Hücre

HÜCRE

  • Canlının en küçük yapı, görev ve işlev birimidir.
  • Yüksek yapılı canlılarda hücreler bir araya gelerek ve özelleşerek dokuları oluşturur.
  • Çok hücreli canlılarda vücut büyüklüğü ile hücre büyüklüğü arasında bir ilişki bulunmamaktadır.
  • Hücrelerin yaşam süreleri farklılık gösterir. Örneğin sinir hücreleri hayat boyu yaşama sahipken alyuvar hücreleri ~120 gün kadar ömürleri vardır.
  • Hücreler canlıdan canlıya hatta aynı canlının farklı dokularında farklı şekillerde olabilirler.

Hücre Teorisi

  1. Bütün canlılar bir veya daha fazla hücreden meydana gelir.
  2. Hücreler, canlıların yapısal ve fonksiyonel temel birimleridir.
  3. Yeni hücreler var olan hücrelerin bölünmesiyle oluşur.
  4. Canlının kalıtım materyali hücrelerde bulunur.
  5. Canlıların bütün metabolik olayları hücrelerde gerçekleşir.

YAPILARINA GÖRE HÜCRELER

  1. Prokaryot Hücreler
  • Kalıtım materyali zarla çevrili değildir.(Belirgin bir çekirdekleri yoktur.)
  • Zarla çevrili organelleri bulunmaz. Zarsız organel ribozoma sahiptirler.
  • Halkasal DNA’ları vardır ve iğ ipliği oluşturamazlar.
  • Mitoz ve mayoz bölünme geçiremezler.
  • Tek tek veya koloni halinde yaşarlar.
  • Çeperleri bulunmaktadır.
  • Doku veya organ oluşumuna katılmazlar.
  • Tüm hayatsal olayları sitoplazmada gerçekleşir.
  • Bakteriler ve arkeler bu grupta yer alır.

 

  1. Ökaryot Hücreler
  • Kalıtım materyali çift katlı zarla çevrili çekirdeklerinde bulunur.
  • Zarla çevrili ve zarsız organelleri bulunur.
  • DNA’ları sarmal ve uzamış durumdadır.
  • İğ ipliklerini oluştururlar.
  • Mitoz ve mayoz bölünme geçirebilirler.
  • Bazılarında çeper bulunur.(Mantar, hayvan)
  • Tek hücre, koloni halinde yaşayabilirler veya doku ve organları oluştururlar.
  • Protista, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar bu grupta yer alır.
  • Prokaryot ve Ökaryot Hücrelerin Ortak Özellikleri
  • Hücre zarı, sitoplazma, ribozom, DNA, RNA, ATP, protein sentezi, enzim sentezi ve kullanımı sayılabilir.

 

HÜCRENİN KISIMLARI

  1. HÜCRE ZARI
  • Hücreyi dış ortamlardan ayıran, dağılmasını önleyen, onu dış etkilere karşı koruyan canlı ve esnek bir yapıdır.
  • İki sıralı fosfolipid tabakadan oluşur. Fosfolipidlere gömülü proteinler bazıları porları oluşturur.
  • Zarın dışa bakan yüzeylerinde glikolipid ve gliko- proteinler bulunur. Bu moleküller hücre zarına özgünlük kazandırır.
  • Hücre zarında %65 protein, %32 lipid, %3 de karbonhidrat ve diğer organik bileşikler bulunur.
  • Hayvan hücre zarında bulunan kolesterol fosfolipidleri birbirine bağlar. Ayrıca normal sıcaklıkta fosfolipid hareketini düşürerek zar akışkanlığını azaltır. Düşük sıcaklıkta fosfolipidlerin düzenli olarak paketlenmesini bozarak zarın katılaşmasına engel olur.
  • Fosfolipidlerin hidrofilik uçları dışa dönük, hidrofobik uçları ise birbirine dönük tarafta bulunur.
  • Hücre zarı proteinleri fosfolipid tabakaya gömülü halde bulunabileceği gibi zarın dış ya da iç yüzeyine tutunmuş olarak da bulunabilir.
  • Glikolipid, glikoprotein yapılar hücre zarının dış yüzeyinde bulunur ve hücre zarına özgünlük katarlar. Bu moleküllerin oluşturduğu tabakaya glikokaliks adı verilir. Bu yapı hücrenin kimliğini oluşturur.
  • Hücre zarındaki glikoprotein, lipoprotein, glikolipid- lerin miktarının ve dağılımının farklı olması her hücre zar yapısının kendine özgü olmasını sağlar.
  • Hücre zarındaki glikoprotein, lipoprotein, glikolipid- ler gibi moleküller hücreye antijenik özellik kazandırırken hücre zarının seçici geçirgen özelliğinde etkili olurlar.
  • Hücre zarında gazalar zardaki her yerden, yağ monomerleri ve A, D, E, K vitaminleri ve steroidler fosfolipid tabakadan, su, aminoasit, B ve C vitaminleri, mineraller, karbonhidrat monomerleri pordan, alkoller, eter, klorofom gibi maddeler hücre zarını tahrip ederek geçerler.
  • Hücre zarındaki lipidler zarın hidrofobik kısmını oluştururlar.
  • Hücre zarında bulunan proteinler asimetrik dağılmışlardır.
  • Hücre zarı sürekli olarak değişmektedir.
  • Hücre zarı hücre dışı matrikse tutunur.
  • Hücre zarında bulunan kolesterol zarın akışkanlığını düzenler. Ortam çok soğuduğu zaman zarın katılaşmasını engeller.

Hücre Zarının Farklılaşmasıyla oluşan Yapılar

  1. Mikrovillus
  • Hücre zarının dışa doğru oluşturduğu parmaksı uzantılardır.
  • İnce bağırsalarda besin emiliminde görev alırlar ve emilim yüzeyini arttırırlar.
  1. Yalancı Ayaklar
  • Hücre zarı tarafından geçici olarak oluşturulan oluşumlardır.
  • Beslenme, yer değiştirme veya savunma görevi üstlenirler.
  1. Sil ve Kamçı
  • Hareketli hücre zarı oluşumlarıdırlar.
  • Tek hücrelilerde siler hareketi sağlarken çok hücrelilerde mukus hareketi ve tozların uzaklaştırılmasında görev alır.
  • Kamçı bir hücreli canlılarda ve spermlerde hareketi sağlar.
  • Ökaryot hücrelerde sil ve kamçılar mikrotübül yapıda iken prokaryot canlılarda mikrotübül yapıda değildir.
  1. Besin Kofulu
  • Endositoz ile hücreye besin alınması esnasında oluşturulurlar. Bu oluşumlar geçicidir.
  1. HÜCRE ORGANELLERİ
  2. Zarsız Organeller
  3. Ribozom
  • Hücredeki en küçük organellerdir.
  • Ökaryot ve prokaryot hücrelerde bulunur.
  • Hücrede protein sentezinden sorumludur. Fakat ribozomun sentezlediği protein primer yapıdadır.
  • Sitoplazmada, ER zarında, çekirdek dış zarında, mitokondri ve kloroplastta bulunur.
  • Nükleoprotein yapılıdır. (rRNA ve proteinden oluşur.) Protein kısmı sitoplazmada, rRNA kısmı çekirdekçikte sentezlenir. rRNA ve proteinler çekirdek içerisinde birleştirilerek ribozomu oluşturacak alt birimler sentezlenir.
  • İki alt birimden oluşurlar. Bu alt birimler birbirinden ayrı iken ribozom pasif durumdadır.
  • Sitoplazmada serbest halde bulunan ribozomlar hücre içinde kullanılacak proteinlerin sentezini gerçekleştirirler.
  • ER zarı ve çekirdek zarı üzerinde bulunan ribozomların sentezlediği proteinler hücredeki zar yapısına katılır, lizozom enzimlerini oluşturur, çekirdeğe gönderilir, hücre dışına enzim ya da hormon olarak salgılanır.
  • Bazı durumlarda sıralı dizilip polizomları oluştururlar. Bu durumda aynı proteine yüksek oranda ihtiyaç duyulduğunda proteinin daha kolay sentezlenmesini sağlar.
  • Protein sentezinin fazla olduğu hücrelerde ve genç hücrelerde sayıca fazladır.
  • Aminoasit sentezi yapmaz. Aminoasitler kloroplastta ya da granülsüz ER de sentezlenir.
  • Prokaryotların ribozomu kçük yapılıdır (70S). Ökaryotların ribozomu daha büyük yapılıdır (80S)
  1. Sentrozom
  • Hücre bölünmesi sırasında iğ ipliklerinin oluşumunda görev alır. Bu sayede hücrenin bölünmesi esnasında kromozomların kutuplara çekilmesinde görev yapar.
  • Hayvan, mantar, protista ve ilkel yapılı bitkilerde bulunurken gelişmiş bitkilerde bulunmaz. Ayrıca bölünme özelliğini yitirmiş hayvan hücrelerinde de bulunmaz.
  • Hücre bölünmesinin interfaz evresinde (S) ortaya çıkar. Telofazın sonunda ortadan kalkar. Hücre bölünmeyeceği zaman hücrede bulunmaz.
  • Bir insanın sentrozom mirası babadan aktarılır.
  • İki sentriolden oluşur. Bu sentrioller mikrotübüller- den oluşur. Her bir sentriol dokuz tane üçlü mikrotü- bülden oluşur.

 

 

 

 

 

  1. Tek Katlı Zarla Çevrili Organeller
  2. Endoplazmik Retikulum
  • Hücre zarı ile çekirdek zarı arasında uzanan hücre içi kanallar sistemidir. Çekirdek zarı ile doğrudan bağlantılıdır.
  • Embriyonik hücreler, yumurta, trombosit ve olgun alyuvar hücrelerinde bulunmaz.
  • Hücreye has bir özellik gösterir. Hücrenin o zamanki fizyolojik durumuna göre şekil alır.
  • Hücre bölünmesi esnasında kaybolur. Daha sonra yeniden oluşturulur.
  • Hücre içi iskeleti görevi görür. Hücrenin mekanik etkilere karşı dayanıklı olmasını sağlar.
  • Hücre yaşlandıkça endoplazmik retikulum işlevleri ve kanalcıkların birbiriyle ilişkisi azalır.
  • Hücre içinde izole ortamlar oluşturur ve aynı anda yüzlerce biyokimyasal tepkimenin birbirinden etkilenmeden gerçekleşmesini sağlar.
  • Çekirdek zarı oluşumunda görev alır.
  1. Granüllü (Ribozomlu) Endoplazmik Retikulum
  • Üzerindeki ribozomlarda üretilen proteinler organ- elin içinde üç boyutlu yapı kazandırılarak işlenerek paketlenir. Buradan golgi aygıtına aktarılır.
  • Hücre zarının büyütülmesinde görev alır.
  • Protein metabolizma hızı yüksek olan hücrelerde daha fazla bulunur.
  1. Granülsüz (Ribozomsuz) Endoplazmik Retiku- lum
  • Steroid yapılı hormonların sentezinde görev alır.
  • Safra, kolesterol, fosfolipid ve yağ gibi bileşiklerin sentezinde görev alır.
  • İlaç ve zehirli maddelerin zehirsiz hale getirilmesinde etkilidir. Özellikle karaciğer hücrelerinde ilaçlara hidroksil gruplarının eklenmesi sağlar. Bu sayede ilaçlar çözünür hale gelir ve vücuttan atılır.
  • Lipid ve karbonhidrat metabolizmasında etkilidir.
  • Monomer bileşikleri birbirine dönüştürür. Fakat hayvanlarda temel yağ asidi ve temel aminoasit dönüşümle elde edilmez.
  • Kalsiyum depolayarak kas kasılmasında görev alır.
  • Çeşitli minerallerin depolanmasında görev alır.

 

  1. Golgi Aygıtı
  • Çekirdeğe yakın olarak bulunan, birbirine paralel olarak uzanan kanalcık ve kesecik sistemidir.
  • Granülsüz ER’den köken alır. Bundan dolayı granülsüz ER’ye benzer.
  • Olgun alyuvarlar hariç ökaryot hücrelerde bulunur.
  • Bulunduğu doku çeşidine göre çeşitli salgı maddelerinin üretimi, salgılanması ve paketlenmesinde görevlidir.
  • ER’den gelen organik bileşiklere son şekli verilir, depolanır ve ilgili yerlere gönderilir.
  • Üretim, depolama, ayırma ve gönderme merkezi görevi üstlenir.
  • Hücre dışına gönderilen salgı maddelerinin üretimini yapar. Süt, mukus, eterik yağ, kutikula, polisakkarit, lipoprotein, glikolipid, glikoprotein gibi bileşikleri sentezler. Fakat selüloz hücre zarındaki enzimlerce sentezlenip hücre duvarına katılır.
  • Bileşik enzimlerin ve hormonların sentezlenmesinde görev alır.
  • Lizozom ve koful oluşumunda görev alır.
  • Hücre yaşlandıkça golgi aygıtının faaliyeti azalır.
  1. Lizozom
  • ER ya da golgi aygıtından köken alan lipoprotein yapıdaki bir organeldir.
  • Hidrolitik enzimleri depolar.
  • Endositoz yapan hücrelerde hücre içi sindirim olayında görev alır.
  • Hücrede yaşlanmış ya da tamamen işlevini yitirmiş organelleri hidroliz eder. Böylece oluşacak bileşiklerin geri kazanılmasını sağlar.
  • Lizozom zarı hücrede yırtılırsa enzimler sitoplazmaya dağılır ve hücre sindirilmiş olur. Buna otoliz adı verilir.
  • Embriyonik gelişim evrelerinde kontrollü olarak hücrelerde patlar ve parmak aralarının oluşmasında görev alır.
  • Kertenkele kuyruğunun kopmasında rol oynar.
  • Granüllü ER àGranülsüz ER àLizozom şeklinde enzimlerin aktarımı vardır.
  • Akyuvar hücrelerinin fagosite ettiği mikroorganizmaları yok ederek vücut savunmasında görev alırlar.
  • Lizozomal depolama hastalıkları sonucunda pompe hastalığı, Tay-sachs gibi hastalıklar ortaya çıkar.
  • Lizozom sentez olayı gerçekleştiremez. ATP enerjisi tüketimi gerçekleşirmezler.
  • Lizozom faaliyetleri sonucu ortaya çıkan atıklar hücreden uzaklaştırılamazsa kofullarda birikerek lipofuksin adı verilen pigmentler oluşur. Bu da yaşlılarda ciltteki kahverengi lekelerin oluşumuna sebep olur.
  • Lizozomlar golgi aygıtından tomurcuklanarak kopan veziküllerden (keseciklerden) gelişir.

 

 

  1. Peroksizom
  • Metabolizma sonucu oluşan H2O2’yi parçalayan katalaz enzmini depolar. H2O2’nin zararlı etkisini ortadan kaldırır.
  • Karaciğer, kalp, kas, böbrek ve bitki hücrelerinde bulunur.
  1. Koful
  • Hücre zarı, endoplazmik retikulum, veya golgi aygıtından oluşabilir.
  • Hayvan hücrelerinde her zaman bulunmazlar. Zaman zaman oluşur ve daha sonra kaybolurlar.
  • Genç bitki hücrelerinde küçük ve çok sayıda yaşlı hücrelerde büyük ve az sayıda olur.
  • Bitki hücrelerinde antosiyan veya flavon adlı renk maddeleri bulunur. Bu maddeler ortam pH’ına göre renk değiştirerek bitki hücrelerinde renk oluşumunda etkili olurlar.(Koful sıvısı asit ise antosiyan kırmızı, nötr ise mor, bazik ise mavi renk oluşturur.)
  • Bitki hücrelerinde merkezi koful atıkların depolanmasında, su alıp şişerek bitkinin dik durmasını sağlar.
  • Karbonhidrat ve aminoasitleri geçici olarak depo eder.
  • Bazı kötü tat veren maddeleri depolayarak bitki yiyen hayvanlara karşı savunma sağlar.
  • Madde alışverişi, beslenme, sindirim, boşaltım, hücre içi osmotik basıncının ayarlanmasında görev alır.
  • Endositoz ile alınan polimer maddelerin alınması sırasında oluşur. İçerisindeki besinler lizozom yardımıyla sindirilir.(Besin kofulu)
  • İçerisinde sindirim olayı gerçekleşir. Oluşan monomerler sitoplazmaya geçerken atık maddeler çoğunlukla hücre dışına atılır.(Sindirim kofulu)
  • İçerisinde sindirim sonucu oluşan atıklar bulunur.(Boşaltım kofulu)
  • Tatlı sularda yaşayan bir hücrelilerde hücreye giren fazla suyun dışarı atılmasını sağlar.(Kontraktil koful)
  • Çeşitli atık maddeleri veya besinleri depolar.(Depo kofulu)
  • Golgi aygıtı veya ER tarafından oluşturulan salgıların dışarı atılmasını sağlar.(Salgı kofulu)

 

  1. Çift Katlı Zarlı Organeller
  • ETS enzimlerine sahiptirler. ATP enerjisi sentezi gerçekleştirirler.
  • Kendine özgü halkasal DNA’ya sahiptirler. Bu sayede kendilerini çoğaltabilirler. RNA sentezi yapabilirler.
  • Ribozom organeli bulunur. Kendine özgü enzim, protein gibi bileşiklerin sentezini gerçekleştirirler.

Endosimbiyoz: Mitokondri ve kloroplast halkasal DNA’ya ribozoma ve enzimlere sahiptir. Bu özellikleriyle prokaryot hücrelere benzelik gösterirler. Bu iki organelin prokaryot hücre kabul edilip başka bir hücre içinde yaşaması endosimbiyoz olarak ifade edilir.

 

  1. Mitokondri
  • Memeli olgun alyuvar, kalburlu boru hücreleri dışındaki ökaryot hücrelerde bulunur.
  • Substrat düzeyinde ve oksidatif fosforilasyonla ATP enerjisi üretirler.
  • Matriks sıvısında DNA, ribozom RNA, bulunur. Ayrıca bu bölümde krebs çevirimi meydana gelir.
  • İç zarın kıvrımlı yapısı olan kristalarda ETS enzimleri sayesinde oksidatif fosforilasyon meydana gelir.
  • Mitokondrinin ürettiği ATP fotosentez olayında kullanılmaz.
  • ATP enerjisi fazla olan hücrelerde sayıca fazladır.
  1. Plastidler
  • Bitkiler, algler ve bazı protista hücrelerinde bulunur. Hayvan ve mantar hücrelerinde bulunmaz.
  1. Kloroplast
  • Klorofil pigmenti bulundurduğundan yeşil renklidirler.
  • Bitkilerde palizat parankiması, sünger parankiması, stoma hücreleri, iletim parankiması, meyvelerde, tek yıllık bitkilerin gövde ve yaprak sapında bulunabilir.
  • Organik monomer sentezi gerçekleştirirler. Geçici olarak nişasta sentezleyip depolayabilirler.
  • Tilakoid zarda fotosentezin ışık bağımlı evresi meydana gelir. Su fotolize uğrayarak oksijen üretilir.
  • Stroma sıvısında DNA, RNA, ribozom bulunur. Ayrıca stromada calvin çevirimi, NADPH+, ATP ve organik besin sentezi meydana gelir.
  • Stromada karbon tutma reaksiyonları meydana gelmektedir.
  1. Kromoplast
  • Bitkilerde yaprak, meyve, gövde ve kök gibi kısımlarda bulunabilir.
  • Bitkilere yeşil dışında renk veren plastitlerdir.
  • Işığı soğurup kloroplasta aktararak fotosenteze yardımcı olurlar.
  • Çiçeklerin renkli olmasını sağlayarak tozlaşmaya yardımcı olurlar.
  • Ksantofil (sarı), karoten (turuncu) ve likopin (kırmızı) renk oluşumunu sağlar.
  1. Lökoplast
  • Renksiz plastidlerdir. Kök, gövde meyve ve tohum gibi yapılarda bulunur.
  • Nişasta, yağ ve protein gibi organik bileşikleri sentezler ve depolarlar.
  1. ÇEKİRDEK
  • Hücrenin tüm hayatsal olaylarını kontrol eden ana merkezdir. Ayrıca genetik materyalin koruyucusudur.
  • Hücre yaşamını sürdürdüğü sürece hayatsal olaylar çekirdek tarafından düzenlenir.
  • Genç hücrelerde daha büyük yaşlı hücrelerde küçüktür.
  • Olgun memeli alyuvarlarında ve kalburlu boru hücrelerinde bulunmaz.
  • Çift katlı zarla çevirilidir. Dış zarın üzerinde ribozom bulunur.
  • Çekirdek zarı porları hücre zarı porundan daha geniştir. ATP, RNA, protein gibi polimerlerin geçişine izin verir.
  • Çekirdek sıvısına karyoplazma adı verilir. Sitoplazmaya göre daha yoğun bir sıvıdır.
  • Çekirdekteki kromozomlar histon proteinleri ile sarılıdır.

Çekirdekçik

  • Çekirdek sıvısında bulunur. Zarla çevrili değildir. Birden fazla sayıda bulunabilir.
  • Yapısında RNA, protein ve rRNA’nın sentezlendiği kromatin (DNA) kısım bulunur.
  • rRNA ve proteinler birleştirilerek ribozom alt birimleri oluşturulur.
  • Hücre bölünmesi sırasında kaybolur. Bölünme tamamlanınca tekarar oluşturulur.

HÜCRE İSKELETİ

  • Ökaryot hücrelere şeklini veren ve hücre içi organizasyonu sağlayan yapılardır.
  • Hücre iskeleti organellerin yer değiştirmesi, hücreye şekil verme, hücre bölünmesinde kromozomların hareket etmesi gibi olaylarda rol oynar.
  1. Mikroflament
  • Aktin proteinlerinin üst üste dizilip sarmal şekilde birleşmesiyle meydana gelir. Kas kasılmasında görev alırlar.
  • Protein yapılıdır. Hücre hareketine bağlı olarak oluşup ayrılabilirler.
  • Yalancı ayak oluşumunda, hücre bölünmesinde sitoplazmanın boğumlanmasında görev alırlar.
  • İnce bağırsak hücrelerinde mikrovillusları oluştururlar.
  1. Ara Flamentler
  • Farklı tiplerde proteinden oluşurlar. Mikroflament- lerden daha kalın mikrotübüllerden daha incedir.
  • En kararlı hücre iskeletidir. Hücre içi yapıların sa- bitlenmesinde görev alır.
  • Dokularda bolca bulunarak dış etkilere karşı dayanıklılığı arttırılmış olur. Deri, saç ve tırnakta bolca bulunur.
  1. Mikrotübüller
  • Devamlı oluşup ayrılabilen yapılardır. İçi boş çubuklar şeklindedir.
  • Tübülin proteinlerinden oluşur.
  • Hücre şeklinin belirlenmesinde, hücre organelleri- nin yer değiştirmesinde, hücre bölünmesi sırasında kromozomların ayrılmasında, bitkilerde çeperindeki selüloz liflerin düzenlenmesinde rol oynar.
  • Sentrioller, siler ve kamçıların oluşmasında rol oynar.

HÜCRE ÇEPERİ

  • Cansız bir yapı olup esnek değildir. Üzerinde geçitler yer alır. Tam geçirgen özellik gösterir.
  • Hücreyi en dıştan kuşatarak mekanik ve osmotik etkenlerden korur. Hücreye şekil verir desteklik sağlar.
  • Hücre yaşlandıkça çeper kalınlığı giderek artar.
  • Hücrelerin hemoliz olup patlamalarını engeller.
  1. Selüloz çeper
  • Hücre zarında bulunan enzimlerce sentezlenir.
  • Bitkiler ve alglerde bulunur.
  • Yapısına selülozdan başka lignin gibi maddeler katılarak odunu oluşturur.
  • Bitki üreme hücrelerinde çeper bulunmaz.
  1. Kitin Çeper
  • Mantar hücrelerinde bulunan çeperlerdir. Cıvık mantarlarda çeper bulunmaz.
  1. Peptidoglikan Çeperler
  • Bakterilerde bulunan çeperlerdir. Karbonhidrat ve aminoasitlerin çapraz bağ yapmasıyla oluşur.

 

  1. Lipoprotein Çeper
  • Arkelerin çeper yapısını oluşturur. Buna pseuda- peptidoglikan adı da verilir.
  • Bu çeper bakterilere ekstrem koşullarda yaşama olanağı sağlar.

Kapsül

  • Parazit hastalık yapıcı bakterilerde hücre çeperinin dışında polisakkaritlerden meydana gelen bir kılıftır.
  • Kapsül bakteriyi olumsuz çevre koşullarından korur. Virüslerin bakteriye girmelerini engeller ve bakterilerin yüzeye tutunma kapasitelerini arttırırlar.