Ders: Fen ve Teknoloji
Konu: Hücre
HÜCRE
Robert Hooke,
mikroskopla incelemekte olduğu şişe
mantar
parçasının yanyana dizili bitişik bölümlerden oluştuğunu görmüş.
Etrafları çevrili ve içleri boş olan yapılarına uygun olarak, bu yapı
birimlerine "Hücre ("
Cellula") adını vermiş. Bu ismi 1665 yılında yayınladığı kitapta da kullanmıştır
[2].
Daha sonra
1671 yılında
Grew ve
1672 yılında
Malpighi,
bitkilerde
de aynı yapı birimlerinin olduğunu bulmuşlardır. 19. yüzyılın
ortalarında "Hücre Kuramı" ortaya atılmıştır. Günümüze dek geliştirilen
hücre kuramı (hücrelerin yapısını, özelliklerini, oluşumlarını vb.
tanımlayan kuram)
biyolojiye büyük ilerlemeler sağlamıştır.
Yapısı
Ökaryotik bir hücrenin 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)
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.
Hücreler, çoğunlukla bir zar içerisindeki
sitoplazma ve
çekirdekden meydana gelir ve ancak
mikroskop yardımı ile görülebilirler.
[1]
Hücre çeşitleri
Prokaryot hücreler
-
Bakteriler arkeler 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.
Ökaryot hücreler
-
Bir yumurta hücresi (
oosit)
Ökaryotlar (Lat. Eukaryota), "organel zarı" bulunduran organizmaları, dolayısıyla çekirdek materyali hücrenin
sitoplazmasına dağılmamış olduğundan da gerçek çekirdeğe sahip organizmaları kapsayan canlı
âlemidir. Karyon
Latince'de "çekirdek" anlamını verir -eu ön takısı da "gerçek" demektir.
Kalıtsal materyal, hücre içerisinde belirli bir zarla çevrilmiş çekirdeğin içinde bulunur.
Kromozomlar DNA'dan ve
proteinden oluşmuş olup,
mitozla
bölünürler. Ökaryotlar, sitoplazmalarında karmaşık organeller
bulundururlar. Ökaryotik hücreler, Prokaryotlara göre çok
gelişmişlerdir,
hayvanlar,
bitkiler,
mantarlar ve
protistler âlemlerini kapsar.
Hücre zarı
-
"Plazma 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-mozaik 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 alınır.Hücre 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
-
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:
Çekirdek
-
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 vardır.Rolü 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.
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
-
Hücrede makromoleküllerin ve maddelerin lizozomal yıkılması yaşam
için önemli bir prosestir; 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 cisimciği
-
Golgi cisimciği, 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 kullanılır. Hücre dışında salgı yapar.
Endoplazmik retikulum
-
Sitoplazmada besin dolaşımını,
yağ ve hormon sentezini sağlayan, hücre zarı ve çekirdek zarı arasında
yer almış bir sıra karışık kanallar sistemidir. Üzerinde
ribozom
bulunmayanlarına "taneciksiz(granülsüz) endoplazmik retikulum" denir
ki, burası steroid hormon salgılayan hücrelerde steroid yapımının, diğer
hücrelerde ise zehirsizleştirme olayının gerçekleştiği yerdir.Granüllü
E.R üzerinde küçük tanecikli ribozomlar bulunduğu için protein
sentezi,granülsüz E.R ise yağ sentezi yapar.Ayrıca besin depo etmez
Koful (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.
Ribozom
-
Ribozomlar
hücre içi protein sentezler. hücre içindeki en küçük organeldir.
Hücrenin demirbaş organelidir çünkü hem prokaryot hücrede hem de ökaryot
hücrede bulunur.
