Hücre ve Özellikleri

Bitkisel ve hayvansal her organizma, hücre adı verilen yapı taşlarından oluşur. Atomların molekülleri, moleküllerin makromolekülleri, makromoleküllerin makromoleküler kompleksleri oluşturmasıyla, dokuların en küçük yapı taşları olan ve yaşamın tüm özelliklerini sergileyen hücreler oluşur. Genel olarak tüm hücreler temelde aynı yapıya sahiptirler. Fakat bulundukları dokuya ve dolayısıyla fonksiyonlara bağlı olarak bazı özelleşmeler gösterirler. Hücreler, çoğunlukla bir zar içerisindeki sitoplazma ve çekirdekten meydana gelir ve ancak mikroskop yardımı ile görülebilirler. Sağlığımız, bedenimizi oluşturan çok sayıda farklı hücre çeşidinin işleyişine, hücrelerimizin sağlığı ise, milyonlarca farklı işlevlerine bağlıdır. İster bir bakteri, ister bitki ya da hayvan hücresi olsun, tüm hücreler aynı temel yapı malzemelerinden oluşurlar. Bunlar, nükleik asitler, proteinler, karbonhidratlar, su, yağlar ve tuzlardır. Her hücre kendisini dış dünyadan ayıran bir zarla çevrilidir. Bu zar, hücrenin içine giren ve hücreden dışarı çıkan her şeyi kontrol eder ve yaşamsal öneme sahip iletileri geçirir. Hücrelerin organellerinin bazıları da bir zarla çevrilmiştir ya da zarlardan yapılmıştır. Bu, hücrenin normalde birbiriyle uyuşmayacak biyokimyasal olayları aynı anda yürütmesini sağlar. Hücrelerde, zarı bulunmayan, ipliksi yapıda organeller de bulunur. Bu yapılar, hücreye dayanak oluşturmada, geliş gidiş yollarını ve hareket mekanizmalarını sağlamada rol oynar.

• Hücreler içinde bulundukları ortamdan(hücre dışı sıvısı) ham materyali alırlar.
• Enerji üretirler: Bu enerji iç ortam dengesini sağlamak ve sentez reaksiyonlarını yürütmek için gereklidir.
• Kendi moleküllerini sentez ederler.
•  Organize bir şekilde büyürler.
• Çevreden gelen uyarılara cevap verirler.
• Çoğalırlar (bazı istisnalar haricinde).

KAYNAK: UYSAL Hamdi (2011). Hücre Kimyası, 1. Baskı. Eskişehir Anadolu Üniversitesi Web-Ofset Tesisleri

Hücre Çeşitleri

Bazı canlılar tek bir hücre yapısındadırlar (bakteriler ve tek hücreliler). Diğer bütün canlılar ise çok hücrelidir. Canlıların vücut büyüklüğü arttıkça hücre sayısı da artar. Hücreler çekirdek yapıları bakımından prokaryotik ve ökaryotik olarak iki sınıfa ayrılmaktadırlar. Prokaryotik hücrelerde (bakteri) çekirdek bulunmamakta, ökaryotik hücrelerde ise genetik materyali taşıyan bir çekirdek yer almaktadır. Ökaryotik hücrelere göre daha basit ve daha küçük olan prokaryotik hücrelerin genomları daha basit olmakta ve sitoplazmik organeller ile hücre iskeleti bulunmamaktadır. Prokaryotik ve ökaryotik hücreler plazma membranı ile çevrelenmişlerdir. Karmaşık yapılı ökaryotik hücrelerde genetik bilgileri içeren çekirdek en büyük sitoplazmik organeldir. Çekirdekte DNA replikasyonu ve RNA sentezi gerçekleşir. RNA translasyonu ile protein sentezi ise sitoplazmada yer alan ribozomlarda gerçekleşir.

1. Prokaryot Hücre

Belli bir çekirdekleri olmayan, kalıtım maddesi sitoplazmada dağınık halde bulunan çok basit hücrelerdir. Bunların zarları organelleri yoktur. Sadece ribozom organeli içerirler. Bazılarında sitoplazmada klorofil pigmentleri veya hücre zarından oluşan mesozomlar bulunabilir. Örneğin; bakteriler ve mavi-yeşil algler prokaryot hücre yapısında canlılardır.

2. Ökaryot Hücre

Gerçek hücreler olup, bölünerek yavru hücreleri oluşturabilen genetik bilgiye sahiptirler. Hücre farklılaşması, bu genetik bilginin bir kısmının bazı hücrelerde aktifleşmesi ile belirli proteinlerin sentezine yol açmasıdır. Böylece, özelleşmiş hücreler farklı enzim bileşikleri ve metabolik güce sahip olurlar. Hücre denince çoğu zaman kastedilen ökaryot bir hücredir. Tipik bir ökaryotik hayvan hücresi ve bitki hücresinde çekirdek ve hücre organellerini belirgin olarak görmek mümkündür.

KAYNAK: http://tr.wikipedia.org/wiki/H%C3%BCcre

Organeller

1. Ribozom 

Prokaryotik ve ökaryotik hücrelerde translasyon sonrasında hücrenin genetik bilgilerine bağlı olarak protein sentezinin gerçekleştirildiği organeldir. İşlevleri birbirine benzemesine rağmen, ökaryotik ribozomlar yapı olarak prokaryotik ribozomlardan daha büyük ve daha karmaşıktır. Ökaryotik ribozomlar sitozolde tek tek (monozomlar) veya tek haberci RNA yapısına bağlı birçok ribozom  (poliribozomlar ya da polizomlar) şeklinde bulunmaktadırlar.  Monozomlar,  salgılanacak olan veya diğer organellere gidecek proteinlerin sentez edildiği endoplazmik retikuluma bağlı olarak da yer almaktadırlar.

mRNA modellerinden protein sentezi ribozomlarda olur. Ribozomlar 2 esas nükleoprotein alt biriminden oluşmuştur. Bu 2 alt birim, birbirine eşit olmayan hacimlere sahiptir.

2. Endoplazmik Retikulum

Çekirdek zarına kadar uzanan, hücreyi ağ gibi örmüş, hücre içi kanallar sistemidir. Endoplazmik Retikulum (ER) lümeni adı verilen kapalı bir boşluğu çevreleyen ve ileri derecede kıvrımlı, tek membrandan oluşmuş bir tabakadır. Total hücre membranının %50 kadarını ER oluşturmaktadır. Lümen ise total hücre hacminin %10 kadarını kaplayabilmektedir. ER membranı dış nükleer membran ile devam etmektedir. Endoplazmik retikulumlar hücre içine ve dışına madde taşınmasında, bazı maddelerin depolanmasında görev alırlar. Ribozomlarda sentezlenen maddeleri de golgi ’ye taşırlar.

3. Golgi Sistemi

Granüllü E.R.’da sentezlenen proteinlerin taşındığı ve hücreden salgılanmadan önce granüllerde depolandığı organeldir. Bazı proteinlerin posttranslasyonel modifikasyonlarında rol alır.  Örneğin ter minal glikozilasyonlar ile glikoproteinlerin sentezi, parsiyal proteoliz ile proinsulinin insuline çevrilmesi, fosforilasyonla kazein gibi fosfoproteinlerin sentezlenmesi, sülfatasyon ile kondroitin-sülfat oluşumu golgide yer alan olaylardır.

4. Lizozom

Golgi cisimciklerinin ürünüdürler. Hücre içi sindirim enzimlerini taşıyan tek zarla çevrili, sitoplazmadan daha asidik keseciklerdir. Hücreye fagositoz ve pinositozla alınmış ya da hücre içerisinde oluşturul- muş her türlü büyük moleküller lizozomlar tarafından hidroliz edilir.  Hücre yaşlanınca lizozomlar patlar ve hücre kendi kendini sindirir.  Buna otoliz denir.  Kurbağa larvalarında kuyruğun kaybolması, ölmüş cesetlerin daha çabuk çürümesi bu intihar kesecikleriyle mümkün olmaktadır. Çok sayıda küçük granüller içinde hidrolitik enzimler içerirler ve protein, karbonhidrat, lipit, nükleik asit ve mukopolisakkaritlerin sindirim yeridirler.

5. Mitokondri

Çift katlı zarla çevrili büyük organellerdir. Oksijenli solunumun gerçekleştiği yerdir.  Hücrenin enerji santralleri olarak ATP’yi sentez ve depo ederler. Mitokondri kendi kendine replike olabilir.  ATP ihtiyacı fazlaysa bu gözlenebilir. Hücredeki enerji gerektiren reaksiyonların büyük çoğunluğu ATP’yi mitokondriden sağlar. Mitokondride sentezi yapılan ATP, dışarıya taşınır ve hücrenin neresinde gerekli ise oraya gönderilir.

6.Koful

Koful, sitoplazmada bulunan içi sıvı dolu boşluklardır. Vakuol de denilen koful, bütün bitkiler ve mantarlar ve bazı protistalar ve hayvanlar ile bazı bakterilerde bulunur.
Koful zarına tonoplast, koful sıvısına ise tonoplazma denir. Genç bitki hücrelerinde sayıca az ve küçük, yaşlı hücrelerde ise sayıca çok ve büyüktürler.
3 çeşit koful vardır: besin kofulu, sindirim kofulu ve boşaltım kofulu (kontraktil (vurgan) koful).Besin kofulları sindirim, kontraktil kofulları ise su dengesini sağlamada rol alırlar.
Koful hayvan hücresinde çok ama küçük, bitki hücresinde az ama büyüktür. Yaşlı bitkilerde koful, hücrede daha çok yer kaplar.
Kofullar; endoplazmik retikulum, hücre zarı, golgi cisimciği veya lizozomdan oluşabilir.

KAYNAK:  Akay,  M.T. (2007).  Sitoloji, 5. Baskı,  Palme Yayınları 304,  Palme Yayınları Dağıtım Pazarlama Ltd. Ankara.