HÜCRE - Dersimiz.com

HÜCRE
Hücre ilk defa 1665 yılında Robert Hooke tarafından
keşfedilmiştir. Robert Hooke şişe mantarından aldığı kesiti
mikroskopta incelemiş ve oda şeklinde yapılar görmüştür.
Gördüğü bu yapılara “HÜCRE” adını vermiştir. 19. asrın
başında botanikçi Schleiden 1838 ve zoolog Schwann 1839’da
“bütün canlıların hücrelerden meydana geldiğini” söyleyerek
hücre teorisinin temelini attılar.
Hücre teorisi:
1.Bütün canlılar bir veya birçok hücreden meydana
gelmiştir.
2.Hücreler, canlıların en temel yapısal ve fonksiyonel
birimidir.
3.Hücreler, kendilerinden önceki hücrelerin
bölünmesiyle meydana gelirler.
4: Çok hücreli canlıların hücreleri farklı guruplar
altında bir araya gelerek tek bir birim gibi işlemekteler
( Doku oluşumu ).
5. Çok hücreli canlıların hücreleri bölünme ,hareket,
kendilerine özgü şekil alma ve gerekli fonksiyonları
gerçekleştirebilmek için birbirlerine yada katı bir
yüzeye temas etmek zorundadır.
Tek hücrelilerde bütün olaylar hücre içerisinde
gerçekleşir.İş bölümü ve doku oluşumu
yoktur.Çok hücrelilerde bütün olaylar hücre
grupları arasındaki iş bölümü ile olur.
En basit çok hücreli yada en karmaşık tek hücreli
Volvox’tur. Volvox' ta işbölümü vardır ama doku
oluşumu yoktur.
Tek hücrelilerin oluşturduğu topluluğa koloni
denir.
Bilinen en büyük hücre deve kuşu yumurtasıdır.
Bilinen en uzun hücre ise sinir hücresidir.
Her türlü özelliğimizin oluşmasını sağlayan
kromozomlar hücrede bulunur. Kromozomlar
prokaryot (ilkel çekirdekli) canlılarda sitoplazma
içerisine dağılmış olarak bulunurken ökaryot
(gerçek çekirdekli) canlılarda çift kat zarla çevrili
çekirdek organelinin içerisindedir. Kromozomlar
sayesinde ana babadaki özellikler genç hücrelere ve
tabiî ki yavrularına geçer.
Anorganik ve organik evrim süreci dışında hiçbir
hücre durduk yerde ortaya çıkmaz. Ancak var olan
hücrelerin mitoz veya mayoz bölünme
geçirmesiyle oluşur.
HÜCRENİN BÖLÜMLERİ:
Hücre 3 kısımda incelenir.
1) Hücre zarı 2) Sitoplazma 3) Çekirdek
Hücre zarı: Singer-Nicholson adlı iki bilim
adamı tarafından ortaya atılan akıcı-mozaik
zar modeli ile açıklanır. Bu modele göre
hücre zarı çift katlı fosfolipid(yağ)
tabakasından meydana gelmiş, karbonhidrat
ve protein molekülleri lipid tabakasına
gömülü durumdadır. Lipid tabakası sürekli
hareket halindedir.
Karbonhidratlar hücre zarındaki yağlarla birleşerek
glikolipid, proteinlerle birleşerek glikoprotein
şeklinde bulunur.Bunun sağladığı avantaj ise
hücrelerin birbirini tanıması ve bağışıklıktır.Hücre
zarının özgüllüğünü veren kimyasal madde
glikoproteindir.Glikolipidi ve glikoproteini golgi
sentezler.
Madde giriş-çıkışı proteinler üzerindeki porlardan
olur.
• Zarın özellikleri :
• Canlıdır, saydamdır, esnektir ve seçici
geçirgendir.
Zardaki proteinler enzim görevi yapar.
Zarın görevleri :
1. Hücreyi dağılmaktan korur.
2. Hücreye şekil verir.
3. Hücreyi dış etkilerden korur.
4. Madde alışverişini sağlar.
Zarın seçici-geçirgen olması onun canlı olduğunu gösterir.
Hücre çeperi cansızdır,esnek değildir, tam geçirgendir.
Hücrenin dayanıklılığını arttırır, hücreye şekil verir.
Üzerindeki deliklere geçit denir.
Selülozik yapıdadır.
Prokaryot hücrelerde de bulunur ama yapısı selülozik
değildir.
• Hücre Zarından Geçebilen Maddeler :
Hücre zarından
madde geçişi
Pasif taşıma
Endositoz
-Difüzyon
-Kolaylaştırılmış
Difüzyon
Osmoz
Aktif taşıma
Ekzositoz
-Fagositoz
-Pinositoz
1- Pasif Taşıma
• Zardan geçebilen maddelerin ATP harcamadan
porlardan veya fosfolipid tabakasından geçmesine
pasif taşıma denir.
• a) Difüzyon(yayılma) :
• Madde moleküllerinin çok yoğun olduğu ortamdan
az yoğun olduğu ortama doğru yayılmalarıdır. Bu
geçiş, hareket halinde olan maddelerin kinetik
enerjileri ile olur. Sonunda ortamdaki moleküller
her tarafa eşit şekilde dağılır. Bu olaylar sırasında
ATP enerjisi harcanmaz ve canlılık şart değildir.
b) Kolaylaştırılmış Difüzyon :
Bazı maddeler hücre zarındaki fosfolipid
tabakasından geçemezler. Bu madddelerin
taşınması taşıyıcı proteinler aracılığı ile çok yoğun
oldukları ortamdan az yoğun oldukları ortama
doğru olur.
c) Ozmoz :
Suyun difüzyonuna ozmos denir. Diğer bir deyişle
ozmos, sıvı moleküllerin yarı-geçirgen zardan, çok
yoğun ortamdan az yoğun ortama doğru geçişidir.
Ozmotik Basınç :
Hücre içindeki çözünmüş maddenin hücre zarına
yaptığı basınçtır. Çözünmüş madde miktarı arttıkça
ozmotik basınç artar.
Turgor Basıncı :
Hücre içindeki suyun hücre zarına yaptığı
basınçtır. Bitki hücrelerinde kofullar tarafından
düzenlenir.
Emme kuvveti :
Ozmotik basınçtan turgor basıncının çıkarılması ile
elde edilen kuvvettir.
E.K=O.B-T.B şeklinde hesaplanır.
Ozmoza Bağlı Oluşan Olaylar :
Plazmoliz: Hücreler hipertonik çözeltilere
bırakıldığında su kaybederek büzülebilir buna
plazmoliz denir.
Deplazmoliz: Plazmoliz olmuş bir hücrenin
hipotonik çözeltilere bırakıldığında su alır ve eski
haline dönerse buna deplazmoliz adı verilir.
Turgor: Deplazmoliz olmuş hücre saf suda
bekletilmeye devam ederse iyice şişer. Aşırı su alıp
şişme olayına turgor denir. Bu bir hayvansal hücre
ise su alıp şişer ve patlar. Bu olaya da hemoliz
denir.
2- Aktif Taşıma
• Maddenin hücre zarından geçişi hücrenin enerji
kullanmasıyla gerçekleşiyorsa bu olaya aktif taşıma
denir. Aktif taşımada madde az yoğun ortamdan
çok yoğun ortama doğru taşınır. Bu taşıma için
gerekli enerji solunumla sağlanan ATP'den
karşılanır.
• Sodyum, potasyum, kalsiyum, karbon, demir,
nitrojen, iyot, ürat iyonları, çeşitli amino asit ve
şekerler için de aktif taşıma gereklidir.
3- Endositoz
• Hücre zarında büyük parçacıkların hücre içine
alınması için "endositoz" denilen özel bir yöntem
kullanılır. Bu yöntemin başlıca şekilleri, fagositoz
ve pinositozdur.
a)Fagositoz :
Büyük katı maddeler hücre içine alınır ve burada
"lizozom" adı verilen parçalayıcı maddeler
tarafından parçalanırlar. Hücreye faydalı kısımlar
alındıktan sonra, kalan zararlı maddeler boşaltım
sisteminden atılacak hale getirilerek hücreden
dışarı atılır. Bu olaya fagositoz denir.
• b) Pinositoz : Bu yöntemle hücre dışındaki büyük
moleküller küçük keseler içinde hücre içerisine
alınırlar. Hücre zarına dokunan bu büyük
proteinler, reaksiyon başlatarak, hücre yüzey
gerilimini değişikliğe uğratırlar. Böylece hücre zarı,
proteini içine alacak şekilde içe kıvrılır. Zarın
keseyle bağlantılı kısmı, zardan ayrılarak
sitoplazmaya karışır. Bu sayede hücreye faydalı,
fakat basit ve aktif taşımayla giremeyen maddeler,
hücre içine alınmış olurlar.
4- Ekzositoz
• Hücre zarından geçemeyecek kadar büyük
besinlerin hücre dışına atılması olayına "ekzositoz"
adı verilir. Ekzositoz sırasında, hücre dışarı atılacak
maddeyi kese içine alır ve bu keseyi hücre zarının
yüzeyine taşır. Kesenin zarı ile hücrenin zarı eriyip
birbirine karışırlar. Bu esnada kesenin içindeki
maddeler hücre dışına salınmış olur.
Sitoplazma ve Organeller
Hücre zarı ile çekirdek arasını
dolduran canlı sıvıdır. Büyük bir
kısmı sudur. İçerisinde organel
denilen çeşitli görevleri üstlenmiş ve
özelleşmiş yapılar bulunmaktadır.
İki kısımdır.
• a) Sıvı kısım:
•
•
•
•
•
Su,protein,yağ,karbonhidrat,mineral,vitamin,RNA
çeşitleri,nükleotidler,ATP ve enzimler gibi organik
ve inorganik maddelerden oluşmuştur.
Görevi:
1) Biyokimyasal reaksiyonlar için zemin
oluşturmak.
2) Organellere yataklık etmek.
3) Rotasyon ve sirkülasyon hareketleri ile
organellerin hareketini sağlamak.
b) Organeller :Özel yapı ve görevi olan sitoplazmik
cisimlerdir.
• Sitoplazmanın büyük kısmını(%90) su oluşturur.Bu
oran bazı canlılarda %98’e kadar yükselebileceği
gibi tohumlarda ise %5-15’e kadar
düşebilir.Sitoplazmada organik ve inorganik
maddelerin oranı %10-40 arasında değişir.Kuru
maddelerin %90’ını organik, %10’unu da inorganik
maddeler oluşturur.Kuru maddelerin %90’ını
organik, %10’unu inorganik maddeler oluşturur.
Sitoplazmada en çok bulunan kuru madde
proteindir.Bitki hücrelerinde ise karbonhidratlar
daha çok bulunur. Sitoplazmada bulunan bazı
inorganik maddeler şunlardır:
• Na, Ca, K, P, Mg ve Fe.
1-Mitokondri
Hücrenin enerji santralidir. Oksijenli
solunumun gerçekleştiği yerdir.
• Çift zarlıdır.İç zar kıvrımlıdır.Kıvrımlara
krista,zarların arasını ve içini dolduran sıvıya
matrix denir.
• Oksijenli solunum yaparak enerjinin
üretildiği ve depolandığı yerdir.
• Enerji ihtiyacı fazla olan kas,sinir ve
karaciğer gibi hücrelerde sayısı daha fazladır.
Bulundukları hücrenin de enerjiye en çok
ihtiyaç olan bölümlerinde toplanırlar.
2- Endoplazmik Retikulum
(ER)
• Çekirdek zarı ile sitoplazma ya da
hücre zarı arasında uzanan iletimle
görevli kanal ve borucuklar
sistemidir.
Hücre zarından çekirdek zarına kadar uzanan zarlı
kanallar sistemidir.
Memeli alyuvarı ,yumurta ve embriyonik hücreler
hariç bütün çekirdekli hücrelerde bulunur.
Hücre içine ve dışına madde taşır.Bazı maddeleri
depolar.(Ca ve protein).Çekirdek zarı ve golgiyi
yapar.Hücreyi bölmelere ayırarak,sitoplazmadaki
asidik ve bazik tepkimelerin birbirini etkilemeden
yapılabilmesini sağlar.
Üzerinde ribozom bulunanlarına granüllü ER;
bulundurmayanlara da granülsüz ER denir.
Granüllü ER enzim salgılayan hücrelerde,granülsüz
ER yağ sentezleyen hücrelerde çoktur.
• Örneğin Sinirlerin sinaps bölgelerinde,
spermlerin kuyruklarında ve kasların kasılma
bölgelerinde çok bulunur.
• Kendine ait DNA,RNA,ribozom ve
ETS(elektron taşıma sistemi) bulunur. Kendi
DNA'sı olmasına rağmen hücre DNA'sına
bağımlıdır.
• Bitkilerde klorofil bulunduğundan dolayı
mitokondri miktarı daha azdır.
• Prokaryotlarda bulunmaz.
3-Plastitler
• Sadece bitki hücrelerinde bulunan renk maddesi içeren
organellerdir. 3 tiptir.
Kromoplast
• Farklı renk pigmentleri taşıyan plastittir. Meyvelerde,
yapraklarda ve bazı bitki köklerinde bulunur.
• Likopin(kırmızı),ksontofil(sarı) ve karoten (turuncu)
olmak üzere üç çeşittir.
Lökoplast
• Renksizdir.Genelde kök,gövde ve tohumda bulunur.
• Nişasta,yağ ve protein depolar.
• Işıkla karşılaşınca kloroplastlara dönüşür.
•
•
•
•
•
•
•
Kloroplast
Sadece bitki hücrelerinde bulunan bu organel fotosentezin
yani besin üretiminin gerçekleştiği yerdir.
Bitkiye yeşil rengini verir.
Çift zarlıdır.İç zarı katmanlıdır. Bu katmanlara grana, içini
dolduran sıvıya ise stroma denir.
Fotosentez yaparak besin üretir.
Kendine has DNA,RNA,ribozom ve ETS'si bulunur.
Granalar içinde bitkiye yeşil rengini veren ve fotosentez
için gerekli ışığı bulunduran klorofil vardır.
Bütün bitki hücrelerinde bulunmaz.
4-Sentrozom
Bu organel sadece hayvan hücrelerinde
bulunur ve bölünme esnasında
kromozomların kutuplara taşınması görevini
üstlenmiştir. Bazı su yosunu,mantar,hayvan
ve insan hücrelerinde bulunur.
• Sentriol denilen iki alt birimden oluşur.
• Hücre bölünmesi sırasında kendini
eşleyerek zıt kutuplara çekilir ve iğ
ipliklerinin oluşmasını sağlar.
• Hücre dışına uzanan kirpik,kamçı,sil gibi
yapıları oluşturur.
• Sentrioller dikine duran dokuz çift
tüpçükten oluşur.
5-Lizozom
• Tek katlı zarla çevrili içerisinde sindirim
enzimleri bulunduran organeldir. Büyük
moleküllü besinleri parçalar. Kurbağa
larvalarında kuyruğun kopması,
salgılama dönemi biten memelilerde süt
bezlerinin körelmesi, pasif kalan kasların
küçülmesi, harap olmuş dokuların, yaşlı
alyuvarların ve vücuda giren mikropların
yok edilmesi lizozom sayesindedir.
• Fagositoz ve pinositoz yapan hücrelerde çoktur.
•
•
•
•
•
•
Örneğin akyuvar hücresi ve tek hücreliler.
Lizozom parçalanırsa hücre kendini sindirir. Buna
otoliz denir.
Lizozomun etrafındaki zar golgiden oluşur.
İçerisindeki enzimler ribozomlarda üretilir.
Üretilen enzimler ER ile taşınır.
ER ile taşınan enzimler golgide paketlenerek
lizozom oluşturulur.
Yani lizozomun oluşmasında ribozom,golgi ve ER
etkilidir.
•
•
•
•
•
6-RİBOZOM
Bütün hücrelerde bulunan en küçük
organeldir.
Protein ve rRNA'dan oluşur.
Çekirdekçikte üretilir.
Zarsızdır ve iki birimdir. Üst birim
(büyük birim) protein, alt birimse
(küçük birim) rRNA'dan oluşur.
Protein ve enzim sentezler.
Granüllü ER ve çekirdek zarı
üzerinde,mitokondri ve kloroplastın
sıvısında ve ayrıca sitoplazma da
bulunabilir.
• Her canlıda ribozomların farklı
olmasının sebebi rRNA' ların
farklılığındandır.
Bir hücrenin canlılığını sürdürebilmesi
için mutlaka ribozoma ihtiyacı
vardır.(Enzimlerden dolayı)
• Enzim salgılayan bez hücrelerinde sayısı
daha fazladır.
7-Golgi aygıtı
• Hücrenin bazalında bulunan iç içe
geçmiş tabak görünümünde zar
sistemidir. Yağ sentezi ve
lizozomların paketlenmesinde
görevlidir.
• www.dersimiz.com
Salgı maddelerin yapılması,paketlenmesi ve
salgılanmasından sorumludur.Onun için süt bezi,
tükrük bezi,ter bezi gibi salgı yapan hücrelerdeki
sayısı diğer hücrelerdekilere oranla daha fazladır.
Enzimleri paketliyerek lizozomu oluşturur.
Glikoprotein, lipoprotein, mukus,bağ dokusu ara
maddesi ve ayrıca bitkilerde selülozlu maddeler
salgılar.
Memeli alyuvarı hariç bütün çekirdekli
hücrelerde bulunur.
8-Kofullar
ER' dan, golgiden, hücre zarından ve lizozomdan oluşabilir.
Hayvansal hücrelerde az ve küçük, bitkisel hücrelerde ise gençken
küçük, yaşlandıkça büyürler. Çünkü tuzlu artıklar kofullarda
biriktirilir. Hücre içi ozmatik basınç ve pH'ı ayarlar.
Kofulda bulunan su turgor basıncı oluşturarak hücreye diklik ve
direnç verir.
Metabolizmanın aktiflik derecesini belirler. Eğer koful büyük ve
sitoplazmada miktarı çok ise metabolizma yavaşlar.
Besin kofulu : Fagositoz ve pinositozla alınan besinlerin bir zarla
çevrilmesiyle oluşur.Akyuvarlar mikropları fagositoz ve pinositozla
aldığında dolayı,akyuvarlarda daha fazla sayıda besin kofulu bulunur.
Kontraktil (vurgan) koful : Tatlı su tek hücrelilerinde bulunan daimi
kofuldur.Fazla suyu dışarı atar.
Boşaltım kofulu : Artık maddeleri ekzositozla dışarı atar.
Çekirdek
Hücrenin en önemli organeli ve yöneticisi
konumundadır. Dış tarafı çift kat zarla çevrili
içerisi ise karyoplazma denilen sıvı madde ile
doludur. Ayrıca kromozomlar ve çekirdekçik te
burada bulunur.
• Hücreyi yönetir. Hücre bölünmesini sağlar. Kalıtım
bilgisini taşır.
• 4 bölümdür.
• A) Çekirdek Zarı:
• Çift katlı bir zardır.
• Üzerindeki deliklere por denir.Bunlar hücre zarındaki porlardan
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
daha büyüktür.
Hücre bölünmesi sırasında kaybolan bu zarın bölünmeden sonra
yeniden yapılmasında ER ve golgi görevlidir.
B) Çekirdek Sıvısı(Plazması):
Homojen görünümlüdür.İçerisinde bol miktarda
ATP,nükleotit,ribozom ve protein bulunur.
C) Çekirdekçik:
Az miktarda DNA,bol miktarda RNA ve protein bulunur.Ribozom
sentezi yapılır.Bakterilerde yoktur.
D)Kromatin İplik:
Hücrede en çok bulunan maddedir.
DNA'nın kendisi olup kromozomları oluşturur.Kromozomlar DNA
ve proteinden oluşmuştur.
Kalıtsal karakterleri taşır.Üreme ve büyümeyi sağlar.Hücreyi
yönetir.
Kromozomların Özellikleri:
• Her canlının belirli sayıda kromozumu vardır.
• Kromozom sayısının canlının gelişmişliğiyle ilgisi
yoktur.
• Farklı türlerde kromozom sayısı aynı olabilir.
• Nükleotitler bir araya gelerek geni, genler DNA’yı,
DNA kromatin ipliğini, bunlar da kromozomu
oluşturur.