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 Geçişi

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

__________________

KÜÇÜK DEV : HÜCRE

Hücrenin yapısının ilk keşfedildiği yıllarda basit bir molekül yumağından ibaret yapılar olduğu zannediliyordu Ancak teknoloji ilerledikçe hücrenin iç yapısının inanılmaz derecede kompleks olduğu ortaya çıkmıştırHücre konusunda ders kitaplarında anlatılan bilgiler hücrenin en kaba halini göstermekle birlikte kolaylıkla anlaşılması için organel ve hücre sistemlerinin çizimleri oldukça basite indirgenmiştir
Eğer hücre üzerine araştırmalarınızı derinleştirirseniz, yanlızca hücre zarının bile oldukça karmaşık sistemlere sahip olduğunu keşfedebilirsiniz
Bizlere verilen hücre bilgileri kısaca hücre zarı, mitokondri, endoplazmik retikulum ve nukleus'u kapsayan klasik bilgilerdir Bu sayfada hücrenin birkaç organel ile birlikte mikroskopik boyutlarına karşın akıl almaz karmaşık yapılarını özetlemeye çalışacağım
Doğadaki tüm canlılar hücrelerden oluşmuşturTek hücreli olsun çok hücreli olsun her canlının yapısının temelinde hücre vardırBir bakteri veya bir Alg'in vücutları yanlızca bir hücreden oluşmasına karşın bir kedi, köpek,koyun vs diğer tüm canlıların vücutları ise birden fazla hücreden oluşurlarBu hücreler birbirleriyle sürekli br işbirliği içerisindedirler ve aralarında sürekli bir madde veya hormon alış verişi hüküm sürer
Hücre yapı itibariyle basit gibi görünsede derinlerine inildikçe kompleksliğin boyutları artmaktadırÖrneğin hücreyi kuşatan zarın yapısı ışık mikroskoplarında çok yalın bir yapıya sahip gibi gözükür fakat yanlızca hücre zarının içerisinde bile akıl almayacak derecede kimyasal olaylar cereyan ederMesela zarda iyon pompalarından kimyasal reseptörlere, yardımcı proteinlerden enzimlere kadar hemen her yapı iş görmektedir Nitekim hücre zarının çalışma mekanizmaları üzerine halen açıklık kazanamamış ve teoriler üretilen karanlık noktalar vardır
Hücreyi ele alırken en dıştan en içe doğru yapıları teker teker ele alacağızYani hücrenin en uç bölgesi olan Membran (zar)' dan en iç bölgesi olan Nukleolus'a kadar her yapıyı teker teker ele alarak açıklamaya çalışacağız

Hücre zarı (Membran) :

Hücre zarının yapısı en basit olarak Fosfolipit adı verilen bir tabakadan oluşurBu tabakanın kalınlığı her hücre için farklı olmasına karşın ortalama kalınlığı 8 - 10 nm dir (Nano metre metrenin milyarda biridir)Aşağıdaki şekilde de gördüğümüz gibi fosfolipit tabakası birbirlerine sırt sırta dayanmış molekül gruplarından oluşmaktadır
Altın rengindeki bilyeler ve bu bilyelere bağlı bulunan ipliksi yapılar görülmekte
Altın rengindeki bilyeler proteinlerdirBu moleküller biyokimyasal özellikleri itibariyle sulu ortamlara yaklaşma eğilimi gösterirlerSuyu seven moleküllere ise " Hidrofilik " denir
Bu moleküllerin hemen altında bulunan ve karşı karşıya gelmiş ipliksi moleküller ise yağ molekülleridirYağ molekülleri ise suya yaklaşma değil kaçma eğilimi gösterirler
Suyu sevmediklerinden dolayı bunlarada " Hidrofobik " denir

Yağ ve protein molekülleri, hidrofilik ve hidrofobik özellikleri sayesinde şekildeki gibi bir dizilim gösterirler
Zarda aynı zamanda kolestrol, zar proteinleri, reseptörler, karbonhidratlar, iyon pompaları ve enzimler iş görürKolestrol molekülleri protein - lipid tabakadaki sırt sırta vermiş molekülleri birbirine bağlamada iş görürZar proteinleri ise bazılar iyonları transfer etmede görev görürken bazılarda zarın üzerinde bulunan karbonhidrat moleküllerine yataklık yapar
Şekilde mavi renkle gösterilmiş yapılar zar proteinleridir ve bu proteinlerin içlerinde kanallar bulunup zarın seçici geçirgen özelliğini belirlerÇünki protinlerin içlerindeki bu kanallardan hücrenin isteğine göre ya madde alınır yada dış ortama madde verilirDikkat ederseniz bu proteinler zarın bir tarafından diğer tarafına kadar uzanırBu proteinlere " İntegral protein " adı verilirFakat zarı delmeden yazlıca yüzeylere tutunan proteinlerde vardırBu tip proteinlerede " Periferal (yüzeysel) protein " adı verilir
Zar proteinlein görevlerini kısaca özetleyelim ;

• Molekül transferlerinde görev alırlar
• Zarın yapısını kuvvetlendirerek elastik bir yapı kazandırır
• Zar üzerinde kesiklikler yaparak zarın üzerinde porları oluştururlar
• Biyokimyasal reaksiyonlarda enzim olarak iş görürler

Bunun dışında zardaki proteinlerin ve iyon pompalarının nasıl çalıştığı üzerinde fizyolojik çalışmalar halen devam etmektedir
İyon pompalarının çalışması ise tıpkı bir karınca gibidirBir molekülü tutarak diğer tarafa taşırlar ve bu işi hiç durmaksızın yaparlar

Şekilde, hücre zarının enine kesitini görmektesinizZarın içinde moleküllerin bir taraftan diğer tarafa transferini sağlayan taşıyıcı molekül görlülüyorBu moleküller, taşınması zor olan ve difüzyon (yayınma) yoluyla geçemeyen büyük molekülleri ATP enerjisi kullanarak hücre içerisine veya hücre dışarısına taşırlar Bu molekül pompalarının, kalınlığı yanlızca 8 - 10 nm olana zarın içerisinde kusursuz bir biçimde çalışması ise insanı adeta hayranlık içerisinde bırakmaktadır
Hücrenin zarı oldukça elastik bir yapıya sahip olup hücrenin büyümesine paralel olarak yüzeysel bir genişleme gösterirHücrenin % 75 ' lik bir kısımını ise su oluştururHücre zarı bu bakımdan sitoplazma ve organellerin dağılmaması açısından oldukça mühim bir görev üstlenmiştir
Yukarıdaki ilk şekilde hücre zarı üzerinde yeşil renkli boncuk dizisine benzer yapılar görülmektedirBu moleküller " Karbonhidrat " molekülleri olup yanyana dizildiklerinde hücre zarının dış yüzeyinde ikinci bir örtüyü meydana getirirBu örtüye ise " Glikokaliks " adı verilir
Glikokaliksin, hücre zarının iç yüzeyi ile dış yüzeyi arasında bir gradiyent farkı oluşturarak kimyasal taşıma ve reaksiyonların meydana gelmesi açısından önemli bir rol oynadığı düşünülmektedir

Hücre iskeleti :

Hücrenin % 75 ' lik kısımının su olduğunu belirtmiştikİçerisinde bu kadar fazla miktarda su ihtiva eden bir yapının dağılmadan ayakta durabilmesi, hücre içerisindeki iskelet ve tıpkı kaslar gibi hareket eden bir tür sistem sayesinde mümkün olmaktadır
Hücre içerisinde sistematik olarak yerleşmiş olan " Mikrotubul " ve " Mikroflament " ler hücre iskeletini meydana getiren ana unsurlardır
Soldaki şekilde hücre zarının hemen altından yerleşmeye başlayan mikrotubul (mavi renkli çubuklar) ve mikroflamentleri (sarı renkli ağsı yapı) görmektesiniz
Mikrotubuller düz yapıdadırlar ve dallanma göstermezlerKalınlıkları ise 20 - 25 nm arasında değişirMikrotubuller resimde çok basit birer çubuk gibi görünürler fakat iç kısımları oldukça karmaşıktırÖyleki mikrotubullerin içerisinde dairesel olarak sıoralı 13 adet alt birim vardırBu birimlerin arasında yani merkezde ise elektronca yoğun bir bölge vardır

Mikrotubuller hücre bölünmesi esnasında sayılarını artırırlar

Mikrotubullerin belli başlı görevleri ise sentriyollerin, sillerin ve kamçıların yapısal unsurlarını oluşturumaları şeklinde sıralanabilirBunlardan başka kan pulcukları ile daha birçok hücrede iskelet sistemini oluştururlarSinir hücrelerinde ise materyal transferinde iş görürler
Mikroflamentler ise mikrotubullerin aksine ağsı bir yapı gösterirler ve kalınlıklarıda 7 nm kadardırYani mikrotubullerin 3 te biri kadar kalınlıktadırMikroflamentler hücrenin hareketi ve hücre kasılmasında fonksiyonel yapılardırMikroflamentler hücre içerisinde sayıca az olmasına karşın kas hücrelerinde oldukça gelişmiş bir yapıya sahiplerdirKas hücrelerinde hepimizin yakından tanıdığı iki proteini ihtiva eden iki çeşit mikroflament vardır
Birinci mikroflamentimiz " Aktin " adı verilen bir çeşit protein taşırİkinci mikroflamentimiz ise " Miyozin " adı verilen diğer bir çeşit proteini ihtiva ederİçerdikleri proteinlerle birbirinden farklılaşmış bu mikroflamentler, mekaniksel ve kimyasal etkileşimlerle birbirleri üzerinde kayarak içinde bulundukları kas hücresinin hareketini sağlarlar
Mikroflamentler aynı zamanda hücre zarının endositoz ve ekzositoz hareketlerini sağlayarak kese oluşturma yöntemiyle hücre içerisine büyük moleküllerin alınmasını sağlarlar

Organeller :

Hücre içerisinde herbiri birbirleriyle etkileşim içerisinde bulunan birçok organel ve bu organellere yardımcı unsurlar vardırFakat bu organeller gerek sayı olarak gerekse yapı olarak hücreden hücreye farklılık gösterebilir
Biz en temel olarak bitki ve hayvan hücresini karşılaştıracağız
Soldaki şekilde tipik bir hayvan hücresi görülmektedir
Hayvan hücreleri ile bitki hücreleri yapı itibariyle pek fark göstermeselerde organel büyüklükleri, sayıları ve fonksiyonları bakımından farklılık gösterirler
Şekildede görüldüğü gibi Nukleus hücrenin ortasında konumlanmıştırBundan başka hayvan hücrelerinin dış yüzeylerinde çeper yokturÇeper yanlızca bitki hücrelerine mahsus bir yapıdır
Genel olarak bakıldığında hücre içerisinde organellerin oldukça homojen dağıldıkları farkedilebilir



Bitki hücresi hayvan hücresiyle arasındaki fark oldukça belirgindir
Bitki hücresinin en dış tarafında membran'a ilave olarak kalın bir yapıya sahip " Selüloz çeper " görülmektedirÇeper bitki hücresini hem dış ortamlardan korur hemde hücreye sertlik verirBu yüzden bitki hücreleri hayvan hücreleri kadar esnek değildir
Ayrıca bitki hücresinde " Vakuol " oldukça büyüktür
Vakuol esas olarak depo organı olarak iş görür ve yüksek miktarda su içerirMesela fotosentez reaksiyonları sonucunda elde edilen nişasta, karbonhidrat ve diğer besin maddeleri vakuolde depo edilir


Bitki ve hayvan hücreleri arasında organeller dışında biyokimyasal farklarda vardırMesela bitki hücresinde fotosentez için gerekli olan " Klorofil " molekülü mevcutturVe yine bitki hücrelerinde polisakkaritler nişasta halinde depo edilirlerHayvan hücrelerinde ise polisakkaritler " Glikojen " şeklinde depo edilir ve hayvan hücrelerinde klorofil molekülü bulunmazBu yüzden hayvanlar fotosentez yapamazlar
İlk organelimiz " Endoplazmik retikulum "
Endoplazmik retikulum :
Endoplazmik retikulum hücre içerisinde madde iletimini sağlayan boru ağı gibi iş görürHücreyi bir şehir gibi düşünürseniz endoplazmik retikulumuda bu şehrin su borusu şebekesi gibi düşünebilirsiniz
Endoplazmik retikulum hemen hemen tüm hücrelerde bulunurFakat hücreden hücreye yapısal olarak farklılık gösterebilirÖrneğin bazı hücrelerde yassı kese şeklinde olmasına karşın diğer bazı hücrelerde ise tubular (boru şeklinde) bir yapı gösterebilir
Şekildede gördüğünüz gibi endoplazmik retikulumun bir kesiti görülmektedir
Şekilde gösterilen endoplazmik retikulum granüllü bir yapıya sahiptirYani üzerinde
" Ribozomlar " tutunmuş bir vaziyettedirBu tip organellere kısaca GER denir
Endoplazmik retikulumun üzerinde garnül yani " Ribozom " bulunmayan tipleride vardırBöyle organellerede kısaca DER (Düz yüzlü ER) denirBazı hücrelerde DER ile GER yanyana konumlanırlar ve birbirleriyle bağlantılıdırlar
DER ile GER çeşitli hücrelerde farklı olarak oranlanmıştırMesela pankreas ve kan hücrelerinde GER daha baskın bulunurken, adrenal korteks gibi hormon tabiatli sıvı salgılayan bezlerde ise DER daha baskın bulunurBuna karşın DER ve GER ' in eşit oranda yer kapladığı hücrelerde vardırÖrneğin karaciğer hücresi gibi


Hücrenin nasıl ki çevresini kuşatan bir zarı var ise hücre içerisindeki her organelinde çevresini kuşatan kendine özgü bir birim zarı vardırŞekilde endoplazmik retikulumun kıvrımlı yapısı göz önüne alınarak zarların hangi tarafının göründüğü belirtilmiştir
Kahverengi ile boyalı bölge, endoplazmik retikulum zarının dış yüzeyini temsil etmektedir
Yani zarın bu bölgesi, içinde bulunduğu sitoplazmaya bakarken, mor ile boyalı bölge endoplazmik retikulumun iç tarafına yani " Matrix " ' ine bakmaktadır
Üzerinde ribozom bulunan endoplazmik retikulum, ribozom tarafından üretilen proteinleri kendi bünmyesine alırBurada proteinler işlenerek fonksiyonel yapısına kavuşturulurÖrneğin üretilen protein bir enzim haline getirilecekse, protein, endoplazmik retikulum içerisinde işlendikten sonra hücrenin değişik yerlerine transfer edilirBundan ayrı olarak diğer materyaller, iyonlar ve besin maddeleride hücrenin gerekli yerlerine endoplazmik retikulum ile taşınırlar
Organelimiz bundan ayrı olarak şimdi göreceğimiz " Golgi " aygıtına da biyokimyasal materyaller gönderirFakat bunu kanallarla yapmak yerine " Transfer vesikülleri " ile gerçekleştirir

Golgi aygıtı :

Şekli, ardışık olarak sıralanmış keselere benzeyen golgi aygıtı, endoplazmik retikulumla bağlantılı olarak vesikül üretmekle görevli bir organeldir
Golgi aygıtı esas olarak 3 bölgeden oluşurBu organel nukleusa yakın bölgelerde konumlanmış olup nukleusa yönelik olan kısımı " Olgun bölge ", hücre zarı tarafına bakan kısım ise " Oluşma bölgesi " adını alırOrtadaki bölge ise geçiş bölgesidir

Şekilde bir golgi aygıtının kısımları net olaka gözüküyor
En alttaki kısımlar yukarıdaki bölgelere göre daha ince olup " Oluşma bölgesi " ' ni temsil etmektedirYukarıdaki kısımlar ise kenarları kalınlaşmış bir yapıya sahiptir ve "Olgunlaşmış bölgeler " ' i temsil etmektedirlerRibozomlar tarafından üretilen ve endoplazmik retikulumda biriktirilen polipeptidler (proteinler) daha sonra geçiş vesikülleri ile golgi aygıtına ulaşırlar (Şeklin en altındaki serbest vesiküller)
Golgi aygıtına ulaşan polipeptidler, hücre tarafından üretilen polisakkaritlerle (şeker molekülleri) ile etkileşim içerisine girerek golgi aygıtı içerisinde bir seri işleme tabi tutulurBu seri işlemler devam ederken, moleküller golgi aygıtının olgun bölgesine yani şeklin üst bölgesindeki keselere doğru hareket ederlerVe nihayetinde golgi aygıtından kökenlenen bir zar vasıtasıyla sentezlenen salgı veya sindirici enzimler vesikül halinde sitoplazmada serbest olarak yüzmeye başlarlar
Salgı vesikülleri, farklı hücrelerin ürettikleri farklı biyokimyasal özelliklere sahip maddeleri ihtiva ederlerBu biyokimyasal maddeler hormonda olabilir enzimde olabilir
Sindirici enzim içeren vesiküllere ise " Lizozom " adı verilirLizozomların içerdikleri sindirici enzimlerin pH ' ı çok düşüktür ve asidik yapıya sahiptirİçerdikleri bu asidik tabiattaki sıvılarla hücre içerisine alınan besin maddelerini tıpkı midemiz gibi sindirmeye başlarlarLizozomlar aynı zamanda hücre içerisinde fonksiyonlarını yitirmek üzere olan yaşlanmış organelleride bünyelerine alarak eritip yok ederler
" Otoliz " adı verilen hücre intiharlarıda lizozomlar tarafından gerçekleştirilen bir olaydırBir canlı öldükten hücrelerin içerisinde bulunan lizozomların zarları parçalanır ve lizozom içerisindeki asidik enzim serbest hale geçerSerbest hale geçen enzimler bütün hücre organellerine etki ederek onları eritir ve hücreyi yok eder
Ölmüş bir hayvan cesedinin birkaç gün içerisinde çürüyüp kokmasının bir nedenide budur

Ribozomlar :

Genetik sayfamızda üzerinde durduğumuz ribozomların daha derinine inerek nasıl bir yapıya sahip olduklarını göreceğiz
Ribozomlar her hücre içerisinde bulunan bir organeldirBakteri hücresinde hiçbir organel bulunmasa bile mutlaka ribozom vardırBunun nedeni ise enzim ve proteinlerin her hücre için mutlaka olması gerektiğidirDolayısıyla enzim ve proteinlerde ancak ribozomlar tarafından üretildiği için ribozom her hücrede mutlaka vardırFakat sayı olarak hücreden hücreye farklı olabilir
Ribozomlar mikroskopla gözlendiklerinde küçük partiküller halinde görülürlerYalın gibi görünen bu partiküllerin bile fonksiyonlarını kusursuzca yerine getirebilmeleri açısından uygun bir morfolojik yapıya sahip olması, hücre içerisindeki dizaynı gözler önüne sermektedir
Ribozomlar bildiğimiz gibi mRNA yı okuduktan sonra doğru tRNA yı mRNA üzerine yerleştirip protein sentezini gerçekleştiren organeldirFakat mRNA yı okuma ve tRNA yı yerleştirme işlemi hücre tarafından hassasiyetle yürütülen bir sentez işlemidirRibozom ise üstlendiği bu hassas görevi mükemmel anatomik yapısı sayesinde yerine getirir


Şekilde biri büyük diğeri küçük iki adet ribozom " Alt birimi " görülmektedirBu alt birimlerin şekli bizim için oldukça anlamsız gibi gelsede protein üretimi için oldukça büyük önem taşırBu alt birimler bir araya gelip bağ kurduktan sonra " Ribozom kompleksi " ' ni meydana getirirler
Ribozomlar RNA ve proteinlerden meydana gelirlerRibzom üzerinde mRNA nın bağlanacağı bir bölge bulunurki bu bölge mRNA yı tanıyarak ribozoma tutunmasını sağlarRibozom aynı zamanda tRNA yıda tanıyacak şekilde özelleşmiştirmRNA nın ribozoma nasıl bağlandığını ve tRNA ların ribozom üzerinde nasıl konumlanıp protein sentezlediklerini bir şekille görelim

Birinci şekilde ribozom kompleksi ve bu kompleksin içerisinde ayırt edilen iki bölge görülmekte
Birisi P bölgesi diğeri A bölgesi olarak adlandırılan bu bölgeler, tRNA ların bağlanma bölgelerini temsil etmektedirler
İkinci şekilde, protein sentezini birinci tRNA ile başlatmış olan bir ribozom görülüyorProteini oluşturacak olan ilk amino asiti taşıyan tRNA ribozomun A bölgesine bağlanırBağlanmadan hemen sonra ribozom mRNA nın ikinci kodonunu (3 lü dizi) okumaya başlar ve tRNA yı P bölgesine doğru kaydırır
A bölgesi böylelikle boşalmış olur (3şekil)Ribozom böyle yaparak birinci amino asititn hemen arkasından gelen ikinci amino asit için yer açmış olurİkinci amino asit A bölgesine bağlandığında amino asitlerde yanyana gelecek ve birbirleriyle bağ yapacaklardır
Bu bağa " Peptid " bağı denirBinlerce amino asitin bağlanmış haline ise " Polipeptid " adı verilir

İnsanı hayranlık içerisinde bırakan bu sistem yanlızca bununlada sınırlı değildirHücre, proteine çok fazla ihtiyacı olduğu zamanlarda derhal protein sentezini başlatırFakat mRNA nın okunup tRNA ların okunan bu kodonlara göre bağlanması hücre için hızlı bir işlem değildir

Bu yüzden mRNA tıpkı kağıt fabrikalarında bir merdaneden çıkıp diğer bir merdaneye giren kağıtlar gibi, seri olarak dizilmiş ribozom kompleksleri tarafında ardı ardına okunurBunu aşağıdaki şekle bakarak açıklamaya çalışalım

Şekilde bir protein sentez aşamasının gerçek halini görmektesiniz
Ribozomlar tıpkı bir boncuk dizisi gibi yanyana dizilmişlerdirBiraz zor farkedilen mRNA ise bir ribozomdan çıkıp diğer bir ribozoma ardı ardına girmektedirResmin sağ tarafındaki protein zinciri sol tarafındaki protein zincirlerinden daha uzundur Çünki mRNA ilk olarak en sağdaki ribozom tarafından okunmaya başlanmış ve ilk protein sentezi sağdaki ribozomlarda başlamıştırBuradanda anlaşılacağı gibi mRNA nın ilerleme yönü sağdan sola doğrudur
Hücre böyle bir mekanizma kullanarak birim sürede ürettiği protein zinciri sayısını, ribozom sayısı oranında artırmış ve zamandan tasarruf etmiştir Hücrenin zamandan tasarruf etmek için bu derece mükemmel bir sistem kulanması, üstün bir güç tarafında yaratıldığını apaçık ortaya koymaktadır
Sizler şu an bu yazıları okurken vücudunuzdaki trilyonlarca hücre bu kusursuz mekanizma ile sessiz bir şekilde hiç durmadan protein üretmektedir
Mitokondri :
Mitokondri, hücre için gerekli olan enerjinin üretildiği bir organeldirBu organelde tıpkı diğer organeller gibi birim zar ile çevrilidir fakat iç kısımındaki zar dıştaki gibi düz değildir ve kıvrımlar meydana getirirBu kıvrımlara ise " Krista " adı verilir
Mitokondri içerisinde cereyan eden kimyasal olaylar oldukça karmaşıktırHücrede bulunan üç binin üzerindeki enzimlerden ayrı olarak mitokondri içerisine yüzlerce enzim görev almıştır

Şekildede görüldüğü gibi mitokondrinin iç tarafındaki zar oldukça fazla kıvrım yapmıştırZarın bu şekilde kıvrılmasının nedeni, yüzey alanını genişleterek daha fazla kimyasal reaksiyona yataklık yapmak içindir
Mitokondrinin içerisinde özellikle fosforilasyon reaksiyonlarında ve elektron transfer zincirinde rol oynayan enzimler çok sayıdadırMitokondrinin en fazla ürettiği biyokimyasal molekül ise ATP dirATP hücrenin enerji isteyen basamaklarında kullanılan ve yıkıma uğradığı zaman yüksek kaloride ısı veren bir moleküldürÜretilen ATP daha sonra mitokondri zarından sitoplazmaya geçer ve gerekli yerlerde kullanılır

Şekilde bir bitki hücresine ait olan bu mitokondride, organelin membranına yerleşmiş olan proteinleri ve oksidasyonda rol alan enzimleri görmektesiniz
Bu enzimler belirli molekülleri yapılarına alıp okside edebilir veyahut bu moleküllerden H (+) iyonu koparabilirlerKoparılan elektron ve protonlar mitokondri matriksi içerisinde dolanarak kimyasal basamaklara girerlerŞeklin sağ tarafında mitokondri matriksinden bir proton sitoplazmaya verilmekte, aynı zamanda ADP (Adenin di fosfat) ' ye bir fosfat daha bağlanarak ATP (Adenin tri fosfat) meydana getirilmektedir
Tabii burada gösterilen ATP üretimi, sentezin son basamağıdırGerçekte bir ATP üretmek için mitokondri içinde çeşit çeşit reaksiyonlar meydana gelirATP üretmek için kullanılan moleküllerden biriside GlikozdurGlikoz 6 karbonlu bir molekül olup (C6H12O6) mitokondri içerisinde 3 karbonlu piruvata kadar parçalanırPiruvat oksijen varolduğu hallerde oksijenle tepkimeye girerek daha değişik maddelere indirgenirEğer ortamda oksijen yoksa okside olamazDolayısıyla önce " Laktat " ' a ve ardından " Laktik asit " ' e indirgenir
Bizler koşarken eğer yeteri kadar nefes alamazsak, kandaki oksijen miktarı düşerKas hücrelerine ve hücrelerdende mitokondriye oksijen gelmediği zaman kaslarda piruvatın parçalanmasıyla laktik asit birikimi meydana gelirLaktik asit ise yorgunluğa neden olur
Kanda yeteri kadar alyuvar bulunmazsa, hücrelere taşınacak olan oksijen miktarı düşerDolayısıyla spor yaptığınızda çok çabuk yorulursunuzKanınızdaki alyuvar miktarını artırmak için yine doğadan bize sunulmuş ilaçlar vardır
Başlıcaları kırmızı üzüm ve pekmez

Nukleus (çekirdek) :

Adındanda anlaşılacağı gibi nukleus hücrenin genellikle merkezinde konumlanmıştırFakat vakuolu çok büyük olan bitki hücrelerinde nukleus vakuol ile hücre duvarına sıkışmış bir vaziyettedir
Nukleus yapısı itibariyle bir zar ile kuşatılmıştırBu zarda tıpkı hücrenin kendi zarındaki gibi porlar bulunur Nukleusun içerisinde ise DNA içeren kromatin iplikçikler bulunurBu iplikçikler hücre bölüneceği zaman katlanmalar yaparak kromozomları meydana getirirlerNukleus genelde bir tane olmasına karşın bazı hücrelerde birden fazla sayıda olabilir

Nukleusun içerisinde bulunan sıvıya ise " Karyolenf sıvısı " adı verilirSözünü ettiğimiz kromatin iplikçiklerde bu sıvının içerisinde yüzerlerBu iplikler boyandıkları zaman üzerlerinde açık ve koyu renkte bantlar görülürBu bantların açık veya koyu görünmesi, o bölgedeki genlerin aktif veya inaktif olduklarını gösterir
Soldaki şekilde nukleusun zarından alınan bir kesiti görmektesiniz
Kesitte, nukleusun üzerindeki porların birisinin yarısı (por kesiti) diğerinin tamamı (nukleus zar poru) gösterilmiştirDiğer kesitte ise nukleus zarının ayrıntıları gösterilmiştir
Görüldüğü gibi nukleus zarıda iki tabakadan oluşmaktadırBu tabakalardan birisi nukleusun içerisine diğeri ise sitoplazmaya bakmaktadır
Ribozomlarda okunan mRNA nın nukleustaki DNA da sentezlendikten sonra sitoplazmaya geçmesi resimde görülen bu porlar sayesinde olur


Nukleusun içerisinde " Nukleolus " (Çekirdekcik) bulunurNukleolusun etrafında ise bir zar yoktur yani nukleus içerisinde serbest haldedirYapılarında ise protein, RNA, fibrilller ve nukleusa bağlı kromatin iplikçikleri bulunurYani kromatin iplikçikler normalde nukleus içerisinde bulunurlar fakat nukleolus içerisine uzantılar yaparlar
Nukleus, hücre içerisindeki tüm metabolik faaliyetleri kontrol eden beyin gibi bir organeldirÖrneğin hücrenin ne zaman dış ortamdan besin alacağı, ne kadar protein üretileceği, ne kadar hormon ve enzim üretileceği hep nukleus kontrolündedirBu kontrol sistemi ise DNA ile ortamdaki inhibitör (engelleyici) etkenler arasındaki
" Feedback " mekanizması sayesinde olur

HÜCRE BÖLÜNMESİ

Vücudumuzda her an he saniye bir hücre, ölmekte fakat bu hücrelerin yerini yeni hücreler almaktadırHücreler ise bölünerek çoğalırlarElimizde ayağımızda yada vücudumuzun herhangi bir bölgesinde bir yara meydana geldiği zaman bu yara bir kaç gün içerisinde kapanmaya başlayacaktırAçık bir yaranın kapanmasıda yine hücre bölünmesiyle gerçekleşir

Hücre bölünmesi iki tiptirBirincisi " Mayoz " ikincisi ise " Mitoz " ' durMayoz bölünme esnasında meydana gelen yavru hücrelerde DNA miktarı yarı arıya düşürülürFakat mitoz bölünmede DNA miktarı sabit kalır
Bunun önemi nedir ?
Canlıların vücudunda hücrelerden eşey hücreleri hariç diğer tüm hücrelerinde 2n sayıda kromozom, eşey hücrelerinde ise n sayıda kromozom bulunurErkek bireyden gelen sperm taşıdığı n sayıdaki kromozomu, dişi bireyden gelen ve yine n sayıda kromozom taşıyan yumurta ile birleştirirSonuç olarak 2n kromozomlu bir zigot meydana gelirki normal bir bireyde olması gereken kromozom miktarıda budur
Eğer eşey hücrelerinde de diğer hücrelerdeki gibi 2n kromozom bulunsaydı erkekten gelen sperm ile dişiden gelen yumurtanın birleşmesi neticesinde meydana gelecek olan zigotta 4 n kromozom bulunacaktıVe bu kromozom sayısı her nesilde iki katına çıkacak ve canlıların yavruları birer hilkat garibesine dönüşecektiHücre böyle bir faciaya meydan vermemek için mayoz bölünme ile eşey hücrelerindeki DNA miktarı yarıya indirir
Zigot meydana geldikten sonra mayoz bölünme devam etseydi bu seferde DNA miktarı her yavru hücrede yarıya düşecek ve en sonunda DNA dan eser kalmayacaktıHücre bu problemide Mitoz bölünme yoluyla halletmiştirMitoz bölünmede ise hücre içerisindeki DNA miktarı sabit tutulur

DNA nın iki katına çıkması işlemi ise yukarı şekilde gösterilen " Replikasyon " mekanizması ile gerçekleştirlir
DNA kırılma noktasından tıpkı bir fermuar gibi açılır ve tek zincire düşerTek zincirler, ortamda bulunan serbest nükleotidleri kullanarak kendilerini eşlemeye başlarlarBöylelikle oluşan iki yeni zincirle DNA miktarı 2 katına çıkarılır
Mitoz bölünmede bu zincirlerden birisi birinci yavru hücreye giderken diğer zincir ise ikinci yavru hücreye gider
Bölünme 4 aşamada meydana gelirBu aşamalar sırasıyla ;

• Profaz
• Metafaz
• Anafaz
• Telofaz dır

1-) Profaz aşamasında kromatin iplikçikler katlanmalar meydana getirerek kromzomları oluştururlarBu esnada nukleus parçalanmış ve kromozomlar serbetst kalmıştır
2-) Metafaz aşamasında kromozomlar hücrenin ekvator hizasında bağımsız bir şekilde dizilirlerBu aşamada sentriollerden türevlenen iğ iplikleri kromozomların sentriol adı verilen özel bir bölgesine bağlanırlar
3-) Anafaz aşamasında sentrioller iğ iplikleri ile bağlı oldukları kromozomları kutuplara doğru çekmeye başlarlar
4-) Son aşama olan telofazda ise merkezden perifere (dış tarafa) doğru yeni hücre zarı oluşmaya başlar (Bu oluşum bazen periferden merkeze doğru olabilir)
Aşamalar sona erdiğinde iki yavru hücre meydana gelmiş olurBu aşamalar mayozda ve mitozda aynıdır


Hücre mitoz bölünme geçirecekse DNA miktarı iki katına çıkarılırEğer mayoz bölünme geçirecekse DNA miktarı sabit tutulur ve böylelikle yavru hücrelerdeki DNA miktarı yarıya indirilmiş olur
İnsan somatik hücreleri (eşey hücreleri dışındaki tüm hücreleri) ' nde bölünme esnasında 46 kromozom bulunurKromozomlar birer çift olup son iki tanesi eşey kromozomu adını alır

Sağdaki şekilde elektron mikroskobuyla fotoğrafı çekilen kromozomların soldaki şekilde sınıflandırılmış şekli görülüyor
Hepsinden bir çift bulunan kromozomların bir tanesi bir yavru hücreye giderken diğeri ikinci yavru hücreye giderBöylelikle kromozomlar eşit miktarda hücrelere taksim edilmiş olurFakat eşey kromozomları birbirinin aynı değildirBu kromozomlardan birisi dişi yavruyu, diğeri erkek yavruyu temsil eder
Bunu formüllerle ifade etmeye çalışalım ;
Kromozomlardan büyük olanı dişi eşey kromozomu olsun ve " X " harfiyle gösterilsinKüçük olan diğeri ise erkek eşey kromozomu olsun ve " x " harfiyle gösterilsin
Bu kromozomlar bölünme esnasında eşey hücrelerine dağıtılırken birisi birinci eşey hücresine, diğeri ise ikinci eşey hücresine gider
Eşey hücrelerinden birisi 22 + x tane kromozom taşırken diğeri 22 + X tane kromozom taşırKromozom sayıları her ikisindede eşittir fakat eşey kromozomları bakımında farklılık gösterirX harfini dişi olarak, x harfini ise erkek olarak belirtmiştikİşte doktorlar dünyaya gelecek olan bir yavrunun erkekmi yoksa kızmı olacağını bu kromozomlara bakarak tespit edebilirler

Bir yavru, eşey hücrelerinin birleşmesiyle meydana geldiğine göre, yavrunun somatik hücrelerinden birisinin eşey kromozomlarına bakılarak erkek veya kız olduğu anlaşılabilir

Eğer yavru kız olacaksa kromozomları 44 + XX, erkek olacaksa 44 + Xx şeklinde görünür
Hücre, gerek organellerinin yapısı bakımından gerekse içerisinde cereyan eden metabolik olaylar bakımından gerçekten insanın hayal gücünü zorlayan bir yapıya sahiptirAncak mikroskopla görülen bir hücrenin içerisinde bu derece kompleks bir dünyanın varlığı, sonsuz bir akıl tarafından dizayn edildiğinin açık bir delilidir
Hücre için buraya dökülen bilgiler, hücre hakında bilinen veya bilinmeyen bilgilerin toz tanesi kadar bir kısımını teşkil etmektedirTeknoloji ilerledikçe hücre içerisindeki karmaşanın boyutu biraz daha belirgin bir hale gelmekte, tesadüf kavramı her defasında biraz daha çökmektedir