E-Okul Bilgi

Hücre konusunu teorisinden başlayarak bilimsel verilerle desteklenen ve kesinleşmiş olan bilgileriyele beraber anlatalım.


Tabii ki, bilimin kesin kabul ettiği şekliyle hücre konusunu anlatalım ve tanımlayalım.

Canlıların en küçük yapı ve görev birimine hücre denir. Hücre kavramı ilk kez Robert Hooke tarafından ortaya atılmıştır.

HÜCRE:

Hücre Teorisi nedir?

1. Bütün canlılar hücrelerden meydana gelmiştir.

2. Hücreler daha önce var olan hücrelerin bölünmesiyle oluşur.

3. Canlılar, tek, koloni ya da çok hücrelidir.

4. Canlının kalıtım materyali hücre içerisinde bulunur.

Çok hücreli canlılarda hücreler yapmış oldukları görevlere göre farklı şekil ve büyüklüktedir. Hücreler birleşerek doku ve organları oluşturur.

Canlılar âleminde çekirdek yapısı ve organel durumuna göre iki tip hücre vardır. Bunlar;

1. Prokaryot hücre nedir

Kalıtım materyali bir zar ile çevrilmemiştir ve zarlı organel bulundurmazlar. Bakteriler, Mavi yeşil algler Prokaryot tipi hücrelere sahiptir. Bu tip hücrelerden oluşan canlılar, Monera âleminde incelenmektedir. Bu canlılarda hücre çeperi vardır. Organel olarak sadece ribozom bulundururlar.

2. Ökaryot hücre nedir

Kalıtım materyali zarla çevrili hücrelerdir. Protista, mantar, bitki ve hayvanlar âlemi canlıları Ökaryot hücre tipine sahiptir.

Ökaryot bir hücre üç kısımda incelenir;

1. Hücre zarı

2. Sitoplâzma ve hücre organelleri

3. Çekirdek

I. HÜCRE ZARI nedir

Hücre zarının görevleri

— Hücrenin dağılmasını önler.

— Aynı dokudaki hücrelerin birbirini tanımasını sağlar.

— Hücredeki madde alış verişini kontrol eder.

— Hücredeki bazı yapıları (koful gibi) oluşturur.

— Hücreyi dış etkilere karşı korur.

Hücre zarının yapısı

Yapısında, % 65 protein, % 33 yağ, % 2 karbonhidrat bulunur. Kalınlığı 75–100 0A’dur. Canlı, esnek, yarı saydam ve seçici geçirgendir.

Birim Zar Modeli

Birim zar modelinde; Proteinler katman olarak hücre zarını çevreler. Porların sayısı ve yeri sabittir. Bu özelliklerden dolayı canlılık olaylarını ve seçici geçirgenliği açıklayamaz.

Akıcı Mozaik Zar Modeli

Proteinler akıcı yağ tabakası içine gömülmüş (gömülü protein) olarak ya da dış yüzeyde (yüzeysel protein) bulunur. Karbonhidratlar ya protein üzerinde (glikoprotein) ya da lipidler üzerinde (glikolipid) bulunur. Hücre zarında seçici geçirgenliği sağlayan ve por adı verilen delikler vardır. Porların yeri ve sayısı sabit değildir. Hücre zarında bulunan fosfolipitler zara akıcı bir özellik verir.

Hücre zarının yapısındaki protein, yağ ve karbonhidratların dizilişi hücre zarının özgüllüğünü belirler.

Glikoproteinlerin görevleri;

1. Hücreye girecek olan maddeleri tanır.

2. Bazı proteinler, virüs reseptörü olarak görev yapar.

3. Alyuvarların zarında bulunan bazı proteinler kan grubunu belirler.

4. Komşu hücrelerin birbirini tanımasını sağlar. Böylece, doku nakillerinde önem arz eder.

Hücre Zarının Farklılaşması İle Oluşan Yapılar

1 Mikrovillus: Bağırsak epitelinde besinleri emme görevi olan hücrelerde, hücre zarının bir miktar sitoplâzmayla dışarı doğru oluşturduğu parmak şeklindeki uzantılara villus denir. Villusların üzerindeki daha küçük uzantılara mikrovillus denir.

2 Yalancı ayak: Amip, akyuvar ve cıvık mantar hücrelerinde besin bulma ve yer değiştirme için hücre zarının oluşturduğu geçici uzantılara yalancı ayak denir.

3 Sil: Paramesyum ve bakteriler gibi canlıların hareketini sağlamak için hücre zarından oluşturulan uzantılara sil denir.

4 Kamçı: Sillere göre daha uzun ve az sayıdaki hareket organlarına kamçı denir. Öglena gibi tek hücrelilerde görülür.

5 Pinositoz cebi: Porlardan geçemeyecek kadar büyük sıvı besinlerin alınmasında hücre zarında oluşan geçici çöküntülere pinositoz cebi denir. Hayvansal hücrelerde görülür.

6 Mesozom: Bakterilerde mitokondri görevi gören zar kıvrımlara Mesozom denir. Burada solunum enzimleri bulunur.

Hücre Çeperi

Bitki hücrelerinde bulunur. Cansız, sert, tam geçirgen, selülozdan yapılmış koruyucu bir yapıdır. Üzerindeki geçitler büyüktür. Mantarlar ve monera âlemi canlılarında da bulunur.

Bakteri ve mantarların çeperi selüloz değildir. Protein, yağ ve karbonhidratların özel bileşiminden oluşmuştur.

Bitki türüne göre çeper içinde lignin (odun), süberin (mantar), gibi farklı maddeler birikir.

Çeper, bitki hücrelerine şekil verir. Turgor basıncından dolayı hücrenin patlamasını önler bu sayede destek görevi görür.

II.SİTOPLÂZMA VE HÜCRE ORGANELLER

1. SİTOPLÂZMA

Hücrede birçok hayatsal olayların gerçekleştiği yerdir. Yarı kolloidal (yarı sıvı) bir yapı gösterir. içinde organeller, su, proteinler, yağlar, karbonhidratlar, tuzlar, vitaminler, hormonlar ve çeşitli iyonlar bulunur.

2. HÜCRE ORGANELLERİ

Hücrede metabolik olayları gerçekleştiren özel yapılara organel denir.

1) Endoplâzmik retikulum: Hücre zarı ile çekirdek arasında uzanan ve hücreyi ağ gibi kaplamış kanalcık sistemidir. Hayvan hücrelerine şekil verir. Hücre içinde madde taşınması ve depolanması görevini yapar.

Üzerinde ribozom olanlara granüllü, ribozom olmayanlara granülsüz E.R. adı verilir. Protein sentezinin çok olduğu hücrelerde granüllü, yağ sentezinin çok olduğu hücrelerde granülsüz E.R. fazla oranda bulunur. Ayrıca golgi ve lizozom organellerini oluşturabilirler. E.R. hücre bölünmesinden önce eriyerek kaybolur, sonra yeniden oluşur.

2) Golgi Aygıtı: Granülsüz E.R.’den oluşur. Hücrelerin salgı ve paketlemesini sağlar. Salgı yapan hücrelerde bol bulunur. Örneğin; tükrük bezi ve süt bezlerinde olduğu gibi. Ribozomda sentezlenen proteinler önce E.R. ye, sonra golgiye geçerek paketlenir.

Hücre zarındaki glikolipid ve glikoproteinlere son şeklini verir. Hücre çeperinin yapısına katılan selülozu üretir. Lizozom organellerini oluşturur.

3) Lizozom: Tek katlı zarla çevrilidir. içinde sindirim enzimleri bulunur. Endositozla alınan veya hücre içinde bulunan kompleks molekülleri sindirir.

Hücrede yaşlanmış organelleri ve zararlı maddeleri yok eder. Akyuvarlarda alınan mikropları parçalar.

Herhangi bir sebepten dolayı, lizozomun zarı yırtılırsa, hücrenin kendi kendini sindirmesine neden olur, buna otoliz denir. Dokulardaki yaşlı hücrelerin ortadan kalkması, çürümenin hızlanması, kurbağa embriyosunun kuyruğunun kopması, insan embriyosunun parmak arası perdelerin yırtılması otolizle gerçekleşir. Bitki hücrelerinde bulunan lizozomlara fitolizozom denir.

4) Ribozom: Protein sentezinin gerçekleştiği yerdir. Çekirdekçikte üretilir. Protein sentezlediği için, bütün canlı hücrelerde bulunur.

Yapısında % 60 RNA ve % 40 protein bulunur. iki alt birimden oluşmuştur. Protein, enzim ve hormon sentezi olan hücrelerde çok bulunur. Protein sentezi hızlı olan hücrelerde yan yana dizilerek polizomları oluştururlar.

Bulunduğu yerler; Çekirdek dış zarı, Granüllü E.R. üzerinde, Mitokondri ve Kloroplast sıvısında ve Sitoplâzmada serbest halde.

5) Sentrozom: Hayvan hücrelerinde bulunur. Birbirine dik iki sentriolden oluşur. Hücre bölüneceği zaman kendini eşler. Zarsız olup etrafında yoğunlaşmış bir sıvı vardır. Her bir sentriol 3’er tüpten meydana gelen 9 protein lifinden oluşmuştur.

İnsanın çizgili kas hücrelerinde, nöron gövdesinde, olgun yumurta hücresinde bulunmaz.

Hayvan hücrelerinde kromozom takımlarının kutuplara çekilmesini sağlayan iğ ipliklerini oluşturur. Ayrıca sentrozom, sil ,kamçı ve sperm hücrelerinin kuyruklarının oluşumunda görev alır.

6) Koful nedir: Tek hücrelilerde boşaltım organelidir. Çok hücrelilerde ise artık maddelerin, besinlerin veya fazla suyun depo edildiği yerdir. E.R.’den, golgiden, hücre zarı ve çekirdek zarından oluşabilir. Kofullar bitkilerde artık maddelerin depolanmasını ve turgor basıncının ayarlanmasında görev alır.

Tatlı suda yaşayan tek hücrelilerde bulunan kontraktil kofullar fazla suyu dışarı atar. Bu olayda enerji harcanır. Kofular görevlerine göre isimlendirilir; besin kofulu, sindirim kofulu, boşaltım kofulu ve depo koful.

Kofullar genç bitki hücrelerinde küçük, yaşlı hücrelerde ise büyük ve azdır. Hatta bazen hücrenin içini tamamen doldurabilir. Hayvan hücrelerinde ise kofullar az ve küçüktür.

7) Mitokondri nedir: Hücrede enerji (ATP) üretimini sağlayan merkezdir. Sayısı hücrenin enerji ihtiyacına göre değişir. Çizgili kas, sinir, kalp ve karaciğer hücrelerinde mitokondri fazladır.

Dış zarı düzgün, iç zarı ise kıvrımlıdır. Yani, iç zarı matrix içine doğru uzamıştır, böylece yüzey arttırılmıştır. Bu uzantılara krista denir. Mitokondri içindeki sıvıya matrix denir.

Kendine ait DNA, RNA ve ribozomu vardır. Gerektiğinde çoğalabilir. iç zar üzerinde ETS taşır. Gerektiği zaman bölünebilir, büyüyebilir ve kendisi için gerekli bazı proteinleri sentezleyebilir.

O2’li solunum, hücre sitoplâzmasında başlayıp mitokondride devam etmekte ve açığa çıkan enerji ATP şeklinde depolanmaktadır.

NOT: Bakterilerde mesozom mitokondrinin görevini üstlenmiştir.

Plastitler: Bitki hücrelerinde bulunan yapılardır. İçerisinde renk veren pigmentler bulunur. Üç çeşittir. Işık, kimyasal madde, sıcaklık ve pH etkisi ile birbirine dönüşebilirler.

Örneğin, Domates önce renksiz, sonra yeşil ve en son olarak kırmızı renge Kloroplast Kromoplast) dönüşür. (Lökoplast)

a. Kloroplast nedir: Fotosentez olayının gerçekleştiği organeldir. En fazla, yaprağın mezofil tabakasında bulunur. Kendine ait DNA, RNA ve ribozomları vardır. Gerektiğinde hücre içinde çoğalabilirler.

Çift zarlıdır. içindeki lamelli yapılara grana denir. Burada fotosentezin ışıklı devre reaksiyonları gerçekleşir. Granaların arasını dolduran sıvıya da stroma denir.

Karanlık devre reaksiyonları da burada gerçekleşir. Granaların lamelleri arasında ışığı soğuran ve yeşil rengi veren klorofil pigmenti bulunur. Klorofil ışık enerjisini emerek kimyasal enerjiye dönüştürür.

Fotosentezde görev alan ETS elemanları kloroplastın granasında bulunur.

Fotosentetik bakterilerde kloroplast olmadığı için, klorofil pigmenti sitoplâzma içinde tanecikler halinde bulunur.

b. Kromoplast nedir: Bitkilerde turuncu (karoten) , sarı (ksantofil), kırmızı (likopin) renkleri oluşturan pigmentleri taşır. Bitkilerdeki diğer birçok renk de koful özsuyunun asitlik ve bazlık (pH) durumuna göre renk değiştirebilen antokyan maddeleri tarafından oluşturulur.

Meyve ve çiçeklere renk verirler. Işık enerjisini absorbe edebilirler. Fakat bu enerjiyi kloroplastlara aktarırlar.

c. Lökoplast: Renksizdir. Bitkinin ışık almayan bölgelerinde bulunur. Işık etkisi ile kloroplasta dönüşür. Genelde kök, gövde, meyve ve tohumlarda yoğun olarak bulunur. Nişasta, yağ ve protein depolar.

III. ÇEKİRDEK nedir

Prokaryot hücreler ve memeli alyuvarları hariç bütün Ökaryot hücrelerde bulunur. Bir çok hücrede bir tanedir. Çizgili kas hücrelerinde birden fazla bulunabilmektedir.

Çekirdeğin kısımları:

a. Çekirdek zarı: Çekirdeğin etrafını saran ve E.R.’nin devamı olan çift katlı bir yapıdır. Dış zar üzerinde ribozom organeli bulunabilir. Hücre bölüneceği zaman kaybolur. Hücre zarı özelliğindedir. Üzerindeki porlardan makro moleküller geçebilir. Çift katlı zara sahiptir. Kalıtım materyalinin sitoplazmaya dağılarak bozulmasını önler.

b. Çekirdekçik: Ribozomun üretildiği yerdir. Yapısında bol miktarda RNA ve protein bulunur. Hücre bölünürken kaybolur, sonra yeniden oluşur. Bazı hücrelerde 2 tane bulunabilir.

c. Çekirdek özsuyu: Sitoplazma sıvısıyla aynı özelliktedir. Su, nükleotid, RNA, ATP, mineral ve enzim taşır. Sitoplâzmaya göre akışkanlığı azdır.

d. Kromatin iplikler: Çekirdeğin en önemli kısımlarındandır. Hücre bölüneceği zaman kısalıp kalınlaşarak kromozomları oluştururlar. Her canlı türünün kendine ait kromozom sayısı vardır. Örneğin, insanlarda 46 kromozom bulunur.

Kromozom sayısı aynı olan canlılar aynı türden olmayabilir. Önemli olan, canlıların gen yapılarının benzerliğidir. Kromozom sayısı canlının gelişmişliği ile ilgili değildir. Kromozomlar; DNA ve proteinden oluşur.

Eşlenmiş kromatidleri bir arada tutan bağlantı noktasına sentromer denir. Kromozomlar hücre bölünmesinde iğ ipliklerine bu kısımdan bağlanır. Eşeyli üreyen canlılarda kromozomlar çiftler halinde bulunur. Bunlara homolog kromozom çifti denir. Homolog kromozomların karşılıklı bölgeleri aynı karakter üzerinde etkilidir. Bu canlılara diploid (2n) canlı denir. Kromozomlar tek tek bulunuyorsa bu canlılara haploid (n) canlı denir.

Çekirdeğin görevleri;

1. Hücre bölünmesini kontrol eder. Bu sayede kalıtsal karakterleri yeni hücrelere aktarır.

2. Protein sentezi yaptırarak hücre metabolizmasını kontrol eder.

Çekirdeğin görevleriyle ilgili bazı deneyler;

Amip deneyi; Çekirdeğin yöneticiliği

Acetabularia deneyi; Çekirdeğin kalıtsallığı

Acetabularia, tek hücreli makroskobik su yosunudur.

Bitki Hücresi Hayvan Hücresi

– Çeper taşır (selülozik) – Çeper taşımaz

– Fitolizozom taşır – Lizozom taşır

– Plastid vardır – Plastid yoktur

– Sentrozom yoktur – Sentrozom vardır

– Kofullar büyük – Kofullar küçük

– Depo besin nişasta – Depo besin glikojen

– Endositoz görülmez – Endositoz görülür

– Sitoplâzma ara lamel ile – Sitoplâzma boğumlanarak

bölünür bölünür