hücre - 08:17, 30/11/2007

HÜCRE

Hücre, canlının canlılık özelliklerini taşıyan, yapı ve görev bakımından en küçük parçasıdır. Hücreye "göze" de denilebilir.

Atomların molekülleri, moleküllerin makromolekülleri, makromoleküllerin makromoleküler kompleksleri oluşturmasıyla, dokuların en küçük yapı taşları olan ve yaşamın tüm özelliklerini sergileyen hücreler oluşmaktadır. Genel olarak tüm hücreler temelde aynı yapıya sahiptirler. Fakat bulundukları dokuya ve dolayısıyla fonksiyonlara bağlı olarak bazı özelleşmeler gösterirler. Bitkisel ve hayvansal her organizma bu yapı taşları "hücre"lerden oluşur. İnsanda yaklaşık olarak 10 üstü 14 adet hücre bulunmaktadır.Tüm hücreler "hücre zarı" denilen bir yapıyla çevrelenirler. Hücrelerin içinde "sitoplazma" denilen bir sıvı ve bunun içinde dağılmış "organel" denilen yapılar bulunur.

Ökaryotik Hücre Yapısı: 1)Çekirdekçik 2)Çekirdek 3)Ribozom 4)Vezikül 5)Granüllü (Tanecikli) Endoplazmik Retikulum 6)Golgi Aygıtı 7)Sitoiskelet 8)Granülsüz (Düz)Endoplazmik Retikulum 9)Mitokondriler 10)Koful 11)Sitoplazma 12)Lizozom 13)Sentriyoller

TARİH

Hücreyi ilk bulan ve tanımlayan İngiliz uzman Robert Hook'tur. Hook mikroskopla incelemekte olduğu mantar parçasının yanyana dizili bitişik bölümlerden oluştuğunu görmüş, bu yapı birimlerine "hücre" adını vermiştir (1665). Daha sonra 1671 yılında Grew ve 1672 yılında Malpighi, bitkilerde de aynı yapı birimlerinin olduğunu bulmuşlardır. 19. yüzyılın ortalarında "hücre kuramı" ortaya atılmıştır. Günümüze dek geliştirilen hücre kuramı (hücrelerin yapısını, özelliklerini, oluşumlarını vb. tanımlayan kuram) biyolojiye büyük ilerlemeler sağlamıştır.

HÜCRE BİÇİMLERİ

Hücreler çok çeşitli biçimlerde olabilirler. Büyük bir çoğunluğu alyuvarlar gibi yumurta biçimli ya da küreseldir. Bunun yanısıra, mide hücreleri ya da meyve kabuğundaki hücreler gibi silindir biçimli; kas hücreleri gib uzun; sinir hücreleri gibi dallı, deri ve çiçeklerin yapraklarındaki hücreler gibi yassı biçimli hücreler de vardır.Hücrenin boyutları genellikle birkaç mikronluk büyüklüğe ulaşabilir (bir mikron milimetrenin binde birine eşittir.)

HÜCRE ÇEŞİTLERİ

Prokaryotik hücreler :

Ana madde: Prokaryot

Bakteriler ve mavi-yeşil alglerdeki hücre tipleri bu gruba girer. Bunların çekirdek zarı ile çevrili çekirdekleri yoktur. Sitoplazmalarında mitokondri gibi zarlı organeller yoktur. Kalıtım maddesi olan DNA sitoplazma içerisine dağılmış durumdadır. Ribozomları vardır. Bu hücrelerin hayati faaliyetleri sittoplazmada ve hücre zarında gerçekleşir.

Ökaryotik Hücreler:

Ana Madde: Ökaryot

Bir yumurta hücresi (oosit)

Ökaryotlar (Lat. Eukaryota), "organel zarı" bulunduran organizmaları, dolayısıyla çekirdek materyali hücrenin sitoplazmasına dağılmamış olduğundan da gerçek çekirdeğe sahip organizmaları kapsayan canlı âlemidir. Karyon Latince'de "çekirdek" anlamını verir -eu ön takısı da "gerçek" demektir.

Kalıtsal materyal, hücre içerisinde belirli bir zarla çevrilmiş çekirdeğin içinde bulunur. Kromozomlar DNA'dan ve proteinden oluşmuş olup, mitozla bölünürler. Ökaryotlar, sitoplazmalarında karmaşık organeller bulundururlar. Ökaryotik hücreler, Prokaryotlara göre çok gelişmişlerdir, hayvanlar, bitkiler, mantarlar ve protistler âlemlerini kapsar.

Hücre zarı:

Ana madde: Hücre zarı

Hücre zarının Yapısı

"Sitoplazmik hücre zarı" da denir. Hücreyi dış ortamdan ayıran, seçici geçirgen canlı yapıdır. Hücreyi çevreleyen birim zar ortalama olarak 75 Angström (75x10-7 mm) kalınlığındadır. Birim zar içte ve dışta birer protein tabakası ile ortada bir lipid katından yapılmıştır. Elektron mikroskobu çalışmaları, zarların lipoproteinlerden yapılmış mozaik şeklindeki fonksiyonel birimler olarak incelenmesinin daha uygun olacağını göstermektedir. Hücre zarı hücreye şekil vermekle kalmaz, besin maddelerinin ve artık maddelerin hücreye giriş çıkışını da ayarlar. Zar aynı zamanda hücrenin koruyucusudur.

İlk bilimsel model Danielli ve Dawson tarafından ortaya atılmıştır. Bu model uzunca bir süre benimsendi ancak bu model hücre zarının işleyişini açıklayamadı. 1972 yılında Singer ve Nicolson'ın akıcı-mozayik zar modeli ortaya kondu. Bu modele göre zarın yapısında %65 protein, %33 lipit, %2 karbonhidrat bulunmaktaydı.

Hücre zarı, gözenekli ve yarı geçirgen yapıya sahiptir. Esas yapı taşları lipid ve proteinlerdir. Her hücrenin protein, yağ ve karbonhidrat oranları birbirlerinden farklı olduğu için her hücre zarı, o hücreye özgüdür. Hücreye gelen bütün kimyasal maddeler ve elektriksel iletiler hücre zarı ile alınır.Hücre zarının yapısında protein, yağ ve karbonhidrat bulunur. Hücre zarının görevleri;

• Sitoplazmayı çevreleyerek hücreye şekil verir ve dağılmasını engeller.
• Madde alış verişini düzenler.
• Ozmatik dengenin düzenlenmesinde görev alır.
• Salgı görevi vardır.
• Enzimleri taşıyıcı görevi vardır.
• Uyarı iletimi yapar.
• Hücrelerin birbirlerini tanımalarını sağlar

Sitoplazma

Ana madde: Sitoplazma

Mikroskopla bakıldığında hücrenin yapısı, keratin (kırmızı) ve DNA (yeşil)

Hücre zarı ile çekirdek zarı arasında kalan hücre bölümünü kaplayan, homojen nitelikte, kolloidal ve devamlı değişim halinde bulunan bir eriyiktir. Sitoplazma inorganik maddeler (çeşitli iyonlar metal tuzları, asit ve bazlar), organik maddeler, protein, yağ, karbonhidrat, nükleik asitler, hormonlar) ve % 60-95 arasında değişen sudan ibarettir. Sitoplazmanın içerisinde çeşitli canlı yapılar (organeller) ve cansız yapılar (inklüzyon cisimcikleri) bulunur. Canlı hücre maddesine “protoplazma” denir. Protoplazma, yapı bakımından sitoplazma ve çekirdekten oluşur.

Büyük oranda sudan ibaret olduğu halde ne sıvı ne de katı özellik gösterir yani kolloidal yapıdadır. Sitoplazma çözünmüş ve dağılmış tanecikler içerir. Bu çözünen taneciklerin miktarı hücre türüne göre değişiklik gösterir. İçinde bulunan genel organeller şunlardır:

• endoplazmik retikulum
• mitokondri
• lizozom
• ribozom
• golgi aygıtı
• plastitler
• pronoplast
• koful

Hücre çekirdeği:

Ana madde: Hücre çekirdeği

Hücre çekirdeği yani Nukleus, tanecikli ve lifli bir yapıya sahiptir. Hücreyi yönetir. Çekirdek zarı, nükleoplazma, kromozom ve çekirdekçikten oluşmaktadır. Çekirdek zarı iki tabaka halinde ve çok gözenekli bir yapıya sahiptir. Nükleoplazma ise çekirdeğin özü olup özellikle protein ve tuzlar içerir. İşlevi hücrenin yaşamını sürdürmekve çalışmasını düzenlemektir. Çekirdek ölecek olursa, hücre de ölür. Çekirdek ayrıca hücre ana maddesi içindeki birçok küçük organelin birbirleriyle uyumlu olarak çalışmasını sağlar. Çekirdeğin hücre bölünmesinde rolü vardır.

Mitokondriler:

Ana madde: Mitokondri

2-3 mikron uzunluğunda 0,5 mikron çapında elektron mikroskobuyla kolayca görülebilen elips biçiminde parçalardır. Sosis veya çomak biçimindedir. Mitokondrinin yapısında 2 zar bulunur. Hücrenin enerji meydana getirici üniteleridir. Hücre solunumunun sitrik asit devri (Krebs döngüsü) burada gerçekleşir. Organik moleküllerden kimyasal bağların kopmasıyla açığa çıkan enerji burada ATP şekline çevrilir.

Lizozomlar:

Ana madde: Lizozom

Yuvarlak, zarla çevrili, içersinde eritici (hidrolitik) enzimleri içeren organellerdir. Hücrenin sindirim görevini üstlenmiş olan yapılardır. Hücre içi fazla ve zararlı yapıları ortadan kaldırırlar.

Golgi aygıtı:

Ana madde: Golgi aygıtı

Golgi aygıtı ya da kompleksi, zarımsı tüp ve keseciklerin biraraya gelmesiyle meydana gelir. Genellikle çekirdeğe yakındır. Bilhassa aktif salgı yapan bez hücrelerinde göze çarpar. Asıl görevinin hücrenin salgıladığı proteinleri depolamak olduğuna inanılmaktadır. Paketleme ve salgı görevi yapar. Salgı bezlerinin hücrelerinde sayıları daha fazladır. Örnegin; ter bezlerinden ter, bunlar gibi örnekler. Golgi aygıtı büyük çalışmalar sonucu bulunmuştur. Açığa çıkan enerji burada ATP şekline çevrilir. Enerji üretir oksijenli solunum yapar. Eneji üretmekte kullanılır.

Endoplazmik retikulum:

Ana madde: Endoplazmik retikulum

Endoplazmik retikulum, sitoplazmada besin dolaşımını, yağ ve hormon sentezini sağlayan, hücre zarı ve çekirdek zarı arasında yer almış bir sıra karışık kanallar sistemidir. Üzerinde ribozom bulunmayanlarına "taneciksiz endoplazmik retikulum" denir ki, burası steroid hormon salgılayan hücrelerde steroid yapımının, diğer hücrelerde ise zehirsizleştirme olayının gerçekleştiği yerdir.

Plastitler:

Ana madde: Plastit

Yalnızca bitki hücrelerinde bulunurlar. Plastitler; Kloroplastlar, Kromoplastlar ve Lökoplastlar olmak üzere üçe ayrılır:

Bitki hücrelerinde görülen kloroplastlar

• Kloroplastlar, yeşil renklidir, klorofil içerirler. Bitkilere yeşil rengini bunlar verirler. Güneş ışığı karşısında su ve karbondioksitten organik maddeler imal ederler ki, bu olaya karbon özümlemesi (fotosentez) adı verilir.

• Kromoplastlar, renkli plastitlerdir. Turuncu renkte olanlara “karoten”, sarı renkte olanlara “ksantofil”, sarımsı kırmızı olanlara da “likopen” denir. Havuç ve domates gibi meyve ve sebzelerin kendine has renklerini verirler.

• Lökoplastlar, renksizdirler. Bitkilerin ışık görmeyen kısımlarında (kök, yumru vb.) bulunurlar. Nişasta depolarlar. Fotosentez sonucu oluşan glikoz, iletim sistemi aracılığıyla depo yeri olan lökoplastlara gelir. Burada glikoz molekülleri birleşerek nişasta molekülleri meydana gelir. Nişastanın sentezi esnasında, su açığa çıkar. “n” sayıda glikoz molekülünün birleşmesi esnasında (n-1) sayıda H₂O(su) molekülü açığa çıkar. Nişasta taneciklerinin şekil ve büyüklükleri bitkinin çeşidine göre farklılık gösterir.

Ribozomlar:

Ana madde: Ribozom

Ribozomlar, endoplazmik retikulum kanalcıkları boyunca sıralanmış ve sitoplazmada dağınık olarak bulunan protein sentezinin başladığı yapılardır. Yaklaşık 150 Angström çapındadırlar. Yapılarının % 65’i RNA (ribonükleik asit) ve % 35’i proteindir. Ribozom yardımı ile sentezlenen proteinler endoplazmik retikulum aracılığı ile hücre içi bölgelere veya hücre dışına iletilirler. Kısaca görevi protein sentezidir.

Vakuollar (Koful):

Ana madde: Vakuol

Vakuollar, içleri kendilerine has bir özsu ile dolu yapılar olup bitki hücrelerinde hayvan hücrelerinden daha fazla bulunur. Genç hücrelerde küçük, yaşlı hücrelerde ise tek tek ve büyüktür. Kofullar plazmoliz ve deplazmoliz olaylarında rol oynarlar. Bir hücreli hayvanlarda, besinlerin sindirildiği besin kofulları ile fazla su ve zararlı maddelerin atıldığı boşaltım kofullarının hücre canlılığını koruma da önemli rolleri vardır.

Hücrelerdeki farklı ve benzer yapılar