Konu
:
HÜcre Ve HÜcrenİn Yapisi
Tekil Mesaj Gösterimi
19-09-2007, 23:22
#
1
(
permalink
)
_E_R_E_N_
HÜcre Ve HÜcrenİn Yapisi
HÜCRE VE HÜCRENİN YAPISI
Bütün canlıların yaşayan en küçük biriminin hücre olduğunu biliyoruz. Onu ilk defa 1665 yılında ingiliz bilim adamı Robert Hook
mantar dokusunda gözleyerek
boşluk anlamına gelen "hücre" sözcüğünü kullanmıştır. Görülen
esasında hücrenin yalnız ölü çeperiydi. Bohemyalı fizyolog Purkinje
hücrenin iç kapsamına protoplazma adını vermiştir. Hücre bilimine ilişkin ilk yayınlar
bitkilerde Schleiden (1838) ve hayvanlarda Schawann (1838) île başlar. Bu iki araştırıcı "Hücre Kuramı" nın kurucuları olarak kabul edilirler.
Hücreler ya tek başına (birhücreliler ya da protistler olarak bilinen bakteriler
protozoa
birhücreli mantarlar ve algler; keza yüksek bitki ve hayvanların sperma ve yumurtaları) ya da çok hücrelilerde olduğu gibi belirli bir görevi yapmak için farklılaşmış hücre grupları (= dokular) halinde bulunur. Tek bir hücre halinde yaşamım sürdüren canlılara l. düzendeki canlılar
belirli görevleri yüklenmek için farklılaşmış hücrelere sahip canlılara da II. düzendeki canlılar denir
ikinci düzendeki canlıların hücreleri organizma dışında ancak doku kültüründe yaşamını sürdürebilir ve çoğalabilir. ilk doku kültürünü Amerikalı Rass Harrison (1907) semender hücreleriyle yapmayı başarmıştır. Çok hücrelilerin hücreleri birbirine hücre arası madde ile bağlanmıştır (kemik ve kıkırdakta olduğu gibi) ya da bu madde aracılığıyla ilişkidedir (kan ve lenfte olduğu gibi).
Bazı organizmalar hücre arası maddeye ve hücre sınırına sahip değildirler. Bununla beraber bir canlı birimi olarak tanımlanırlar
örneğin amiplerden Pelomyxa palustris
güneşsilerden (Heliozoa) Actinosphaerium eichorni
birçok ışınlı (Radiolaria)
delikli (Foraminifera)
Opalinidae
bazı silliler (Ciliata)
Myxosporidae ve bitkilerden Siphonales
keza mantarların hifleri bu durumdadır. Bu organizmalar "Ç o k Çekirdekliler" yada "H ü c r e s i z l e r" olarak adlandırılır.
Hücrenin Evrimsel Gelişimi:
Bundan yaklaşık 2-3 milyar yıl önce
bir gen-bir enzim şeklinde kendini eşleyebilen ilk molekül meydana gelmiş ve bir zaman sonra bu molekül lipit ve protenoid moleküllerinden oluşmuş bir koaservat keseciğinin içine girerek ilkin hücreyi yapmıştır. Başlangıçta oksijensiz ortamda yaşayan bu hücre
çevredeki birikmiş besin maddelerini kullanıyordu (heterotrof canlılar). Bir süre sonra besin maddesi azaldı ve bu arada anorganik yoldan sen¤¤¤lenmiş porfirini bünyesine alarak (klorofil oluşumu) kademe kademe Su + CO+ güneş ışığından organik maddeleri sen¤¤¤leyebilen canlılar (ototrof canlılar) ortaya çıktı. Bu sen¤¤¤lemenin yan ürünü olan serbest oksijeni
metabolizmalarının etkili bir maddesi olarak kullanan hücrelerden bir kısmı
diğer hücrelerin içine girerek onlarla ortak yaşamaya başladı. Bu arada hücre içine giren simbiyont hücre
birçok hücresel yapısını yitirerek mitokondriye dönüştü. Yalnız
kendi başına (otonom) bölünme yeteneğini ve özel DNA'sını bugüne kadar saklayabildi. Keza bu arada ilkin denizde burgu gibi dönerek hareket eden bazı bakteriler (Spirochaeta benzeri) bu hücrelerin üzerine yapışarak onlara hareket olanağı vermiş ve bu arada onların yakaladığı besin maddelerine de ortak olmuştur. Bir zaman sonra aralarındaki ilişki ortak yaşama (simbiyozise) dönüşerek
yapışan hücreler kamçı ve silleri oluşturmuştur. Nitekim bu bakterilerin (bugün yaşayanlarının) yapısı
kamçıların ve sillerin yapısına benzemektedir. Lizozom
ribozom ve çekirdek zarının da simbiyotik ilişkilerle dışarıdan girdiğine ilişkin kanıtlar. Sonuç olarak modern hücre
birçok ilkin hücrenin ya da hücre benzeri varlığın simbiyotik ilişkiler içinde bir araya gelmiş karmaşık bir kombinasyonudur.
Hücre inceleme yöntemleri
Canlılarda gözlem
Hayvanı ya da onun bir kısmım
doğal ortamda bulunduğu şekilde mikroskop altında incelemektir. Kimyasal maddeler kullanılmadığından
hücre yapısında ve şeklinde herhangi bir değişme olmamaktadır. Doku kültüründe de hücreleri in vitro olarak incelemek mümkündür
in Vitro Latince tüpte ya da cansız ortamda demektir.
Vital boyama
İncelenecek kısım
zehiri az olan bir boyanın çok fazla sulandırılmış çözeltisi içine konur. Vital boyamada kullanılan boyalar
asidik ve bazik olmak üzere ikiye ayrılır. Çeşitli organeller çeşitli boyaları emerek görünür duruma geçerler. En çok kullanılanlar nötr kırmızı
metilen mavisi
yanus yeşili vs. (1/10.000 veya 1/30.000 defa seyreltilmiş)'dir. Hücre
bu yöntemle canlı olarak daha ayrıntılı incelenebilmektedir. Bu yolla 5-10 mikron
en fazla 30-60 mikron kalınlığında kesilmiş doku preparatları cansız olarak incelenebilir.
Elektron mikroskobu ile inceleme
En iyi ışık mikroskobunda obje 2.000 defa büyültülebilir. Bu durumda 0.2 mikrondan büyük olan cisimler mikroskop altında görülebilir. Çünkü görünür ışığın dalga boyu en kısa olanı
mor ışındır (0.4 mikron kadar). En uzun dalga boyu da 0.8 mikronla kırmızı ışındır. Kullanılmakta olan ışının dalga boyunun ancak yansı kadar büyük olan cisimleri görmek mümkündür. Bu da mor ışının en fazla yarısı kadar olabilir.
Elektron mikroskobunda ışık dalgaları yerine hızlı elektronlardan yararlanılmış
mercek yerine de manyetik alanlar kullanılmıştır. Bu suretle 200.000'den daha fazla büyültme elde etmek mümkün olmuştur (yani 0.001 mikron = 10 A°'lük ayrıntıyı saptayabilecek güçte). Ancak insan gözü elektronları göremediğinden
elektronların floresan bir ekrana yansıtılması ya da fotoğrafının çekilmesi gerekir. Bu yolla hücrenin ayrıntılı yapışı ve virüsler incelenebilmektedir. Elektron mikroskobunda ultramikrotomlarla hazırlanmış 0.2 mikron kalınlığındaki preparatlar incelenebilir. Bu preparatlara kontras (gölge) vermek için altın gibi ağır atomlar kullanılır. Elektron mikroskobunda yüksek vakum ve sıcaklıktan dolayı
bugüne kadar canlı herhangi birşey incelenememiştir.
Diğer Yöntemler
Hücre
su kıvamında olduğundan
genellikle kontraslar görülmez. Bunun için hücre bir tespit edici (fiksatif) içerisinde süratle öldürülür ve çeşitli boyalar kullanılarak organeller arasındaki kontraslar çok belirgin olarak ortaya çıkarılır. Bu yöntemle incelemede birçok kolaylıklar varsa da hücre öldüğünden yapısının değiştiği açıktır. Son zamanlarda bulunan "Faz Kontrast" mikroskobu ile bu sorun bir derece çözülmüştür. Çünkü hücrenin farklı kısımlarının
ışığı farklı kırmaları
bir renk ayırımına dönüştürülür; yani kontrastı sağlanır. Enterfrens mikroskobu da hücrenin farklı yoğunlukta olan kısımlarım (bir prizma gibi ışığı farklı kırdığından) renkli görüntü olarak verir. Bu yolla inceleme aynı zamanda hücrenin farklı kısımlarının kimyasal analizlerinin yapılmasına da olanak sağlamaktadır.
Hücrenin şekli ve büyüklüğü
Serbest kalan bir hücre kendini korumak amacıyla genellikle
yüzey geriliminin etkisi altında
küre şeklini alır. Çünkü hacmi en büyük; fakat yüzeyi en küçük olan geometrik şekil küredir. Hücreler
türden türe
dokudan dokuya ve yaptıkları işe göre şekil bakımından büyük değişiklikler gösterirler.
En küçük boylu hücreler gametler
bakteriler ve parazit bir hücrelilerdir. Bu hücreler 0.2-0.5 mikron (1 mikron = 0.001 mm.) çapındadır. Bazı silliler ve delikliler gözle görülebilir {Gregarin'\w 1.5 cm. kadar olabilir). En büyük hücre
kuş yumurtasıdır. Bugün yaşayanlardan devekuşunun yumurtası ile 100 sene önce Madagaskar'da yaşayan Aepyornis kuşunun 8 litrelik yumurtası bilinen en büyük hücrelerdir. Bilinen en uzun hücreler ise aksonlarıyla beraber 1 m. kadar uzunluktaki bazı sinir hücreleridir.
Çeşitleri
Hücreler yapılarına göre
prokaryot
ve
ökaryot
hücre olmak üzere ikiye ayrılırlar. Prokaryotik hücre
tek hücreli canlılarda görülen ve organize bir çekirdeği olmayan (çekirdek zarı olmayan)hücre tipidir. Prokaryotik hücrelerde kalıtım materyali sitoplazma içerisine dağılmış durumdadır.Ökaryotik hücrelerde organize olmuş (çekirdek zarıyla çevrilmiş) halde kendi kalıtım materyallerini taşıyan çekirdekleri vardır. Kalıtım materyali (DNA) olmayan hücre yaşamını belli bir süre devam ettirse bile
bölünüp yeni bir hücre oluşturamaz.
Ökaryotik bir hücre;dıştan içe doğru;
_
hücre zarı
_
sitoplazma ve
_
çekirdekten oluşur.
HÜCRE ZARI
Bütün hücrelerin dış taraftan bir zar ile çevrili olduğu
elektron mikroskobu kullanılmadan önce de bilinmekteydi.Ancak bu zar çok ince olduğundan ışık mikroskobunda görülemiyor ve yapısı hakkında fazla bilgi edinilemiyordu. Elektron mikroskobunun keşfinden sonra
hücre zarı hakkındaki bilgiler artmış ve kimyasal yapısı açıklığa kavuşmuştur.u olayla birlikte hücre zarının kalınlığının 75-200 angström arsında olduğu bulunmuştur. (1 Angström=1/10.000 milimetre)
Hücre Zarının Yapısı
Hücre çeşidine göre morfolojik yapılarında bir kısım farklılıklar gözlenen hücre zarları yarı geçirgen özelliğe sahip olup
bir bariyer
Oluşturarak hücrenin dış ve iç yüzeylerini sınırlarlar.Böylece belirli besin maddelerinin
suda çözünmüş halde bulunan elementlerin hücreye alınmasına
hücrede üretilen salgı granüllerinin ve hücresel metabolizma sonucu üretilen artık maddelerin hücre dışına atılmasını sağlarlar.Ayrıca hücrelerdeki reaksiyonlar için gerekli iyonların hücreden ayrılmalarını önlerler.Bu yolla hücre sitoplazmasında belirli bir iyon kompozisyonun
pH değerinin ve hücre içi osmotik basıncın korunmasına yardımcı olurlar.Hücre zarında bulunan taşıyıcı proteinler
bazı küçük moleküllerin geçişine izin vermelerine rağmen
diğer bir kısım molekülün geçişine izin vermezler.Genel özelliklerinden özetle bahsedilen hücre zarının yapısının anlaşılmasını sağlayan deneysel çalışmaları kısaca inceleyelim.Hücre zarının yapısı ile ilgili ilk çalışmalar 1890’larda yapılmış olup
hücrelerin hipotonik çözeltilere bırakıldığı zaman şiştiği
hipertonik çözeltilerde ise büzüldüğü deneysel olarak gösterilmiştir.Bu deneylerin yapıldığı dönemlerde hücrelerin bir zarla çevrili olabileceği ve hücre zarının seçici geçirgen bir özelliğe sahip olabileceği tahmin edilmekteydi.
Overton
lipidlerde çözünebilen maddelerin hücre zarından daha hızlı geçtiklerini yaptığı deneylerle gösterdi ve 1900’lü yıllarda
Langmuir
lipitlerin özelliklerini araştırarak hücre zarlarında bulunan fosfolipidlerin
amphipatrik
özelliğe sahip olduklarını saptadı. 1925’te
Gorter
ve
Grandel
lipidleri insan eritrositlerinden izole ederek ılık su yüzeyinde yüzdürdü ve fosfolipidlerin su yüzeyinde
unipolar
bir tabakalar oluşturabildiğini
hidrofilik baş kısımlarının suyun yüzey kısmında
hidrofobik kuyruk kısımlarının ise havaya doğru yöneldiğini gösterdiler.Bu araştırmacılar
izole edilen zarın eritrositlerin çevresini iki defa sarabilecek uzunluğa sahip olduğunu
bu nedenle hücre zarlarının iki tabakalı lipid içerdiklerini öne sürdüler. Sonraki dönemlerde yapılan X-ışını kırınımı deneyleri yardımıyla hücre zarında bulunan maddelerin yoğunluğu saptandı. Buna göre
hücre zarının orta kısmının saf hidrokarbonlardan (2 nm kalınlığında lipid tabakası)
dış kısımlarının ise demiryolu raylarının görüntüsüne benzer protein tabakalarından meydana geldiği sonucuna varıldı. Hücre zarının ortalama kalınlığı en fazla 12 nm civarındadır. Eğer hücre zarları OsO4 ile boyanırsa elektron mikroskobu incelemelerinde hücre zarlarının trenyolu raylarının görünümüne benzer bir görünüm aldığı görülür.
Hücre zarlarının parçalara ayrıştırma tekniği yardımıyla incelenmesi sonucu
hücre zarlarının yapılarında bulunan proteinlerin ve lipidlerin özellikleri ortaya çıkartılmıştır. Buna göre
protein ve lipidlerden meydana gelen hücre zarlarında bulunan protein-lipid oranı çeşitlerine göre büyük oranda değişim gösterir.örneğin mitokondri zarında protein oranının %76 sinir hücrelerinde ise bu oranın %18 olduğu saptanmıştır.Hücre zarlarında bulunan lipid miktarlarında da farklılıklar olduğu
tüm hücrelerin ortak özellikleri olarak zarlarında fazla miktarda fosfolipid bulunduğu gösterilmiştir.Bitkilerin hücre zarlarında hayvansal hücrelerden farklı olarak %30-50’lik bir oranda steroidlerin bulunduğu
kloroplastlardaki tilekoid zarlarında ise lipidlerin %70’e yakın bir kısmının galaktolipid olduğu gözlenmiştir.
Kardiyolipin
ismi verilen bir fosfolipid ise sadece mitokondrimembranlarında yoğun olarak bulunur.Yapılan çalışmalar hücre zarlarının fonksiyonuna bağlı olarak yapısında bulunan yağların ve proteinlerin oranlarında büyük farklılıklar olduğunu ortaya koymaktadır.Hücre zarlarında bulunan tüm fosfolipidler amfipatrik özelliğe sahip olup
yağ asidi zincirleri (glikolipid ve fosfolipid) iki tabakalı fosfolipidik tabakaların oluşmasını sağlarlar.Fosfolipidlerin polar baş kısımları suya doğru
fatty açil zincirlerinden meydana gelen kalın hidrofobik kısımları ise yapının iç kısmına doğru yönelerek
yaprakçıklar
meydana getirirler.Polar baş kısımlara sahip fosfolipidler nötral pH değerlerinde herhangi bir elektrik yüküne sahip olmayıp
fosfolipid tabakasına dönüşebilirler.Hücre zarları bir
internal
bir de
eksternal
yüzeye sahip olup
bu yüzeyler
sitoplazmik
ve
ektoplazmik
yüzey olarak da bilinirler.Hücre zarlarının yapısı sabit olmayıp dinamik bir yapı gösterirler.Saf fosfolipid tabakalarında fosfolipidler göç edemezler veya bir yaprakçıktan diğerine
flip-flop
yapamazlar.Aynı tabaka içerisinde yer değiştirirler.Hücre zarlarında bulunan lipidlerin büyük çoğunluğu hücre zarında
lateral
hareket ederler.
Tüm hücre zarı lipidlerinin 0.5 mikronluk mesafeler içerisinde serbestçe hareket ederek yüzebildikleri
ancak lipidlerin çoğunluğunun uzak mesafelere gidemedikleri bilinmektedir.Ayrıca lipidler dikey olarak hücre zarı boyunca hareket yeteneğine sahiptirler.Hücre zarlarının akışkanlığı zarlarının lipid kompozisyonuna
kolesterol içeriğine ve ortamın ısısına bağlı olarak değişim gösterir.Kolesterol memelilerin hücre zarlarında yaygın olmasına rağmen
prokaryotların hücre zarlarında rastlanmaz.Bakteriler ve hayvansal hücreler yapılarında bulunan doymuş/doymamış yağ oranlarını değiştirmek suretiyle ısıyı ayarlarlar.
Kolesterol
hücresel zarların geçirgenliğini düzenleyen ana faktör olup
hidrofobik bir yapıya sahiptirler.Fosfolipid tabakaları arasında dağılmış halde bulunan kolesterol fosfolipidlerin polar baş kısımları ile bağlantılı halde bulunurlar ve kolesterolün zar geçirgenliğine etkisi lipid kompozisyonuna bağlı olarak değişim gösterir.
Hücre Zarı Proteinleri
Hücre zarlarında proteinler zar yüzeyinde veya zara gömülmüş halde bulunurlar.Hücre zarının sadece bir yüzeyinde yoğun olarak bulunan ve zarın bir yüzeyinden diğerine doğru uzanan proteinlere ise
periferal proteinler
ismi verilir.Hücre zarlarında bulunan bir diğer protein çeşidi
intrinsik proteinler
olup yapılarında bulunan hidrofobik yan zincirler nedeniyle hidrofobik özellik gösterirler.Bu proteinler fosfolipidlerin kovalent bağlarla birbirlerine bağlanmalarını sağlarlar.Periferal proteinler çoğunlukla çoğunlukla fosfolipidlerin polar baş kısımları ile etkileşim halindedirler.Dış yüzeyde bulunan periferal proteinler
glikokaliks
yapısında olup bu proteinlerin çoğunluğu su ortamında çözünebilir.Tüm membran proteinlerinin lipid tabakalarına asimetrik bir şekilde bağlanırlar ve
flip-flop
ile proteinlerinin hücrenin bir yüzeyinden diğerine geçemedikleri gözlenirler. Karbonhidrat türevi oligosakkaridlerin yan zincirlerinin (glikolipid) tümü ise hücre zarının ekzoplazmik yüzeyinde bulunurlar.Yapılan çalışmalar tüm hücre proteinlerinin %30-90’ının serbestçe hücre zarı içerisinde hareket edebildiklerini ortaya koymaktadır.Lateral pozisyonda protein difüzyonunun hücre zarında olmayıp çoğunlukla ER
mitokondri gibi organellerin zarlarında görüldüğü bilinmektedir.Hücrenin sitozol kısmında sitoiskelette meydana gelen değişimler proteinlerin hücre zarlarındaki organizasyonlarını etkiler.Ancak hücre zarlarında bulunan tüm integral proteinler hareketli olmayıp
diğer hücre zarı proteinleri ile bağlantı halinde bulunabilirler.Hücre zarlarının iç kısımlarına yakın bölgelerde bulunan
aktin filamentleri
ise zarlarla bir çok noktada bağlantı halindedirler.Ayrıca sitoplazmik ortamda bulunan mikrotübüller ve ara filamentler yapıya katılırlar.
Glikokaliksler
proteinler ve oligosakkaridlerden meydana gelirler vehücrenin dış yüzeyinde bulunurlar.Glikokaliksin bir parçası olan periferik proteinlerinintegral proteinlere bağlanabilmeleri nedeniyle glikokaliks negatif yüklüdür.
Karbonhidratlar
hücre zarlarının diğer önemli yapı moleküllerinden olup proteinler ve lipidlerle glikoproteinler ve glikolipidleri yaparlar. Karbonhidratların özellikle hücrelerin yüzey kısımlarında reseptör olarak görev yapmaları nedeniyle hücrelerin dış yüzeylerinde yoğun olarak bulunmalarına rağmen
mitokondri ve kloroplast gibi hücre içi organellerde daha az miktarda bulunurlar.Karbonhidratların hücre zarının yapısına girmeleri lipid ve proteinlerin hidrofobik özellik kazanmalarına ve hücre zarlarının kararlı yapılar haline dönüşmelerine neden olur.Hücre zarlarının dış yüzeylerinde bulunan glikoproteinlerin serbest yüzeyleri anten gibi iş görerek
hücreye alınacak ve hücreden atılacak maddelerin tanınmasını sağlarlar.Ayrıca hücrelerin birbirlerini tanıyarak
dokular meydana getirmelerine yardımcı olurlar.1970’li yıllarda yapılan deneysel çalışmalar hücre proteinlerinin lipid tabakaları içerisinde serbest şekilde yüzerek hareket ettiklerini ortaya koymuştur.Bu nedenle iki boyutlu membran yapısında
fosfolipidler
ve
proteinler birbirlerine karışmış (Akıcı-mozaik) halde bulunurlar.
Zarın iç kısmında bulunan (integral)proteinlerin bir kısmı diğer proteinlerle bağlar yaparak kararsız yapılar meydana getirirler.Hücre zarının yapısında bulunan proteinlerin bir kısmının sadece hücrenin bir yüzeyine doğru çıkıntı yapmalarına rağmen
bir kısım proteinler hücrenin her iki yüzeyine de çıkıntı yapabilirler.Hücre zarında bulunan proteinlerin hidrofobik kısımları daima ortamda bulunan lipidlere yönelik konumda bulunurlar. Amphipatrik özelliğe sahip proteinlerin hidrofilik kısımları ise ortamın sulu kısmına veya hücrenin iç yüzeyine yönelik konumda bulunurlar. Hücre zarında bulunan proteinlerin tümü yapısal özellikte olmayıp bir kısmı hücresel faaliyetlere katılırlar.Örneğin
taşıyıcı proteinler
bu özellikte olup
hayvansal hücrelerde dış ortamdan madde alınımı hücre zarı vasıtasıyla (endositoziz)
hücrede sen¤¤¤lenen salgı granülleri ve artık ürünlerin dışarıya atılması ise ekzositozizle olur. Hücre zarları dış yüzeylerinde bulunan reseptörler yardımıyla hormonlar gibi spesifik hücreler tarafından salgılanan kimyasal maddeleri tanıyabilirler. Hücre yüzeyinde bulunan reseptörler spesifik hormonu tanıyarak
hormonların hücrelere alınabilmesi için hücre zarında bir kısım modifikasyonlar meydana getirirler.Hücre zarları yüzeylerinde meydana gelen modifikasyonlarla farklı görevleri yerine getirebilirler.
Hücre çeperi
Bitki hücrelerine has olan hücre çeperi
plazma
zarının
etrafında bulunan
ve onu koruyan cansız sert bir örtüdür. Bitki dokularının mekanik direncini sağlayan bu yapının temel maddesi “selüloz” oluşturur. Komşu hücrelerin çeperi birbirine pektin maddeleri ile bağlanmıştır.Hücreler arasında pektinden oluşmuş bu maddeye “orta lamel”denir.Hücre çeperinin oluşması sırasında çekirdek bölünmesinden hemen sonra iki çekirdek arasında oluşan selülozik yapıya “fragmoplast” denir.daha sonra fragmoplasta pektin gibi maddelerin eklenmesi ile çeper teşekkül eder. Çeperde madde geçişini sağlayan delikler vardır.Bu delikler tam geçirgendir.
Glikokaliks
Hayvan hücrelerinde zarın dış kısmında glikozdan oluşmuş glikokaliks adı verilen bir tabaka bulunur.Bu tabakadaki glikozlar gerçekte protein ve lipidlere bağlı durumdadırlar.Dolayısıyla glikoprotein ve glikolipidleri meydana getirirler.glikokaliks tabakası hücrelerin tutunmasında çok etkilidir.Ayrıca glikokaliks hücreye özgül bir yapı meydana getirerek aynı yapıdaki hücrelerin birbirini tanımasını ve işbirliği yapmasını sağlar. Ortamdaki yabancı herhangi bir yapıdan hücreyi haberdar ederler.
Kapsüller
Bazı bakteriler kapsül adı verilen polisakkaritlerden yapılmış bir kılıfla çevrilidir.Kapsüllerin bakteriyi olumsuz çevre şartlarına karşı koruma
virüslerin bağlanmasını önleme
bakterinin fagositoz yapmasını engelleme ve bakterilerin yüzeye tutunma kapasitelerini artırma gibi görevleri vardır.
HÜCRE ZARINDAN MADDE GEÇİŞİ
Hücre zarı
seçici geçirgen bir yapıya sahiptir.Molekülün büyüklüğüne
yağda veya suda çözünmesine
polaritesine
ortamdaki yoğunluğuna veya türüne göre zar üzerinden madde taşınmasını dört farklı şekilde gerçekleştirir.
Hücre zarından madde geçişi
·
Pasif Taşıma
·
Difüzyon
·
Kolaylaştırılmış Difüzyon
·
Osmoz
·
Plazmoliz
·
Deplazmoliz
·
Diyaliz
·
Aktif taşıma
·
Endositoz
·
Fagositoz
·
Pinositoz
·
Ekzositoz
Pasif taşıma
Maddelerin enerji harcanmadan
yoğunluk farkından dolayı hücre zarındaki porlardan veya fosfolipid tabakadan doğrudan geçmesidir.Hücrelerde pasif taşıma üç şekilde görülür.
Difüzyon
Difüzyon
bir maddenin konsantrasyonunun yüksek olduğu yerden düşük olduğu yere doğru hareketine denir.Örnek olarak bir kokunun bütün odaya yayılması veya bir damla mürekkebin bir bardak suya atılınca bütün bardağı boyaması gibi.Aynı kural hücre için de geçerlidir.Örneğin sitoplazmada glikoz sürekli olarak tüketilmekte ve artık maddelerin yoğunluğu artmaktadır.Dış ortamda glikoz arttığında
iç ve dış ortam arasındaki yoğunluk farkı glikozun enerji harcamaksızın çok olduğu yerden az olduğu yere doğru hareketine sebep olur.Bu hareket her iki taraftaki glikoz yoğunluğu dengeleninceye kadar devam eder.Bir tarafta artı veya eksi yöndekibir değişiklik difüzyonu yeniden başlatır.
Por içinden difüzyonla taşınacak maddenin porlardan geçecek kadar küçük olması ve suda çözünebilir olması gerekir.Büyük moleküller pordan geçemezler.Örneğin glikoz difüzyonla taşınırken
nişasta taşınamaz.Por sayısının fazla olması difüzyon hızını artırır.Yağda çözülen maddelerin difüzyonla taşınması için büyüklük sınırı veya por kullanma gereği yoktur.Hücre zarı lipid (yağ) yapısında olduğundan
bu maddeler zarın herhangi bir yerinden geçebilirler.
Kolaylaştırılmış Difüzyon
Su ve yağda erimeyen maddelerin (klor iyonları) ve glikoz
galaktoz
fruktoz gibi şekerlerin zardan geçişi
kolaylaştırılmış difüzyon denilen bir yolla olur.
Taşınacak madde zarda bulunan taşıyıcı proteinle birleşir.Madde
birleştiği taşıyıcı proteinle “
substrat-enzim”
gibi yüzey uygunluğu gösterir (taşıyıcı protein taşınacak maddelerin yapısına göre şeklini değiştirir).Madde geçişi gerçekleştikten sonra taşıyıcı protein tekrar önceki orijinal şeklini alır.Geçişme yüksek konsantrasyonlu ortamdan düşük konsantrasyonlu ortama doğru olur.Por sayısındaki artış kolaylaştırılmış difüzyonu hızlandırır.
Kolaylaşırılmış difüzyon
taşıyıcı sistemden ötürü aktif taşımaya benzerse de ikisi arasındaki en büyük fark;difüzyonda enerji kullanılmaması ve yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona doğru olmasıdır.
Osmoz
Osmozu tanımlamadan önce yoğunluk kavramını iyi bilmek gerekir. Bir maddenin yoğunluğu
birim hacimde bulunan çözücü içindeki madde miktarıdır. Çözünenin çok olması durumunda ortam çok yoğun
az olması durumunda ise az yoğun olur. Ortamın yoğunluğu çözücünün miktarı ile ters orantılıdır. Yani çok yoğun ortamdaki çözücünün oranı
az yoğun ortamdaki çözücü oranından daha düşüktür. Örneğin
yarı geçirgen bir zarla ayrılmış iki ortamdaki nişasta çözeltilerini ele alalım. A kolunda
nişasta çok yoğun ise
birim hacimdeki su miktarı daha azdır. B kolunda
birim hacimdeki nişasta daha az
su ise daha fazladır. Doğal olarak bu konsantrasyon farkının dengelenmesi gerekir.
Nişasta porlardan geçemeyecek kadar büyük olduğundan
su molekülleri nişastanın çok
suyun az olduğu ortama doğru geçer. A kolundaki toplam hacim koluna göre daha fazladır. Buna göre suyun
yarı geçirgen bir zar üzerinde çok olduğu ortamdan
az olduğu ortama doğru geçişine
osmoz
denir. Bu olayı canlılarda görmek de mümkündür.canlılarda
kapalı ortam
hücre zarıyla sınırlandırılmış olan sitoplazmadır.Sitoplazma içerisinde organik asitler
şekerler
organik ve inorganik tuzlar gibi maddeler bulunur(bu maddelerin potansiyel değerine osmotik değer denmektedir).Sitoplazma ve dış ortamın yoğunluğuna göre her iki ortam arasında su geçişi olur.
Osmoz sonucu iki değişik olay gözlenir:
_E_R_E_N_
Üyelere Açık Profil Bilgileri
_E_R_E_N_ - Özel Mesaj gönder
_E_R_E_N_´nin Web Sitesini ziyaret edin
_E_R_E_N_ - Daha fazla mesajını bul