hücre membranı - E
advertisement
HÜCRE • Canlıların en küçük yapıtaşı ve en küçük canlıdır. Bütün canlılar hücrelerden meydana gelmiştir. Canlılar ya tek hücrelidir yada çok hücrelidir. • Alg ve bakteriler tek hücreliler olup bütün olaylar hücre içerisinde gerçekleşir. • Fakat insan , koyun , kedi vs. gibi çok hücreli canlılarda hücreler sürekli birbirleriyle işbirliği içerisindedir ve sürekli madde ve hormon alış-verişi gerçekleşir. Tüm yaşayan canlılar hücrelerden oluşur. Hücre teorisinin 3 temel bileşeni vardır; • 1. Tüm yaşayan canlılar bir yada daha fazla hücreden meydana gelir. • 2. Hücreler yaşayan canlıların en basit birimidir. • 3. Tüm hücreler var olan bir hücrenin bölünmesiyle çoğalırlar. Modern hücre teorisi bu 3 temel ilkeye ilaveten • 1. Hücreler bölünme yoluyla yeni hücrelere aktardıkları bir kalıtsal bilgileye (DNA) sahiptirler. • 2. Tüm hücreler temelde kimyasal bileşim ve metabolik aktiviteler açısından birbirinin aynıdır. • 3.Tüm temel kimyasal ve fizyolojik aktiviteler hücrenin içerisinde gerçekleşmektedir (sindirim). • 4.Hücre aktivitesi hücre içindeki sub selüler organellerin aktivitelerine bağlıdır. Hücrenin Yapısı Hücrenin yapısını ele alırken en dıştan en içe doğru olmak üzere 3 kısımdan oluşmaktadır. Bunlar ; • Hücre zarı •Stoplazma •Nukleus (çekirdek) A) Hücre Zarı a) YAPISI Hücre zarının yapısı en basit olarak fosfolipit adı verilen bir tabakadan oluşur. HÜCRE ZARI (HÜCRE MEMBRANI) Sıvı-mozaik modeline göre hücre membranı : A- Lipid Kökenli Moleküller 1- Fosfolipid Molekülleri (Çift Katlı) 2- Kollesterol moleküllerdir. 3-Gliko Lipidler (Membran yüzeylerinde lipidlere bağlı Oligosakkaridlerden meydana gelmişlerdir. B- Protein Kökenli Molekülleri Fosfolipidler arasında mozaik dağılım gösteren farklı moleküllerdir. b) ÖZELLİKLERİ: • Canlı-saydam ve esnektir •Üzerinde por denilen delikler bulunur •Seçici geçirgendir •Zardaki proteinler enzim görevi yapar •Akışkan bir yapıya sahiptir b)GÖREVLERİ: •Hücreyi dağılmaktan korur •Hücreyi dış etkilerden korur •Madde alış-verişini sağlar HÜCRE MEMBRAN FARKLILAŞMASI İLE MEYDANA GELEN YAPILAR A- Hücrenin Apikal Yüzeylerinde Bulunan Yapılar 1- Mikrovillusler 2- Sabit tüyler 3- Titrek Tüyler B- Hücrenin Lateral Yüzeylerinde Bulunan Yapılar : 1- Sıkı Bağlantı Bölgeleri (Tigh junction) 2- Desmozomlar 3- Neksuslar (Gap Junction) Tight junction Desmosome Gap junction Aralıklı bağlantı -gap junction • Gap junctionlar, konneksin proteinleri ile oluşturulur. Konneksinler, 20 ile 60 kDa arasında proteinler olup plazma membranını 4α sarmal yapı şekilde kat ederler. • Amino ve karboksil uçları sitoplazmik taraftadır. Gap junctionlar, her biri 6 alt birimden oluşan 2 adet hemikonnekson‟nun (her bir yarım kanala konnekson denir) birleşmesiyle oluşur. Bu sayede 2 hücrenin sitoplazması arasında iletişim kurulur. Hücrelerarası ve hücre-matriks arasındaki bağlantıların yerleşimi • • • • • • Sıkı bağlantı Atherens bağlantı Desmozom Aralıklı bağlantılar Hemidesmozomlar Fokal adhezyonlar • Sıkı bağlantı: Epitel hücrelerini biribirine bağlayarak hücreler arasında madde geçişini önler. • Atherens bağlantı: İki hücrenin aktin filamentlerini birbirine bağlayarak hücrelerin doku içinde düzenlenmesini ve hücre tabakalarının devamlılığını sağlar. • Desmozom: İki hücrenin ara filamentlerini birbirine bağlayarak hücrelerin doku içinde düzenlenmesini ve hücre tabakalarının devamlılığını sağlar. • Aralıklı bağlantılar: Küçük moleküllerin bir hücreden diğerine geçişini sağlar. • Hemidesmozomlar: Hücreleri alttaki bazal laminaya bağlar. • Fokal adhezyonlar: Hücreleri alttaki bazal laminaya bağlar. ORGANELLER • SİTOSOL • ENDOPLAZMİK RETİKULUM a- Granüllü E.R b- Düz E.R • GOLGİ ORGANELİ • MİTOKONDRİ • LİZOZOM • PEROKSİZOM • SENTRİOLLER • NUKLEUS 1- Nukleus Membranı 2- Nukleolus 3- Kromatin Maddesi (Ağı) B) Sitoplazma İki kısma ayrlır a)sıvı kısım b)organeller A)Sıvı Kısım Yapısı; protein,karbonhidrat,yağ,vitamin,mineral,enzim ve su gibi organik ve inorganik maddelerden oluşmuştur. Yarı akışkan bir sıvıdır. Görevi : •Biyokimyasal reaksiyonlar için zemin oluşturmak •Organellere yataklık etmek •Organellerin hareketini sağlamak HÜCRENİN GENEL YAPISI Hücre heterojen yapıdadır. Çünkü böyle bir hücre bir çok organel ihtiva eder. Hücre, Çekirdek, hücre zarı, sitoplazma ve sitoplazma içindeki organallerden oluşur. Bu oranaller bitki ve hayvan hücresine göre farklılıklar gösterir. 29 ENDOPLAZMİK RETİKULUM Endoplazmik retikulum lipid, protein (ribozomlar aracılığı ile) ve kompleks karbonhidratların yapım yeridir. Endoplazmik retikulum hücredeki toplam membranların yarısından fazlasını oluşturur. Endoplazmik retikulum iki membrandan oluşur, iki membran arasında kalan boşluğa endoplazmik retikulum lümeni denir. İki tip endoplazmik retikulum vardır. Granüllü Endoplazmik Retikulum: Üzerinde ribozomlar vardır. Sisterna denilen yassılaşmış keseler şeklindedir. Düz Endoplazmik Retikulum: Ribozomları yoktur, 32 tüplerden oluşan bir ağ şeklindedir. GOLGİ AYGITI Golgi kompleksi hem yapı hem de fonksiyon yönünden endoplazmik retikulum ile yakından ilişkilidir. Bu organel birbirine paralel bir dizi membranöz kanaldan oluşur ve salgı yapan hücrelerde iyi gelişmiştir. Golgi kompleksinin fonksiyonu endoplazmik retikulumda sentezlenen maddelere son şeklini vermek ve bu maddeleri bir membranla çevrelemektir. Ayrıca hücre zarının yenilenmesi ve yüzeyinin genişletilmesi görevini de üstlenir. Uzun zaman, pek önemli bir organel olmadığı gerekçesiyle, dikkate alınmayan GA, son zamanlarda hücre zannın özgüllüğünü saptamada önemli görev almaşı nedeniyle, dikkatleri üzerine çekti. Çünkü hücre zannın özgüllüğü karbonhidratlarla saptanmaktadır ve karbonhidratlar da GA'nda sentezlenmektedir. Bazı karbonhidratların, proteinler gibi kalıtsal denetim altında sentezlendiğine ilişkin kanıtlar vardır. Kan grupları ve immunokimyasal incelemeler bunu göstermektedir. 33 GOLGİ AYGITI LİZOZOM Lizozomlar 0,2 ila 2 m m çapında organellerdir. Hücreiçi sindirimi sağlamak üzere yaklaşık 40 civarında enzim içerirler. Lizozom membranı lizozomun hücreyi tümüyle sindirmesini önler. Bu enzimler için optimal pH 5 civarıdır. Lizozomlarda ATP hidrolizi ile çalışan H+ pompası vardır. Bu sayede lizozomun pH I düşük tutularak enzimlerin etkin hale geçmesi önlenir. Demet URHAN000517091 39 SENTROZOM Bu organelde sadece hayvan hücrelerinde bulunur kromozomların kutuplara taşınması görevini üstlenmiştir. 40 ve bölünme esnasında MİTOKONDRİ Mitokondri, hücre için gerekli olan enerjinin üretildiği bir organeldir.Bu organelde tıpkı diğer organeller gibi birim zar ile çevrilidir fakat iç kısımındaki zar dıştaki gibi düz değildir ve kıvrımlar meydana getirir.Bu kıvrımlara ise " Krista " adı verilir. Mitokondri içerisinde cereyan eden kimyasal olaylar oldukça karmaşıktır.Hücrede bulunan üç binin üzerindeki enzimlerden ayrı olarak mitokondri içerisine yüzlerce enzim görev almıştır. Demet URHAN000517091 41 RİBOZOM Ribozomlar proteinlerin sentez edildikleri yerdir. Protein sentezi için gerekli bilgi DNA dadır, bu bilgi RNA ya transfer edilir, ve ribozomlarda RNA daki bu bilgiyle protein yapılır. Bir hücre için protein sentezi çok önemlidir, bu yüzden de hücrede binlerce ribozom bulunur. Ribozomlar ya sitoplazmada serbestçe yüzerler ya da endoplazmik retikuluma bağlı olarak bulunur. Ribozomların membranı yoktur. Protein sentezlemedikleri zaman 2 alt gurup halinde bulunurlar. Alt guruplar ribozomal RNA (rRNA) ve ribozomal proteinlerden oluşur. Demet URHAN000517091 44 Nukleus • Hücrede nukleus genellikle hücre şekillerini göre şekil almaktadır. • Büyüklüğü, genellikle hücrenin 1/3’i kadardır. • İstirahat halindeki bir nukleus – Nukleus membranı – Kromatin maddesi içermektedir. ÇEKİRDEK (NUKLEUS) Adındanda anlaşılacağı gibi nukleus hücrenin genellikle merkezinde konumlanmıştır.Fakat vakuolu çok büyük olan bitki hücrelerinde nukleus vakuol ile hücre duvarına sıkışmış bir vaziyettedir. Nukleus yapısı itibariyle bir zar ile kuşatılmıştır.Bu zarda tıpkı hücrenin kendi zarındaki gibi porlar bulunur. Nukleusun içerisinde ise DNA içeren kromatin iplikçikler bulunur.Bu iplikçikler hücre bölüneceği zaman katlanmalar yaparak kromozomları meydana getirirler.Nukleus genelde bir tane olmasına karşın bazı hücrelerde birden fazla sayıda olabilir. Nukleusun içerisinde bulunan sıvıya ise " Karyolenf sıvısı " adı verilir.Sözünü ettiğimiz kromatin iplikçiklerde bu sıvının içerisinde yüzerler.Bu iplikler boyandıkları zaman üzerlerinde açık ve koyu renkte bantlar görülür.Bu bantların açık veya koyu görünmesi, o bölgedeki genlerin aktif veya inaktif olduklarını gösterir. NUKLEUS 49 NÜKLEİK ASİTLER DNA ve RNA molekülleri Temel yapıları (monomerleri) nükleotidlerdir. Bir nükleotid, pentoz (5 karbonlu şeker), bir organik baz (A, G, C,T, U) ve fosfat grubundan meydana gelir. Baz P Pentoz WATSON-CRİCK DNA YAPISI 1953 yılında aşağıdaki özelliklere sahip DNA molekül yapısını ortaya kondu. * DNA zincirlerinde iki nükleotid arasında 3,4 A°’dur. * Heliksal yapıda olan zincirin iki dönemeci arasında 34 A°‘dur. * İki dönemec arasında 10 nükleotid bulunur. * 20 A° çapı olan DNA’da ancak iki zincir yer almalıdır. * Zincirler anti paralel bir şekilde yapıda yer almıştır. • A+G = C+T gerçeğine göre karşılıklı zincirlerde, A=T ve G=C bağlanmalıdır. * Sağa dönüşümlü bir moleküldür. Figure 4-4. Two representations of contacts within the DNA double helix. (a) Space-filling model of B DNA, the most common form of DNA in cells. The sugar and phosphate residues (gray) in each strand form the backbone, which is traced by a red line, showing the helical twist of the overall molecule. The bases project inward, but are accessible through major and minor grooves; a pair of bases from opposite strands in the ma- jor groove are highlighted in light and dark blue. The hydrogen bonds between the bases are in the center of the structure. (b) Stick diagram of the chemical structure of double-helical DNA, unraveled to show the sugar-phosphate backbones (sugar rings in green), base-paired bases (light blue and light red), and hydrogen bonds between the bases (dark red dotted lines). The backbones run in opposite directions; the 5 and 3 ends are named for the orientation of the 5 and 3 carbon atoms of the sugar rings. Each base pair has one purine base adenine (A) or guanine (G) and one pyrimidine base thymine (T) orcytosine (C) connected by hydrogen bonds. In this diagram, carbon atoms occur at the junction of every line with another line and no hydrogen atoms are shown. [Part (a) courtesy of A. Rich; part (b) from R. E. Dickerson, 1983, Sci. Am. 249(6):94.] Kromatin maddesi ; DNA, RNA ve proteinlerden meydana gelmiştir. Kromatin; DNA ve histon proteinlerinin (H1 , H2A , H2B , H3 , H4 ) meydana getirdiği “Nükleozom” adı verilen monomerlerden meydana gelmektedir.
