Hücre Çekirdeği Ve Yapısı Hakkında Bilgiler Nelerdir? Hücre Çekirdeği Yapıları Neler?

Hücre Çekirdeği Ve Yapısı Hakkında Bilgiler Nelerdir? Hücre Çekirdeği Yapıları Neler?
Hücre Çekirdeği Ve Yapısı Hakkında Bilgiler Nelerdir? Hücre Çekirdeği Yapıları Neler?
Hücre çekirdeği

Vikipedi, özgür ansiklopedi

DNA incelemesi için mavi Hoechst boyası ile boyanmış HeLa hücreleri Ortadaki ve sağdaki hücre interfaz safhasında olduğundan çekirdeklerinin tamamı boyalıdır Soldaki hücre ise çekirdek bölünmesi (mitoz) sürecindedir ve ayrılmış olan kromozomlar gözlemlenebilir

Tipik bir hayvan hücresinde organeller: (1) Çekirdekçik (2) Çekirdek (3) Ribozom (4) Vezikül (5) Granüllü endoplazmik retikulum Golgi aygıtı (7) Hücre iskeleti Granülsüz endoplazmik retikulum (9) Mitokondri (10) Koful (11) Sitoplazma (12) Lizozom (13) Sentriyol

Hücre çekirdeği, ya da nükleus, ökaryot hücrelerin çoğunda bulunan zarla kaplı bir organeldir Hücrenin genetik bilgilerinin çoğu, hücre çekirdeğinin içinde katlı uzun doğrusal DNA molekülleri ile histon gibi birçok proteinin biraraya gelerek oluşturduğu kromozomlarda bulunur Bu kromozomların içindeki genler hücrenin çekirdek genomunu oluşturur Hücre çekirdeğinin işlevi bu genlerin bütünlüğünü devam ettirmek ve gen ekspresyonunu düzenleyerek hücre işlevlerini kontrol altında tutmaktır
Çekirdeğin ana yapı elemanları, organelin tamamını kaplayan çift katmanlı bir zar olan ve içindekileri hücre sitoplazmasından ayrı tutan çekirdek kılıfı ile hücrenin tamamına destek sağlayan hücre iskeletine benzer ve çekirdeğe mekanik destek sağlayan ağ yapısındaki hücre lâminasıdır Birçok molekülün çekirdek kılıfından geçememesi nedeniyle, moleküllerin hareketini sağlamak için çekirdek gözenekleri gerekir Bu gözenekler çekirdek kılıfının her iki katmanını da geçer ve küçük moleküller ile iyonların serbest dolaşmasını sağlayan bir kanal oluştururlar Proteinler gibi daha büyük moleküllerin hareketi daha kontrollüdür ve taşıyıcı proteinler tarafından kolaylaştırılan etkin bir taşıma işlemi gerektirir Gözenekler sayesinde olan hareket hem gen ekspresyonu hem de kromozom sürekliliği için gerekli olduğundan çekirdek taşınımı hücre işlevi için çok büyük önem taşır
Her ne kadar hücre çekirdeği içinde zarla kaplı cisimler bulunmasa da içindekiler aynı yapıda değildir ve özgün proteinler, RNA molekülleri ve DNA kümeleri gibi daha küçük cisimler bulunur Bu cisimlerin içinde en çok bilineni ribozomların birleşmesinde görev alan çekirdekçiktir Ribozomlar, çekirdekte üretildikten sonra sitoplazmaya taşınır ve orada mRNA’yı dönüştürürler

Tarihçe

Hücre çekirdeği bulunan ilk organeldir ve 1802’de Franz Bauer tarafından tanımlanmıştır [1] Daha sonra 1831 yılında İskoçyalı botanikçi Robert Brown tarafından Linnean Society of London’da yapılan bir konuşmada daha ayrıntılı olarak tanımlanmıştır Mikroskopla orkideleri inceleyen Brown çiçeğin dış katmanlarındaki hücrelerde gözlemlediği donuk alana areola ya da nükleus (çekirdek) adını vermiştir [2] Ancak olası bir işlev önermemiştir 1838 yılında Matthias Schleiden hücre çekirdeğinin hücrelerin oluşmasında rol aldığını önererek hücre kurucu anlamına gelen sitoblast adını kullanmaya başladı Sitoblastların etrafında yeni hücrelerin biriktiğini gözlemlediğine inandı Hücrelerin bölünerek çoğaldığını göstermiş olan ve pek çok hücre tipinde çekirdek olmadığına inanan Franz Meyen bu görüşe şiddetle karşı çıkıyordu Hücrelerin sitoblast ya da başka yolla baştan oluşması düşüncesi, hücrelerin yalnızca hücreler meydana geldiği paradigmasını (Omnis cellula e cellula) yayan Robert Remak (1852) ve Rudolf Virchow’un (1855) çalışmaları ile tezat oluşturuyordu Hücre çekirdeğinin işlevi belirsiz olarak kaldı [3]
1876 ve 1878 yılları arasında Oscar Hertwig, deniz kestanesi yumurtalarının ***lenmesi üzerine yayımladığı çeşitli çalışmalarında sperm çekirdeğinin oosit içine girerek çekirdeğiyle kaynaştığını gösterdi Bireyin tek çekirdekli bir hücreden gelişebileceği bu çalışmalar ile ilk defa olarak önerilmiştir Bu teori Ernst Haeckelin, bir türün tüm soyoluşunun (phylogeny) embriyo gelişmesi sırasında tekrarlandığını, ve bu süreçte ilk çekirdekli hücrenin de Monerula adı verilen yapısız öncül mukus kütlesinden (Urschleim) yeniden oluştuğu teorisi ile çelişiyordu Bu nedenle ***lenme için sperm çekirdeğinin gerekliliği uzun bir süre tartışılmıştır Ancak Hertwig gözlemlerini amfibyumlar ve yumuşakçalar gibi diğer hayvan grupları üzerinde de doğruladı Eduard Strasburger de aynı sonuçlara bitkiler için ulaştı (1884) Bu çalışmalar hücre çekirdeğine kalıtımda önemli bir görev verilmesi fikrine yol açmıştır 1873 yılında August Weismann kalıtımda ana ve baba eşey hücrelerinin eşdeğerde olduklarını koyutunu ileri sürdü Hücre çekirdeğinin genetik bilgiyi taşıma işlevi ancak daha sonraları, mitoz bölünmenin keşfinden ve Mendel yasasının 20 yüzyılın başlarında tekrar bulunarak kalıtımda kromozom teorisinin oluşturulmasından sonra açığa kavuşmuştur [3]

Yapı [değiştir]

Hücre çekirdeği hayvanlarda en büyük hücre organelidir[4] Memeli hücrelerinde ortalama çap 11 ile 22 mikrometre (μm) arasındadır ve toplam hacmin yaklaşık 10% ‘unu kapsar [5] İçinde bulunan visköz sıvıya nükleoplazma adı verilir, bu, çekirdek dışında bulunan sitoplazmaya benzer Çekirdek kılıfı ve gözenekleri

Ökaryot hücre çekirdeği (1) Çekirdek kılıfı, (1a) Dış zar, (1b) İç zar, (2) Çekirdekçik, (3) Nükleoplazma, (4) Kromatin, (4a) Heterokromatin, (4b) Ökromatin, (5) Ribozomlar, Çekirdek gözeneği

Çekirdek kılıfı üzerinde bulunan bir çekirdek gözeneğinin kesiti (1) Çekirdek kılıfı, (2) dış halka, (3) teker parmaklığı, (4) sepet, ve (5) flamanlar

Çekirdek kılıfı birbirine paralel ve 10 ile 50 nanometre (nm) uzaklıkta iç ve dış iki zardan oluşur Çekirdeği tamamen saran kılıf hücrenin genetik malzemesini sitoplazmadan ayırır ve makromoleküllerin nükleoplazma ile sitoplazma arasında serbest dolaşmasına engel olur [6] Çekirdek kılıfının dış zarı granüllü endoplazmik retikulum ile bağlantılıdır ve benzer şekilde üzerinde ribozomlar bulunur Zarlar arasındaki boşluğa perinükleer boşluk denir ve granüllü endoplazmik retikulum lümeni ile bağlantılıdır
Çekirdek kılıfı boyunca akış kanalları görevi yapan çekirdek porları nükleoporin adı verilen çoklu proteinlerden oluşmuştur Gözeneklerin moleküler ağırlığı yaklaşık 125 milyon daltondur ve (ekmek mayasında) 50 ile (omurgalılarda) 100 kadar proteinden oluşurlar[4] Gözeneklerin toplam çapı 100 nm kadardır ancak merkezlerinde bulunan düzenleyici sistemler nedeniyle moleküllerin serbestçe dolaşabildiği açıklık 9 nm genişliğindedir Bu boyuttaki açıklıktan suda çözünebilen küçük moleküller geçebilirken nükleik asit ve proteinler gibi daha büyük moleküller geçerek çekirdeğin içine giremez Bu daha büyük moleküller aktif olarak çekirdeğin içine taşınmalıdır Tipik bir memeli hücresinin çekirdek kılıfı üzerinde 3000 ile 4000 kadar gözenek bulunur [7] ve bu porların her birinde, dış ve iç zarların birbirine kaynaştığı yerde, simit şeklinde sekizli ışınsal simetrik halka şeklinde yapılar bulunur [8] Bu halkalara, nükleoplazmaya uzanan çekirdek sepeti denilen yapılarla sitoplazmaya ulaşan ipliksi uzantılar bağlıdır Her iki uzantı da çekirdek taşıyıcı proteinlerinin bağlanmasına yardımcı olur [4]
Proteinlerin çoğu, ribozomlardan oluşan alt birimler ve bazı RNA’lar karyoferin diye bilinen bir dizi taşıyıcı faktörün aracılık ettiği bir süreçle gözenek komplekslerinden geçerek taşınırlar Çekirdek içine doğru olan harekete aracılık eden karyoferinlere importin, çekirdek dışına doğru olan harekete aracılık edenlere de eksportin denir Karyoferinlerin çoğu taşıdıkları yükle doğrudan etkileşime girer ama bazıları yine de adaptör proteinler kullanır [9] Kortizol ve aldosteron gibi steroit hormonları ile hücrelerarası haberleşmede yer alan diğer yağda çözünen küçük moleküller hücre zarından difüzyonla sitoplazmaya geçer ve burada bağlandıkları nükleer reseptör proteinleri aracılığıyla çekirdek içine taşınırlar Orada, eğer ligantlarına bağlı iseler transkripsiyon faktörleri olarak görev yapar; ligantların olmadığı durumda ise bu reseptörlerin çoğu gen ekspresyonunu baskılayan histon deasetilazlar olarak işlev gösterir [4]

Hücre iskeleti [değiştir]

Hayvan hücrelerinde iki ara filâment ağı hücre çekirdeğine mekanik destek sağlar: çekirdek lâminası kılıfın iç yüzünde organize bir ağyapısı oluşturur, kılıfın sitoplazmaya açık olan yüzündeki daha az organize bir destek yapı bulunur Her iki sistem de çekirdek kılıfına yapısal destek sağlar, kromozomlar ve çekirdek porları içinde de tutunacak yerleri oluşturur [5]
Çekirdek lâminasının çoğu lamin proteinlerden oluşur Tüm proteinler gibi laminler sitoplazmada sentezlenir; sonra çekirdek içine taşınır ve burada toplanarak çekirdek lâminasının varolan ağına katılırlar [10][11] Laminler ayrıca içinde bulundukları nükleoplazma içinde nükleoplazmik peçe (İng nucleoplasmic veil) denen başka bir düzenli yapı oluştururlar,[12] bu yapılar floresan mikroskobu kullanarak gözlemlenebilir Bu peçenin gerçek işlevi açık değildir; çekirdekçik dışında kalmakta ve interfaz sırasında bulunmaktadırlar [13] Peçeyi oluşturan lamin yapıları kromatine bağlanır ve onların yapısının bozulması protein kodlayan genlerin transkripsiyonunu engellenmesine neden olur [14]
Ara iplikçıklerın diğer parçaları gibi lamin monomer bir alfa sarmal yapı barındırır Bu yapıyı kullanan iki monomer birbirleri etrafında sarılarak sargılı sarmal adı verilen bir ikili (dimer) yapı oluşturur Bu dimer yapıların iki tanesi daha sonra yanyana gelerek antiparalel bir düzende birleşerek protoiplikçik adında bir dörtlü (tetramer) oluşturur Bu protoiplikçiklerin sekizi yanyana gelip burularak halat benzeri iplikçikler
İplikçik birleşmesinde hatalara yol açan lamin genlerindeki mutasyonlar laminopatiler olarak bilinir En tanınmış laminopati, yakalananlarda erken yaşlanma görünümüne sebep olan progeria hastalık ailesidir Bununla ilişkili biyokimyasal değişikliklerin yaşlanmış fenotipe nasıl yol açtığı tam olarak anlaşılamamıştır [15]
oluşturur Bu iplikçikler dinamik olarak birleşip ayrışırlar, yani iplikçiklerin uzunluğundaki değişme, iplikçik eklenme ve çıkma hızlarına bağlıdır [5]
Kromozomlar

Fare fibroblast çekirdeği DNA mavi ile boyanmıştır Fluoresan in situ hibridizasyon ile boyanmış kromozom 2 (kırmızı) ve kromozom 9’a (yeşil) ait bölgeler ayırt edilebiliyor

Hücrenin genetik materyalinin büyük bir çoğunluğu hücre çekirdeğinde bulunur Bu genetik materyal lineer DNA moleküllerinin oluşturduğu kromozom adı verilen çoklu yapılardan ibarettir Hücre döngüsünin büyük bir kısmında bunlar kromatin adı verilen bir DNA-protein kompleksi halinde bulunur, hücre bölünmesi sırasında kromatin, karyotiplerde görülen yapılanmış kromozomlara dönüşür Hücre genlerinin küçük bir kısmı da mitokondrilerde yer alır
İki tip kromatin vardır Ökromatin'de DNA daha az sıkışık bir şekildedir ve hücre tarafından sıklıkla kullanılan genleri barındırır [16] Diğer tip olan heterokromatin daha sıkışık olan DNA şeklidir ve seyrek olarak kullanılan genleri barındırır Bunlar da, yalnızca bazı tip hücreler de ya da gelişimin bazı aşamalarında görülen genleri içeren seçmeli (fakültatif) heterokromatin ve telomer ile sentromer gibi kromozomun yapısal parçalarından oluşan yapısal heterokromatin olarak ikiye ayrılır[17] İnterfaz sırasında kromatin, kromozom bölgeleri [18] adı verilen ayrık bölgeler olarak sekillenir[19] Genellikle kromozomun ökromatik bölgesinde bulunan etkin genler kromozomun bölge sınırına doğru yer almaya meyillidir [20]
Bazı kromatin yapılarına, özellikle de nükleozomları karşı olan antikorlar sistemik lupus eritematozis gibi bazı otoimmün hastalıklarla ilişkilendirilmektedir [21] Bunlar antinükleer antikor (ANA) olarak bilinir ve genel bağışıklık sistemi bozukluğunun bir parçası olarak multipl skleroz ile birlikte de gözlemlenmişlerdir [22] Progeria’da olduğu gibi otoimmün hastalıkların semptomlarını ortaya çıkarmada antikorların rolleri çok açık olarak bilinmemektedir

Çekirdekçik

Bir hücre çekirdeğinin içinde koyu renkli çekirdekçiği de gösteren elektron mikrografı

Çekirdekçik, çekirdeğin içinde bulunan ayrı, yoğun bir yapıdır Etrafı bir zarla çevrili değildir ve bazen organelcik olarak da adlandırılır Ribozomal RNAların (rRNA) DNA kodlaması olan rDNA’ların ardarda tekrarları çevresinde oluşurlar Bu bölgelere çekirdekçik düzenleme bölgeleri denir (İng 'nucleolar organizer regions'; NOR) Çekirdekçiğin ana görevi rRNA sentezi yapmak ve ribozomları birleştirmektir Çekirdekçiğin yapısal bütünlüğü etkinliğine bağlıdır Çekirdekçik içindeki ribozom oluşumu çekirdekçik parçalarının geçici olarak biraraya gelmesi ile sonuçlanmakta, bu da daha fazla ribozom oluşumu ve daha çok biraraya gelmeyi kolaylaştırmaktadır Bu modelleme rDNA’ların etkinsizleştirilmesinin çekirdekçik yapılarının birbirine karışmasına yol açtığı gözlemiyle desteklenmektedir [23]
Ribozom birleşiminin ilk adımı rDNA’ın RNA polimeraz adı verilen bir protein ile transkripsiyonu sonucu büyük pre-rRNA prekürsörlerinin oluşmasıdır Bu, rRNA’nın 58S, 18S, ve 28S alt birimleri olarak kesilir [24] Ribozomal RNA'nın transkripsiyonu, post-transkripsiyon süreci ve ribozomal proteinlerle birleşmesi çekirdekçikte meydana gelir Bu işlemlerde, küçük nükleolar RNA (snoRNA) molekülleri yardımcı olur (bu snoRNA'ların bazıları ribozom işlevleriyle ilgili proteinleri kodlayan mesajcı RNAlardan kesilen intronlardan oluşur) Oluşan ribozom altbirimleri çekirdek porlarından geçen en büyük yapılardır [4]
Elektron mikroskopu ile gözlemlendiğinde çekirdekçiğin belirgin üç ayrı bölgeden oluştuğu görülür: en içerideki ipliksi merkezler (İng fibrillar centers, FCs), etrafındaki yoğun ipliksi öğe (İng dense fibrillar component, DFC), ve onun çevresindeki granüllü öğe (İng granular component, GC) rDNA’nın transkripsiyonu ya FC’de ya da FC-DFC sınırında oluşur, dolayısıyla hücredeki rDNA transkripsiyonu arttığında daha fazla FC gözlemlenir rRNA’ların kesilmesi ve değişiminin çoğu DFC’de oluşur, buna karşın proteinlerin eklenmesiyle ribozom altbirimlerinin oluştuğu sonraki aşamalar GC’de oluşur [24]

Diğer çekirdek içi yapılar [değiştir]

Çekirdek içi yapı boyutları Yapı adı Yapı çapı Cajal cisimleri 0,2–2,0 µm[25] PIKA 5 µm[26] PML cisimleri 0,2–1,0 µm[27] Paralel benekler 0,2–1,0 µm[28] Benekler 20–25 nm[26] Hücre çekirdeği içinde çekirdekçiğin dışında zarla çevrili olmayan başka belirgin yapılar da bulunur Bunlar Cajal cisimleri, Halkalanmış yapılar Geminisi (İng Gemini of coiled bodies), polimorfik interfaz karyosomal birleşme ((İng polymorphic interphase karyosomal association, PIKA), promiyelositik lösemi cisimleri, paralel benekler (İng paraspeckles) ve uç birleştirme benekleri (İng splicing speckles) Bunların birçoğu hakkında çok az bilgi bulunsa da nükleoplazmanın tekdüze bir yapıya sahip olmadığı, aksine düzenli işlevsel altbirimlerden oluştuğunu göstermek açısından önemlidirler [27]
Diğer çekirdek içi yapılar anormal hastalık süreçlerinin bir parçası olarak ortaya çıkar Örneğin bazı nemalin miyopati vakalarında küçük çekirdekiçi çubukçukların varlığı bildirilmiştir Bu durum genel olarak aktin mutasyonları sonucu ortaya çıkar ve bu çubukçuklar mutasyona uğramış aktinlerden oluştuğu kadar diğer hücre iskeleti proteinlerinden de oluşur [29]

Cajal cisimleri ve gemler

Bir çekirdekte genel olarak 1 ile 10 arasında Cajal cismi ya da sarmal cisim (İng coiled bodies, CB) adı verilen yoğun yapılar bulunur Hücre tipine ve türüne göre bu yapıların çapı 0,2 µm ile 2,0 µm arasında değişir [25] Elektron mikroskobu altında bakıldıklarında birbirine dolanmış ip toplarına benzerler [26] ve koilin proteini dağılımının yoğun olduğu noktalardır [30] Cajal cisimleri, RNA işlenmesinde, özellikle küçük nükleolar RNA (snoRNA) ve küçük nükleer RNA (snRNA) olgunlaşması ve histon RNA modifikasyonunda rol oynarlar [25]
Cajal cisimlerine benzer olarak sarmal cisim Geminileri ya da gemler vardır; bunların isimleri İkizler (Gemini) takımyıldızından gelir, onların Cajal cisimlerine olan "ikiz gibi" benzerliklerine bir atıftır bu Gemlerin boyutları ve şekilleri Cajal cisimlerine çok benzer ve hatta mikroskop altında birbirlerinden ayırt edilemezler [30] Cajal cisimlerinin aksine gemlerde küçük nükleer ribonükleoprotein (snRNP) bulunmaz ancak, motor nöronların varisi (İng survivor of motor neurons, SMN) adı verilen ve snRNP biogeneziyle bağlantılı bir protein bulunur Gemlerin snRNP biyogenezinde Cajal cisimlerine yardımcı olduklarına inanılır,[31] ancak mikroskop gözlemlerinden çıkan kanıtlara dayanarak Cajal cisimleri ve gemlerin aynı yapının farklı görünümleri olduğu da önerilmiştir [30]

PIKA ve PTF bölgeleri

PIKA bölgeleri, ya da polimorfik interfaz karyozomal birleşmeleri, ilk olarak mikroskop çalışmaları sonucu 1991’de tanımlandı İşlevlerinin ne olduğu hâlâ anlaşılamamakla birlikte etkin DNA replikasyonu, transkripsiyonu ya da RNA süreci ile ilgili olmadığı sanılmaktadır [32] Sıklıkla snRNA’nın transkripsiyonuna önayak olan transkripsiyon faktörü PTF’in yoğun olarak bulunduğu belirgin bölgelerle birlikte görülürler [33] PML cisimleri [değiştir]

Promiyelositik lösemi (PML) cisimleri nükleolazma içinde dağınık olarak bulunan 0,2–1,0 µm boyutlarındaki küresel yapılardır Diğer adları arasında Nükleer bölge 10 (ND10), Kremer cisimleri, ve PML onkojen bölgeler de vardır Çekirdek içinde genellikle Cajal cisimleri ve kesme cisimleri ile birlikte görülürler Transkripsiyon düzenlemesiyle ilgili bir görevleri olduğu önerilmiştir [27]

Paralel benekler

Fox ve arkadaşları tarafından 2002 yılında bulunan paralel benekler çekirdeğin kromatin arası boşluğunda yeralan düzensiz şekilli bölümlerdir [34] İlk olarak çekirdek başına 10-30 arasında bulundukları HeLa hücrelerinde bulunan paralel beneklerin[35] artık tüm insan primer hücrelerinde, transforme olmuş hücre hatlarında ve doku kesitlerinde bulunduğu bilinmektedir[36] Çekirdek içinde uç birleştirme beneklerine olan yakınlıkları nedeniyle paralel benekler adı verilmiştir [35]
Paralel benekler hücreiçi metabolik aktivitedeki değişikliklere bağlı olarak değişen dinamik yapılardır Transkripsiyona bağımlıdırlar[34] ve RNA Pol II transkripsiyonunun yokluğunda paralel benekler kaybolur ve kendisiyle ilgili olan tüm protein bileşenleri (PSP1, p54nrb, PSP2, CFI(m)68 ve PSF) çekirdekçik içinde yarımay şeklinde bir perinükleolar başlık oluşturur Bu olguya hücre döngüsü sırasında rastlanır Hücre döngüsünde, paralel benekler interfaz sırasında ve telofaz dışında tüm mitoz süresince mevcuttur İki yavru çekirdeğin oluştuğu telofaz sırasında RNA Pol II transkripsiyonu olmadığından protein bileşenleri perinükleolar başlık oluşturur [36]

Uç birleştirme benekleri

Bazen interkromatin granül kümeleri olarak da adlandırılan benekler çok oranda uç birleştirici snRNPleri ve pre-mRNA işlenmesi için gerekli diğer uç birleştirme proteinleri içerir Hücrenin değişen gereklilikleri nedeniyle bu cisimlerin yeri ve içeriği mRNA transkripsiyonuna ve özel proteinlerin fosforilasyon yoluyla düzenlenmesine göre değişkenlik gösterir [3

HÜCRE VE HÜCRENİN YAPISI

Bütün canlıların yaşayan en küçük biriminin hücre olduğunu biliyoruz Onu ilk defa 1665 yılında ingiliz bilim adamı Robert Hook, mantar dokusunda gözleyerek, boşluk anlamına gelen "hücre" sözcüğünü kullanmıştır Görülen, esasında hücrenin yalnız ölü çeperiydi Bohemyalı fizyolog Purkinje, hücrenin iç kapsamına protoplazma adını vermiştir Hücre bilimine ilişkin ilk yayınlar, bitkilerde Schleiden (1838) ve hayvanlarda Schawann (1838) île başlar Bu iki araştırıcı "Hücre Kuramı" nın kurucuları olarak kabul edilirler
Hücreler ya tek başına (birhücreliler ya da protistler olarak bilinen bakteriler, protozoa, birhücreli mantarlar ve algler; keza yüksek bitki ve hayvanların sperma ve yumurtaları) ya da çok hücrelilerde olduğu gibi belirli bir görevi yapmak için farklılaşmış hücre grupları (= dokular) halinde bulunur Tek bir hücre halinde yaşamım sürdüren canlılara l düzendeki canlılar, belirli görevleri yüklenmek için farklılaşmış hücrelere sahip canlılara da II düzendeki canlılar denir, ikinci düzendeki canlıların hücreleri organizma dışında ancak doku kültüründe yaşamını sürdürebilir ve çoğalabilir ilk doku kültürünü Amerikalı Rass Harrison (1907) semender hücreleriyle yapmayı başarmıştır Çok hücrelilerin hücreleri birbirine hücre arası madde ile bağlanmıştır (kemik ve kıkırdakta olduğu gibi) ya da bu madde aracılığıyla ilişkidedir (kan ve lenfte olduğu gibi)
Bazı organizmalar hücre arası maddeye ve hücre sınırına sahip değildirler Bununla beraber bir canlı birimi olarak tanımlanırlar, örneğin amiplerden Pelomyxa palustris, güneşsilerden (Heliozoa) Actinosphaerium eichorni, birçok ışınlı (Radiolaria), delikli (Foraminifera), Opalinidae, bazı silliler (Ciliata), Myxosporidae ve bitkilerden Siphonales, keza mantarların hifleri bu durumdadır Bu organizmalar "Ç o k Çekirdekliler" yada "H ü c r e s i z l e r" olarak adlandırılır
Hücrenin Evrimsel Gelişimi:

Bundan yaklaşık 2-3 milyar yıl önce, bir gen-bir enzim şeklinde kendini eşleyebilen ilk molekül meydana gelmiş ve bir zaman sonra bu molekül lipit ve protenoid moleküllerinden oluşmuş bir koaservat keseciğinin içine girerek ilkin hücreyi yapmıştır Başlangıçta oksijensiz ortamda yaşayan bu hücre, çevredeki birikmiş besin maddelerini kullanıyordu (heterotrof canlılar) Bir süre sonra besin maddesi azaldı ve bu arada anorganik yoldan sentezlenmiş porfirini bünyesine alarak (klorofil oluşumu) kademe kademe Su + CO+ güneş ışığından organik maddeleri sentezleyebilen canlılar (ototrof canlılar) ortaya çıktı Bu sentezlemenin yan ürünü olan serbest oksijeni, metabolizmalarının etkili bir maddesi olarak kullanan hücrelerden bir kısmı, diğer hücrelerin içine girerek onlarla ortak yaşamaya başladı Bu arada hücre içine giren simbiyont hücre, birçok hücresel yapısını yitirerek mitokondriye dönüştü Yalnız, kendi başına (otonom) bölünme yeteneğini ve özel DNA'sını bugüne kadar saklayabildi Keza bu arada ilkin denizde burgu gibi dönerek hareket eden bazı bakteriler (Spirochaeta benzeri) bu hücrelerin üzerine yapışarak onlara hareket olanağı vermiş ve bu arada onların yakaladığı besin maddelerine de ortak olmuştur Bir zaman sonra aralarındaki ilişki ortak yaşama (simbiyozise) dönüşerek, yapışan hücreler kamçı ve silleri oluşturmuştur Nitekim bu bakterilerin (bugün yaşayanlarının) yapısı, kamçıların ve sillerin yapısına benzemektedir Lizozom, ribozom ve çekirdek zarının da simbiyotik ilişkilerle dışarıdan girdiğine ilişkin kanıtlar Sonuç olarak modern hücre, birçok ilkin hücrenin ya da hücre benzeri varlığın simbiyotik ilişkiler içinde bir araya gelmiş karmaşık bir kombinasyonudur Hücre inceleme yöntemleri
Canlılarda gözlem

Hayvanı ya da onun bir kısmım, doğal ortamda bulunduğu şekilde mikroskop altında incelemektir Kimyasal maddeler kullanılmadığından, hücre yapısında ve şeklinde herhangi bir değişme olmamaktadır Doku kültüründe de hücreleri in vitro olarak incelemek mümkündür, in Vitro Latince tüpte ya da cansız ortamda demektir
Vital boyama

İncelenecek kısım, zehiri az olan bir boyanın çok fazla sulandırılmış çözeltisi içine konur Vital boyamada kullanılan boyalar, asidik ve bazik olmak üzere ikiye ayrılır Çeşitli organeller çeşitli boyaları emerek görünür duruma geçerler En çok kullanılanlar nötr kırmızı, metilen mavisi, yanus yeşili vs (1/10000 veya 1/30000 defa seyreltilmiş)'dir Hücre, bu yöntemle canlı olarak daha ayrıntılı incelenebilmektedir Bu yolla 5-10 mikron, en fazla 30-60 mikron kalınlığında kesilmiş doku preparatları cansız olarak incelenebilir
Elektron mikroskobu ile inceleme

En iyi ışık mikroskobunda obje 2000 defa büyültülebilir Bu durumda 02 mikrondan büyük olan cisimler mikroskop altında görülebilir Çünkü görünür ışığın dalga boyu en kısa olanı, mor ışındır (04 mikron kadar) En uzun dalga boyu da 08 mikronla kırmızı ışındır Kullanılmakta olan ışının dalga boyunun ancak yansı kadar büyük olan cisimleri görmek mümkündür Bu da mor ışının en fazla yarısı kadar olabilir
Elektron mikroskobunda ışık dalgaları yerine hızlı elektronlardan yararlanılmış, mercek yerine de manyetik alanlar kullanılmıştır Bu suretle 200000'den daha fazla büyültme elde etmek mümkün olmuştur (yani 0001 mikron = 10 A°'lük ayrıntıyı saptayabilecek güçte) Ancak insan gözü elektronları göremediğinden, elektronların floresan bir ekrana yansıtılması ya da fotoğrafının çekilmesi gerekir Bu yolla hücrenin ayrıntılı yapışı ve virüsler incelenebilmektedir Elektron mikroskobunda ultramikrotomlarla hazırlanmış 02 mikron kalınlığındaki preparatlar incelenebilir Bu preparatlara kontras (gölge) vermek için altın gibi ağır atomlar kullanılır Elektron mikroskobunda yüksek vakum ve sıcaklıktan dolayı, bugüne kadar canlı herhangi birşey incelenememiştir
Diğer Yöntemler
Hücre, su kıvamında olduğundan, genellikle kontraslar görülmez Bunun için hücre bir tespit edici (fiksatif) içerisinde süratle öldürülür ve çeşitli boyalar kullanılarak organeller arasındaki kontraslar çok belirgin olarak ortaya çıkarılır Bu yöntemle incelemede birçok kolaylıklar varsa da hücre öldüğünden yapısının değiştiği açıktır Son zamanlarda bulunan "Faz Kontrast" mikroskobu ile bu sorun bir derece çözülmüştür Çünkü hücrenin farklı kısımlarının, ışığı farklı kırmaları, bir renk ayırımına dönüştürülür; yani kontrastı sağlanır Enterfrens mikroskobu da hücrenin farklı yoğunlukta olan kısımlarım (bir prizma gibi ışığı farklı kırdığından) renkli görüntü olarak verir Bu yolla inceleme aynı zamanda hücrenin farklı kısımlarının kimyasal analizlerinin yapılmasına da olanak sağlamaktadır
Hücrenin şekli ve büyüklüğü
Serbest kalan bir hücre kendini korumak amacıyla genellikle, yüzey geriliminin etkisi altında, küre şeklini alır Çünkü hacmi en büyük; fakat yüzeyi en küçük olan geometrik şekil küredir Hücreler, türden türe, dokudan dokuya ve yaptıkları işe göre şekil bakımından büyük değişiklikler gösterirler
En küçük boylu hücreler gametler, bakteriler ve parazit bir hücrelilerdir Bu hücreler 02-05 mikron (1 mikron = 0001 mm) çapındadır Bazı silliler ve delikliler gözle görülebilir {Gregarin'w 15 cm kadar olabilir) En büyük hücre, kuş yumurtasıdır Bugün yaşayanlardan devekuşunun yumurtası ile 100 sene önce Madagaskar'da yaşayan Aepyornis kuşunun 8 litrelik yumurtası bilinen en büyük hücrelerdir Bilinen en uzun hücreler ise aksonlarıyla beraber 1 m kadar uzunluktaki bazı sinir hücreleridir

Çeşitleri

Hücreler yapılarına göre,prokaryot ve ökaryot hücre olmak üzere ikiye ayrılırlar Prokaryotik hücre, tek hücreli canlılarda görülen ve organize bir çekirdeği olmayan (çekirdek zarı olmayan)hücre tipidir Prokaryotik hücrelerde kalıtım materyali sitoplazma içerisine dağılmış durumdadırÖkaryotik hücrelerde organize olmuş (çekirdek zarıyla çevrilmiş) halde kendi kalıtım materyallerini taşıyan çekirdekleri vardır Kalıtım materyali (DNA) olmayan hücre yaşamını belli bir süre devam ettirse bile, bölünüp yeni bir hücre oluşturamaz Ökaryotik bir hücre;dıştan içe doğru; _hücre zarı, _sitoplazma ve _çekirdekten oluşur
HÜCRE ZARI

Bütün hücrelerin dış taraftan bir zar ile çevrili olduğu, elektron mikroskobu kullanılmadan önce de bilinmekteydiAncak bu zar çok ince olduğundan ışık mikroskobunda görülemiyor ve yapısı hakkında fazla bilgi edinilemiyordu Elektron mikroskobunun keşfinden sonra, hücre zarı hakkındaki bilgiler artmış ve kimyasal yapısı açıklığa kavuşmuşturu olayla birlikte hücre zarının kalınlığının 75-200 angström arsında olduğu bulunmuştur (1 Angström=1/10000 milimetre)

Hücre Zarının Yapısı

Hücre çeşidine göre morfolojik yapılarında bir kısım farklılıklar gözlenen hücre zarları yarı geçirgen özelliğe sahip olup,bir bariyer Oluşturarak hücrenin dış ve iç yüzeylerini sınırlarlarBöylece belirli besin maddelerinin,suda çözünmüş halde bulunan elementlerin hücreye alınmasına,hücrede üretilen salgı granüllerinin ve hücresel metabolizma sonucu üretilen artık maddelerin hücre dışına atılmasını sağlarlarAyrıca hücrelerdeki reaksiyonlar için gerekli iyonların hücreden ayrılmalarını önlerlerBu yolla hücre sitoplazmasında belirli bir iyon kompozisyonun,pH değerinin ve hücre içi osmotik basıncın korunmasına yardımcı olurlarHücre zarında bulunan taşıyıcı proteinler,bazı küçük moleküllerin geçişine izin vermelerine rağmen,diğer bir kısım molekülün geçişine izin vermezlerGenel özelliklerinden özetle bahsedilen hücre zarının yapısının anlaşılmasını sağlayan deneysel çalışmaları kısaca inceleyelimHücre zarının yapısı ile ilgili ilk çalışmalar 1890’larda yapılmış olup,hücrelerin hipotonik çözeltilere bırakıldığı zaman şiştiği,hipertonik çözeltilerde ise büzüldüğü deneysel olarak gösterilmiştirBu deneylerin yapıldığı dönemlerde hücrelerin bir zarla çevrili olabileceği ve hücre zarının seçici geçirgen bir özelliğe sahip olabileceği tahmin edilmekteydiOverton lipidlerde çözünebilen maddelerin hücre zarından daha hızlı geçtiklerini yaptığı deneylerle gösterdi ve 1900’lü yıllarda Langmuir lipitlerin özelliklerini araştırarak hücre zarlarında bulunan fosfolipidlerin amphipatrik özelliğe sahip olduklarını saptadı 1925’te
Gorter ve Grandel lipidleri insan eritrositlerinden izole ederek ılık su yüzeyinde yüzdürdü ve fosfolipidlerin su yüzeyinde unipolar bir tabakalar oluşturabildiğini, hidrofilik baş kısımlarının suyun yüzey kısmında, hidrofobik kuyruk kısımlarının ise havaya doğru yöneldiğini gösterdilerBu araştırmacılar, izole edilen zarın eritrositlerin çevresini iki defa sarabilecek uzunluğa sahip olduğunu,bu nedenle hücre zarlarının iki tabakalı lipid içerdiklerini öne sürdüler Sonraki dönemlerde yapılan X-ışını kırınımı deneyleri yardımıyla hücre zarında bulunan maddelerin yoğunluğu saptandı Buna göre,hücre zarının orta kısmının saf hidrokarbonlardan (2 nm kalınlığında lipid tabakası),dış kısımlarının ise demiryolu raylarının görüntüsüne benzer protein tabakalarından meydana geldiği sonucuna varıldı Hücre zarının ortalama kalınlığı en fazla 12 nm civarındadır Eğer hücre zarları OsO4 ile boyanırsa elektron mikroskobu incelemelerinde hücre zarlarının trenyolu raylarının görünümüne benzer bir görünüm aldığı görülür Hücre zarlarının parçalara ayrıştırma tekniği yardımıyla incelenmesi sonucu,hücre zarlarının yapılarında bulunan proteinlerin ve lipidlerin özellikleri ortaya çıkartılmıştır Buna göre,protein ve lipidlerden meydana gelen hücre zarlarında bulunan protein-lipid oranı çeşitlerine göre büyük oranda değişim gösterirörneğin mitokondri zarında protein oranının %76 sinir hücrelerinde ise bu oranın %18 olduğu saptanmıştırHücre zarlarında bulunan lipid miktarlarında da farklılıklar olduğu,tüm hücrelerin ortak özellikleri olarak zarlarında fazla miktarda fosfolipid bulunduğu gösterilmiştirBitkilerin hücre zarlarında hayvansal hücrelerden farklı olarak %30-50’lik bir oranda steroidlerin bulunduğu,kloroplastlardaki tilekoid zarlarında ise lipidlerin %70’e yakın bir kısmının galaktolipid olduğu gözlenmiştirKardiyolipin ismi verilen bir fosfolipid ise sadece mitokondrimembranlarında yoğun olarak bulunurYapılan çalışmalar hücre zarlarının fonksiyonuna bağlı olarak yapısında bulunan yağların ve proteinlerin oranlarında büyük farklılıklar olduğunu ortaya koymaktadırHücre zarlarında bulunan tüm fosfolipidler amfipatrik özelliğe sahip olup,yağ asidi zincirleri (glikolipid ve fosfolipid) iki tabakalı fosfolipidik tabakaların oluşmasını sağlarlarFosfolipidlerin polar baş kısımları suya doğru,fatty açil zincirlerinden meydana gelen kalın hidrofobik kısımları ise yapının iç kısmına doğru yönelerek yaprakçıklar meydana getirirlerPolar baş kısımlara sahip fosfolipidler nötral pH değerlerinde herhangi bir elektrik yüküne sahip olmayıp,fosfolipid tabakasına dönüşebilirlerHücre zarları bir internal,bir de eksternal yüzeye sahip olup,bu yüzeyler sitoplazmik ve ektoplazmik yüzey olarak da bilinirlerHücre zarlarının yapısı sabit olmayıp dinamik bir yapı gösterirlerSaf fosfolipid tabakalarında fosfolipidler göç edemezler veya bir yaprakçıktan diğerine flip-flop yapamazlarAynı tabaka içerisinde yer değiştirirlerHücre zarlarında bulunan lipidlerin büyük çoğunluğu hücre zarında lateral hareket ederler Tüm hücre zarı lipidlerinin 05 mikronluk mesafeler içerisinde serbestçe hareket ederek yüzebildikleri,ancak lipidlerin çoğunluğunun uzak mesafelere gidemedikleri bilinmektedirAyrıca lipidler dikey olarak hücre zarı boyunca hareket yeteneğine sahiptirlerHücre zarlarının akışkanlığı zarlarının lipid kompozisyonuna,kolesterol içeriğine ve ortamın ısısına bağlı olarak değişim gösterirKolesterol memelilerin hücre zarlarında yaygın olmasına rağmen, prokaryotların hücre zarlarında rastlanmazBakteriler ve hayvansal hücreler yapılarında bulunan doymuş/doymamış yağ oranlarını değiştirmek suretiyle ısıyı ayarlarlarKolesterol hücresel zarların geçirgenliğini düzenleyen ana faktör olup,hidrofobik bir yapıya sahiptirlerFosfolipid tabakaları arasında dağılmış halde bulunan kolesterol fosfolipidlerin polar baş kısımları ile bağlantılı halde bulunurlar ve kolesterolün zar geçirgenliğine etkisi lipid kompozisyonuna bağlı olarak değişim gösterir

Hücre Zarı Proteinleri

Hücre zarlarında proteinler zar yüzeyinde veya zara gömülmüş halde bulunurlarHücre zarının sadece bir yüzeyinde yoğun olarak bulunan ve zarın bir yüzeyinden diğerine doğru uzanan proteinlere ise periferal proteinler ismi verilirHücre zarlarında bulunan bir diğer protein çeşidi intrinsik proteinler olup yapılarında bulunan hidrofobik yan zincirler nedeniyle hidrofobik özellik gösterirlerBu proteinler fosfolipidlerin kovalent bağlarla birbirlerine bağlanmalarını sağlarlarPeriferal proteinler çoğunlukla çoğunlukla fosfolipidlerin polar baş kısımları ile etkileşim halindedirlerDış yüzeyde bulunan periferal proteinler glikokaliks yapısında olup bu proteinlerin çoğunluğu su ortamında çözünebilirTüm membran proteinlerinin lipid tabakalarına asimetrik bir şekilde bağlanırlar ve flip-flop ile proteinlerinin hücrenin bir yüzeyinden diğerine geçemedikleri gözlenirler Karbonhidrat türevi oligosakkaridlerin yan zincirlerinin (glikolipid) tümü ise hücre zarının ekzoplazmik yüzeyinde bulunurlarYapılan çalışmalar tüm hücre proteinlerinin %30-90’ının serbestçe hücre zarı içerisinde hareket edebildiklerini ortaya koymaktadırLateral pozisyonda protein difüzyonunun hücre zarında olmayıp çoğunlukla ER,mitokondri gibi organellerin zarlarında görüldüğü bilinmektedirHücrenin sitozol kısmında sitoiskelette meydana gelen değişimler proteinlerin hücre zarlarındaki organizasyonlarını etkilerAncak hücre zarlarında bulunan tüm integral proteinler hareketli olmayıp,diğer hücre zarı proteinleri ile bağlantı halinde bulunabilirlerHücre zarlarının iç kısımlarına yakın bölgelerde bulunan aktin filamentleri ise zarlarla bir çok noktada bağlantı halindedirlerAyrıca sitoplazmik ortamda bulunan mikrotübüller ve ara filamentler yapıya katılırlarGlikokaliksler,proteinler ve oligosakkaridlerden meydana gelirler vehücrenin dış yüzeyinde bulunurlarGlikokaliksin bir parçası olan periferik proteinlerinintegral proteinlere bağlanabilmeleri nedeniyle glikokaliks negatif yüklüdürKarbonhidratlar,hücre zarlarının diğer önemli yapı moleküllerinden olup proteinler ve lipidlerle glikoproteinler ve glikolipidleri yaparlar Karbonhidratların özellikle hücrelerin yüzey kısımlarında reseptör olarak görev yapmaları nedeniyle hücrelerin dış yüzeylerinde yoğun olarak bulunmalarına rağmen,mitokondri ve kloroplast gibi hücre içi organellerde daha az miktarda bulunurlarKarbonhidratların hücre zarının yapısına girmeleri lipid ve proteinlerin hidrofobik özellik kazanmalarına ve hücre zarlarının kararlı yapılar haline dönüşmelerine neden olurHücre zarlarının dış yüzeylerinde bulunan glikoproteinlerin serbest yüzeyleri anten gibi iş görerek,hücreye alınacak ve hücreden atılacak maddelerin tanınmasını sağlarlarAyrıca hücrelerin birbirlerini tanıyarak,dokular meydana getirmelerine yardımcı olurlar1970’li yıllarda yapılan deneysel çalışmalar hücre proteinlerinin lipid tabakaları içerisinde serbest şekilde yüzerek hareket ettiklerini ortaya koymuşturBu nedenle iki boyutlu membran yapısında fosfolipidler ve proteinler birbirlerine karışmış (Akıcı-mozaik) halde bulunurlarZarın iç kısmında bulunan (integral)proteinlerin bir kısmı diğer proteinlerle bağlar yaparak kararsız yapılar meydana getirirlerHücre zarının yapısında bulunan proteinlerin bir kısmının sadece hücrenin bir yüzeyine doğru çıkıntı yapmalarına rağmen,bir kısım proteinler hücrenin her iki yüzeyine de çıkıntı yapabilirlerHücre zarında bulunan proteinlerin hidrofobik kısımları daima ortamda bulunan lipidlere yönelik konumda bulunurlar Amphipatrik özelliğe sahip proteinlerin hidrofilik kısımları ise ortamın sulu kısmına veya hücrenin iç yüzeyine yönelik konumda bulunurlar Hücre zarında bulunan proteinlerin tümü yapısal özellikte olmayıp bir kısmı hücresel faaliyetlere katılırlarÖrneğin taşıyıcı proteinler bu özellikte olup, hayvansal hücrelerde dış ortamdan madde alınımı hücre zarı vasıtasıyla (endositoziz), hücrede sentezlenen salgı granülleri ve artık ürünlerin dışarıya atılması ise ekzositozizle olur Hücre zarları dış yüzeylerinde bulunan reseptörler yardımıyla hormonlar gibi spesifik hücreler tarafından salgılanan kimyasal maddeleri tanıyabilirler Hücre yüzeyinde bulunan reseptörler spesifik hormonu tanıyarak, hormonların hücrelere alınabilmesi için hücre zarında bir kısım modifikasyonlar meydana getirirlerHücre zarları yüzeylerinde meydana gelen modifikasyonlarla farklı görevleri yerine getirebilirler

Hücre çeperi

Bitki hücrelerine has olan hücre çeperi, plazmazarınınetrafında bulunanve onu koruyan cansız sert bir örtüdür Bitki dokularının mekanik direncini sağlayan bu yapının temel maddesi “selüloz” oluşturur Komşu hücrelerin çeperi birbirine pektin maddeleri ile bağlanmıştırHücreler arasında pektinden oluşmuş bu maddeye “orta lamel”denirHücre çeperinin oluşması sırasında çekirdek bölünmesinden hemen sonra iki çekirdek arasında oluşan selülozik yapıya “fragmoplast” denirdaha sonra fragmoplasta pektin gibi maddelerin eklenmesi ile çeper teşekkül eder Çeperde madde geçişini sağlayan delikler vardırBu delikler tam geçirgendir

Glikokaliks

Hayvan hücrelerinde zarın dış kısmında glikozdan oluşmuş glikokaliks adı verilen bir tabaka bulunurBu tabakadaki glikozlar gerçekte protein ve lipidlere bağlı durumdadırlarDolayısıyla glikoprotein ve glikolipidleri meydana getirirlerglikokaliks tabakası hücrelerin tutunmasında çok etkilidirAyrıca glikokaliks hücreye özgül bir yapı meydana getirerek aynı yapıdaki hücrelerin birbirini tanımasını ve işbirliği yapmasını sağlar Ortamdaki yabancı herhangi bir yapıdan hücreyi haberdar ederler

Kapsüller

Bazı bakteriler kapsül adı verilen polisakkaritlerden yapılmış bir kılıfla çevrilidirKapsüllerin bakteriyi olumsuz çevre şartlarına karşı koruma,virüslerin bağlanmasını önleme ,bakterinin fagositoz yapmasını engelleme ve bakterilerin yüzeye tutunma kapasitelerini artırma gibi görevleri vardır

HÜCRE ZARINDAN MADDE GEÇİŞİ

Hücre zarı,seçici geçirgen bir yapıya sahiptirMolekülün büyüklüğüne,yağda veya suda çözünmesine,polaritesine, ortamdaki yoğunluğuna veya türüne göre zar üzerinden madde taşınmasını dört farklı şekilde gerçekleştirir Hücre zarından madde geçişi ·Pasif Taşıma · Difüzyon · Kolaylaştırılmış Difüzyon · Osmoz · Plazmoliz · Deplazmoliz · Diyaliz ·Aktif taşıma·Endositoz · Fagositoz · Pinositoz ·Ekzositoz

Pasif taşıma

Maddelerin enerji harcanmadan,yoğunluk farkından dolayı hücre zarındaki porlardan veya fosfolipid tabakadan doğrudan geçmesidirHücrelerde pasif taşıma üç şekilde görülür DifüzyonDifüzyon,bir maddenin konsantrasyonunun yüksek olduğu yerden düşük olduğu yere doğru hareketine denirÖrnek olarak bir kokunun bütün odaya yayılması veya bir damla mürekkebin bir bardak suya atılınca bütün bardağı boyaması gibiAynı kural hücre için de geçerlidirÖrneğin sitoplazmada glikoz sürekli olarak tüketilmekte ve artık maddelerin yoğunluğu artmaktadırDış ortamda glikoz arttığında,iç ve dış ortam arasındaki yoğunluk farkı glikozun enerji harcamaksızın çok olduğu yerden az olduğu yere doğru hareketine sebep olurBu hareket her iki taraftaki glikoz yoğunluğu dengeleninceye kadar devam ederBir tarafta artı veya eksi yöndekibir değişiklik difüzyonu yeniden başlatır Por içinden difüzyonla taşınacak maddenin porlardan geçecek kadar küçük olması ve suda çözünebilir olması gerekirBüyük moleküller pordan geçemezlerÖrneğin glikoz difüzyonla taşınırken,nişasta taşınamazPor sayısının fazla olması difüzyon hızını artırırYağda çözülen maddelerin difüzyonla taşınması için büyüklük sınırı veya por kullanma gereği yokturHücre zarı lipid (yağ) yapısında olduğundan,bu maddeler zarın herhangi bir yerinden geçebilirler Kolaylaştırılmış Difüzyon Su ve yağda erimeyen maddelerin (klor iyonları) ve glikoz,galaktoz,fruktoz gibi şekerlerin zardan geçişi,kolaylaştırılmış difüzyon denilen bir yolla olur Taşınacak madde zarda bulunan taşıyıcı proteinle birleşirMadde,birleştiği taşıyıcı proteinle “substrat-enzim” gibi yüzey uygunluğu gösterir (taşıyıcı protein taşınacak maddelerin yapısına göre şeklini değiştirir)Madde geçişi gerçekleştikten sonra taşıyıcı protein tekrar önceki orijinal şeklini alırGeçişme yüksek konsantrasyonlu ortamdan düşük konsantrasyonlu ortama doğru olurPor sayısındaki artış kolaylaştırılmış difüzyonu hızlandırır Kolaylaşırılmış difüzyon,taşıyıcı sistemden ötürü aktif taşımaya benzerse de ikisi arasındaki en büyük fark;difüzyonda enerji kullanılmaması ve yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona doğru olmasıdır OsmozOsmozu tanımlamadan önce yoğunluk kavramını iyi bilmek gerekir Bir maddenin yoğunluğu, birim hacimde bulunan çözücü içindeki madde miktarıdır Çözünenin çok olması durumunda ortam çok yoğun, az olması durumunda ise az yoğun olur Ortamın yoğunluğu çözücünün miktarı ile ters orantılıdır Yani çok yoğun ortamdaki çözücünün oranı,az yoğun ortamdaki çözücü oranından daha düşüktür Örneğin, yarı geçirgen bir zarla ayrılmış iki ortamdaki nişasta çözeltilerini ele alalım A kolunda, nişasta çok yoğun ise, birim hacimdeki su miktarı daha azdır B kolunda, birim hacimdeki nişasta daha az, su ise daha fazladır Doğal olarak bu konsantrasyon farkının dengelenmesi gerekir Nişasta porlardan geçemeyecek kadar büyük olduğundan, su molekülleri nişastanın çok, suyun az olduğu ortama doğru geçer A kolundaki toplam hacim koluna göre daha fazladır Buna göre suyun, yarı geçirgen bir zar üzerinde çok olduğu ortamdan, az olduğu ortama doğru geçişine osmoz denir Bu olayı canlılarda görmek de mümkündürcanlılarda,kapalı ortam,hücre zarıyla sınırlandırılmış olan sitoplazmadırSitoplazma içerisinde organik asitler, şekerler,organik ve inorganik tuzlar gibi maddeler bulunur(bu maddelerin potansiyel değerine osmotik değer denmektedir)Sitoplazma ve dış ortamın yoğunluğuna göre her iki ortam arasında su geçişi olur Osmoz sonucu iki değişik olay gözlenir:

• Plazmoliz:Hücre kendisinden yoğun (hipertonik) bir ortama konduğunda, yoğun ortama su vererek zarın her iki tarafındaki yoğunluğu dengelemek isterDolayısıyla su kaybederek büzülürhücrenin daha yoğun bir ortama konulduğunda büzülmesine plazmoliz denirbitki hücreleri hücre çeperleri bulunduğu için hayvan hücrelerine göre daha yavaş su kaybederlerdeniz suyu içildiğinde dokular su kaybederek ölürbunun nedeni deniz suyunun tuz oranının dokulardakine oranla çok daha fazla olmasıdır

• Deplazmoliz:Hücre kendisinden daha az yoğun (hipotonik) bir ortama konulursa ortamdan hücreye su girişi olurdolayısıyla su alarak şişerhücrenin ortamdan su alarak şişmesine deplazmoliz denir

Osmotik kuvvetler:plazmoliz ve deplazmoliz esnasında osmotik basınç ve turgor basıncı ortaya çıkar:

• Osmotik Basınç:hücre içindeki maddelerin yoğunluğundan dolayı sıvıların hücreye girerken zara dıştan yaptıkları basınç şeklinde tanımlanırOsmotik basıncı oluşturan maddeler çeşitli şekerler, organik asitler, organik ve inorganik tuzlardırDolayısıyla hücre içinde bu maddelerin yoğunluğuyla hücrenin osmotik basıncı doğru orantılıdır

Örneğin bitkinin köklerindeki emici tüylerde osmotik basınç yüksek olduğundan su topraktan kök hücrelerine geçer Osmotik basınç atmosfer birimi ile ifade edilirOsmotik basınç, plazmoliz halindeki hücrelerde yüksek deplazmoliz halindeki hücrelerde düşüktürHücrenin kendisi ile aynı yoğunlukta (izotonik) ortama konulduğunda osmotik basınç, iç basınçla denge halinde olur

·Turgor basıncı:Deplazmoliz esnasında sitoplazma sıvısının zara yaptığı basınçtır (iç basınç) Hayvan hücreleri bu yüksek basınca dayanamaz, parçalanır Mesela alyuvarlar kendilerinde daha az yoğun bir ortama konulursa, ortamdan alyuvar hücrelerine su girişi olur:daha sonra zarları parçalanır, hücre ölür (hemoliz)

Bitki hücrelerinde selüloz çeper olduğundan turgor basıncından hayvan hücrelerine göre daha az etkilenirlerAyrıca turgor basıncının bitkilere sağladığı bazı avantajlar da vardırBu avantajları;

·Otsu bitkilerde destekliği,
·Stomaların açılıp kapanması,
·Küstümotu gibi bitkilerde hareketi sağlaması şeklinde sıralayabiliriz

Emme Basıncı, Turgor Basıncı ve Osmotik Basınç Arasındaki İlişki Emme basıncı hücrenin osmotik basıncının oluşturduğu bir çekici kuvvettirDiğer bir deyişle emme basıncı osmotik basıncın iç basınca üstün olduğu sürece hücreye su girişini sağlayan bir kuvvettirOsmotik değer, osmotik basıncı meydana getiren eriyiğin çekim gücüne denirBöyle bir değer her hücrenin kofulunda gizli olarak bulunur

Genel olarak emme basıncı (EB) bir hücre için, hücrenin osmotik değeri (OD) ile iç (turgor) basıncın (TB)arasıdaki farka eşittir

EB=OD-TB Diyaliz Diyaliz, çözünmüş maddelerin seçici geçirgen zardan difüzyonudur Örneğin içi glikoz molekülleri ile dolu bir bağırsak saf su içerisine konursa glikoz molekülleri, zardan su içerisine iki tarafta da yoğunluk eşit oluncaya kadar geçer
*
Bu prensip, suni böbrek aletinde (diyaliz kullanılırHastanın her seferinde 500ml kadar kanı bir diyaliz tüpünden geçirilirDiyaliz tüpünün dışında, kanda bulunan ve difüzyon olabilen aynı yoğunlukta maddeleri taşıyan bir sıvı bulunur Bu sıvı sadece uzaklaştırılacak maddeyi taşımamaktadır Böylece kana gerekli olan maddeler dıştaki sıvıya geçmezUzaklaştırılması istenen madde (üre gibi) dış sıvıda bulunmadığı için,bu madde kandan dış sıvıya difüzyonla geçer ve kan bu maddeden temizlenmiş olur Moleküllerin Pasif Olarak Taşınmasını Etkileyen Faktörler: Canlı hücrelerde hücre zarının her iki yönünde devamlı bir molekül hareketi gözlenirBu moleküller hücre zarından doğrudan veya porlar yardımıyla geçerlerGeçiş türü veya hızı aşağıdaki faktörlere göre değişmektedir

• Moleküllerin Büyüklüğü:Oksijen, su, iyot, karbondioksit gibi küçük moleküller hücre zarından rahatlıkla geçebilirMesela 6 karbonlu glikoz;oksijen, su ve karbondioksitten daha zor geçer
• Moleküllerin elektrik yükü:Hücre zarının iyonik yapısından dolayı, nötr moleküller iyonlardan daha kolay geçer

• Yağda çözünen maddeler:Hücre zarının yapısında yağ olduğu için yağda çözünen maddeler hücre zarından rahatlıkla geçebilir

• Yağı eriten maddeler:Yağı eriten maddeler de hücre zarından rahatlıkla geçebilir

• Zardaki por sayısı:hücre zarında por sayısı ne kadar fazla olursa madde girişi o kadar hızlı olur

• Konsantrasyon farkı:Yüksek konsantrasyonlu ortamdaki moleküllerin birbirine çarpma hızı, düşük konsantrasyonlu ortamlara göre daha hızlıdırBu ortamdaki potansiyel enerji, yüksek konsantrasyonlu ortamdan düşük konsantrasyonlu ortama madde geçişini hızlandırır

• Sıcaklık:Moleküller sıcak ortamda daha hızlı hareket ederler Dolayısıyla yüksek sıcaklıkta difüzyon hızlıdır

• Hücre zarının deformasyonu:Hücre zarı alkol, eter, çeşitli zehirler ve kloroform gibi maddelere karşı aşırı duyarlıdırBu maddeler hücre zarına girerken veya çıkarken hücre zarını tahrip ederler

AKTİF TAŞIMA

Bir maddenin konsantrasyonun düşük olduğu yerden yüksek olduğu yere doğru, enerji (ATP) harcanarak taşınmasına aktif taşıma denirBir başka ifade ile;aktif taşıma maddelerin yokuş yukarı hareketidir Aktif taşıma, canlı zarlar üzerinde enzim ve taşıyıcı proteinlerle gerçekleştirilir Aktif taşımada mutlaka enerji harcanırEnerji yetersizliğinde aktif taşıma durur, pasif taşıma devam ederBu durumda bazı maddelerin hücre içi ve hücre dışı yoğunluk farkları ortadan kalkar ve bunun sonucu hücrede hayatsal faaliyetler durur,yani hücre ölürÖrneğin; büyüme ve protein sentezi için mutlaka gerekli olan potasyum hücre içinde hücre dışına göre 40 misli daha fazla bulunmak zorundadırEğer bu miktar azalacak olursa, hücre yeterli şekilde fonksiyonlarını gerçekleştiremez Aktif taşımaya en güzel örnek,çeşitli hücrelerde görülen”Sodyum-Potasyum
Pompası”dır Normal şartlarda sodyum hücre dışında,potasyum da hücre içinde yoğundurSodyum-potasyum pompası ile yoğunluk farkından dolayı hücre dışına çıkan potasyum hücre içine, hücre içine sızan sodyum da hücre dışına ATP enerjisi kullanılarak pompalanır

ENDOSİTOZ

Pasif taşımave aktif taşıma ile taşınan moleküller doğrudan hücre zarından veya porlardan geçerken, büyük moleküllerden olan yağ,, nişasta, glikojen, protein vs geçemezlerBu moleküller zarın değişikliğe uğraması ile enerji harcanarak hücre içine alınırlarBu olaya “endositoz” denir Endositozla hücre içme alınan besinler, sitoplazmada besin kofulu şeklinde bulunurlar Hücrelerde endositozla besin alınımı fagositoz ve pinositozla sağlanır Fagositoz Endositozla katı yapıların hücre içine besin kofulu şeklinde alınmasıdır Katı madde yalancı ayak yardımıyla oluşturulan cep içerisine alınır Daha sonra içeri çekilen besin kofulu lizozomla birleşerek sindirilir Akyuvarların mikropları yemesi, amiplerin beslenmesi buna örnektir Pinositoz Sıvı maddelerin besin kofulu şeklinde hücreye alınmasına denir Pinositoz olayında, sıvı maddelerin hücre zarına değmeleri sonucunda, sitoplazma içine doğru cep ya da kanal şeklinde yapılar oluşurbu yapılardan pinositoz keseleri meydana gelirBu şekilde hücre içine alınan sıvı maddeler lizozomla birleşerek sindirilir Fagositoz ve pinositoz genellikle hayvan hücrelerinde görülür

EKZOSİTOZ

Daha önce de açıklandığı gibi hücrelere endositozla alınan maddeler lizozom enzimleri ile küçük moleküllere parçalanır (hücre içi sindirim) Kesecik içerisinde sindirim sonucu oluşan artık maddeler ve dışarı salgılanması gereken bazı metabolik ürünler hücreden dışarıya atılırBu olaya “ekzositoz” denir Ekzositozda kesecik hücre zarına tutunur ve tutunan kısımları içeriğini dışarı boşaltır Endositozda olduğu gibi ekzositozda da enerji harcanır

Yapısı

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 temel yapı taşlarından oluşur İnsan vücudunda yaklaşık olarak 1014 adet hücre bulunmaktadır
Tüm hücreler "hücre zarı" denilen bir yapıyla çevrelenirler Hücrelerin içinde "sitoplazma" denilen bir sıvı ve bunun içinde dağılmış "organel" denilen yapılar bulunur

Ökaryotik Hücre Yapısı: 1)Çekirdekçik 2) Çekirdek 3)Ribozom 4)Vezikül 5)Granüllü (Tanecikli)Endoplazmik Retikulum 6)Golgi Aygıtı 7)Sitoiskelet 8)Granülsüz (Düz)Endoplazmik Retikulum 9)Mitokondriler 10)Koful 11)Sitoplazma 12)Lizozom 13)Sentriyoller (Sentrozom)

Tarihçe

Hücreyi ilk bulan ve tanımlayan İngiliz uzman Robert Hooke'tur Hooke 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 sağlamıştırbunun yanı sıra hücrenin biyolojiye ve bize kattıkları büyüktürHücre biçimleri
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 gibi uzun; sinir hücreleri gibi dallı, deri ve çiçeklerin yapraklarındaki hücreler gibi yassı biçimli hücreler de vardırSon yapılan araştırmalarda kare biçiminde hücrelerin olduğu tespit edilmiştir
Hücrenin boyutları genellikle birkaç mikronluk büyüklüğe ulaşabilir Bir mikron milimetrenin binde birine eşittir

Hücre çeşitleri
Prokaryotik hücreler]

Ana madde: Prokaryot
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 sitoplazmada ve hücre zarında gerçekleşir

Ökaryotik hücreler Ana madde: Ökaryot

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 zarıAna madde: Hücre zarı

Hücre zarının Yapısı

"Sitoplazmik hücre zarı" da denir Hücreyi dış ortamdan ayıran, seçici geçirgen canlı yapıdır Hücreyi çevreleyen birim zar ortalama olarak 75 Angström (75x10-7 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 1935 yılında 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

Sitoplazma
Ana madde: Sitoplazma

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
• kromoplast
• koful

Hücre çekirdeği Ana madde: Hücre çekirdeği
Hücre çekirdeği yani Nükleus, 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 vardırRolü görevi hücre bölmesi olduğu için çekirdek çok önemlidir

Organeller
Vücut için organ ne ise hücre için de organel odur Organelle sözcüğünden dilimize girmiştir "-elle" son eki küçültme eki olup Türkçe'deki "-cık" ekinin karşılığıdır Türkçe'deki tam karşılığıyla organcık(küçük organ)
Özellikle karmaşık yapıdaki ökaryot hücrelerde birçok organel çeşidi bulunur Organeller mikroskobun bulunuşundan sonra gözlemlenmeye ve tanımlanmaya başlanmıştır Bazı hücrebilimcilerin savlarına göre birçok büyük organelin endosimbiyoz bakterisinden köklendiği öne sürülür

Mitokondriler
Ana madde: Mitokondri
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

Lizozomlar
Ana madde: Lizozom
Yuvarlak, zarla çevrili, içersinde eritici (hidrolitik) enzimleri içeren organellerdir Hücrenin sindirim görevini üstlenmiş olan yapılardır Hücre içi fazla ve zararlı yapıları ortadan kaldırırlar Lizozomlar, sitoplazma içinde tek membranla sınırlanmış kese veya taneciklerdir Lizozomların büyüklükleri ve morfolojik yapıları, gelişim evrelerine göre çok çeşitlidir: Primer lizozomlar, golgi keselerinden boğumlanarak ayrılan küçük veziküllerin birleşmesi ve içeriklerinin yoğunlaşmasıyla oluşan aktif hidrolaz depolarıdırlar: Lizozomal matriks pH’ı, sitozol pH’ından düşüktür Lizozomal enzimler olan hidrolazlar, asit ortamda en iyi iş gören proteazlar, glikozidazlar, lipazlar, asit fosfatazlar, esterazlar, glukuronidazlar, sülfatazlar, lizozimler, katepsin, RNAzlar, DNAzlar gibi enzimlerdir Farklı dokuların lizozomlarındaki enzimler de farklıdır Primer lizozomların yine bir vezikül içinde bulunan, parçalanıp sindirilecek yapılarla birleşmesi ve enzimlerini bunların içine boşaltması sonucu sekonder lizozomlar oluşur Sekonder lizozomların görünümü değişkendir; bazı durumlarda artık cisimler yüksek oranda lipid içerirler ve uzun süre kalırlar, zamanla lipid yapı okside olur ve renkli bir görünüm alır Lizozomlar, genel hücre metabolizması ve işi sırasında devamlı harcanıp yıpranan hücre organellerini ve endositoz yoluyla hücreye fazla miktarda çekilmiş madde ve partikülleri enzimleriyle parçalar, sindirir ve böylece sitoplazmayı bunlardan temizlerler Hücrenin sitoplazmik proteinleri ve glikojen tanecikleri gibi moleküller bulundukları yerlerde yıkıldıkları halde diğer makromoleküllü bileşikler ve maddeler lizozomlarda yıkılırlar Hücresel sindirim, protein, karbonhidrat, lipid ve nükleik asitlerin hidrolizi lizozomların önemli fonksiyonlarıdırlar: Lizozomlar, sekretuvar işlevlerde de görev alırlar; prekürsör protein moleküllerinde spesifik bağları kopararak aktif protein oluşumunu ve hücreden sekrete edilmesini sağlarlar Lizozomlar, bağ dokusu, prostat ve embriyogenezde önemli organellerdir Lizozomal enzimler, hücrenin ölümünden sonra otolizde rol oynarlar Hücrede makromoleküllerin ve maddelerin lizozomal yıkılması yaşam için önemli bir proçestir; sfingomiyelin ve karbonhidrat içeren bazı sfingolipidler hücrede az miktarda bulundukları halde bunları yıkan lizozomal enzimler kalıtsal olarak eksik olursa hücrede birikirler ve lizozomal depo hastalıkları denen çeşitli hastalık tabloları ortaya çıkar Birçok genetik hastalıkta lizozomal enzimlerin yokluğu gösterilmiştir; etkilenmiş hücrelerde sindirilemeyen materyal hücrenin genişlemesine ve normal hücresel işlevlerin bozulmasına neden olur

Golgi aygıtı(cisimciği)
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 Enerji üretmekte kullanılırhücre dışında salgı yapmak

Endoplazmik retikulumEndoplazmik 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(granülsüz) endoplazmik retikulum" denir ki, burası steroid hormon salgılayan hücrelerde steroid yapımının, diğer hücrelerde ise zehirsizleştirme olayının gerçekleştiği yerdirGranüllü ER üzerinde küçük tanecikli ribozomlar bulunduğu için protein sentezi,granülsüz ER ise yağ sentezi yapar

PlastitlerAna madde: Plastit
Yalnızca bitki hücrelerinde bulunurlar Plastitler; Kloroplastlar, Kromoplastlar ve Lökoplastlar olmak üzere üçe ayrılır:

Bitki hücrelerinde görülen kloroplastlar

• Kloroplastlar,parlak turuncu,sarı veya kırmızı renkli,yağda çözünen pigmentleri taşıyan plastitlerdirKromoplastlar çiçeklerde,olgun meyvelerde,sebzelerde ve yüksek yapılı bitkilerin köklerinde bulunurSöz gelimi;havuçta karoten,limonda ksantofil,domateste likopen pigmentleri (renk maddeleri)oluşurKromoplastlar,kloroplastların değişmesi ile oluşurSonbaharda yaprakların sararması,klorofil pigmentinin yapısının bozulup kloroplastların kromoplasta dönüşmesinden ileri gelir

• 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

Vakuol (koful)
Ana madde: Vakuol
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 Madde alış-verişi ve sitoplazmayı 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 pigmentleri taşımak, besin 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 yapmak Endoplazmik retikulum Yok Var Var Madde taşınması ve depolanması, lipid sentezi Koful (Vakuol) 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

KAYNAK : VİKİPEDİ