daha hızlıdır Bu nedenle antibiyotiklerin bir çoğu bakterilerdeki protein sentezine engelleyerek etkili olur
KAYNAKLAR
1: Sürat Biyoloji,sürat yayınları,hücre
2: Fdd biyoloji,Final dergisi dershanesi yayınları,hücre
3: Zafer biyoloji,zafer yayınları,hücre
4:Cell Biology(ProfDrChary Jorayev)