SİTOPLAZMA VE ORGANELLER
- Hücre içinin çekirdek dışında kalan kısmına sitoplazma denir.
- Tüm hücrelerde bulunur.
- Sitoplazma, organeller ve bunların içinde yer aldığı koyu kıvamlı yarı akışkan (kolloidal) sıvı kısım (sitozol) dan oluşur.
- Bu sıvı kısmın içeriğini enzimler, RNA, organik bileşiklerin yapı taşları (amino asitler, nükleotitler gibi) yıkım tepkimeleri sonucu oluşan atık ürünler, koenzimler, iyonlar ve büyük oranda su (%70-90) oluşturur.
- Sitoplazma solunum, fotosentez, beslenme, sindirim, boşaltım gibi bütün yaşamsal olayların geçtiği yerdir. Ökaryot bir hücrenin sitoplazmasında DNA bulunmaz.
Zarsız organeller | Tek katlı zarlı organeller | Çift katlı zarlı organeller |
Sentrozom Ribozom | Endoplazmik retikulum (ER) Lizozom Golgi Koful Peroksizom | Mitokondri Plastitler a. Kloroplast b. Kromoplast, c. Lökoplast) Çekirdek |
- Ökaryot ve prokaryot tüm hücrelerde ortak olarak bulunan zarsız organeldir. (Olgun alyuvar hücrelerinde bulunmaz)
- Büyük ve küçük olmak üzere iki alt birimden oluşur. Normalde bu iki alt birim birbirinden ayrıdır. Protein sentezleneceği zaman bir araya gelirler.
- rRNA ve proteinden oluşur. Nükleoprotein özelik gösterir.
- Ribozomun alt birimlerinin sentezi çekirdekçikte olur.
- Ribozomlar; ER ve çekirdek zarı üzerinde, sitoplazmanın sıvı kısmında, kloroplast ve mitokondri içerisinde bulunur.
- Hücre aynı proteinden çok sayıda sentezlemek istediğinde çok sayıda ribozom bir araya gelerek polizom oluşturur. Bu sayede kısa sürede aynı proteinden çok sayıda üretilebilir.
- Ribozomlarda gerçekleşen protein sentezi tepkimesi;
ENDOPLAZMİK RETİKULUM (ER)
- Ökaryot hücrelerde hücre zarı ile çekirdek zarı arasında uzanan, kanalcık ve borucuklar sistemidir.
- Hücre zarın ve çekirdek dış zarından oluşur.
- Genel olarak, depolama, paketleme ve hücre hiçi madde iletiminde, mekanik etkilere karşı korumada, hücreye desteklik sağlamada etkilidir.
- Ayrı ayrı odacıklar oluşturarak asit ve baz tepkimelerinin birbirini etkilemeden oluşmasını sağlar.
- Endoplazmik retikulum (ER) üzerinde ribozom taşıyıp taşımamasına göre granüllü ve granülsüz ( düz) ER olmak üzere iki grupta incelenir.
- Üzerlerinde ribozom bulunan ER dir. Proteinlerin taşınmasını sağlar ve depolar.
- Bazı proteinler ER de çeşitli işlemlerle yapısal değişikliğe uğratılarak işlenir.
- İşlenen bu proteinler golgiye taşınır.
- Üzerinde ribozom bulunmayan ER’dir.
- Granülsüz ER; lipid (yağ), karbonhidrat, fosfolipit, steroit (eşey hormonları gibi) sentezi yapar. Ayrıca granülsüz ER özellikle kas hücrelerinde kalsiyum depolar.
- İnsan karaciğer hücrelerinde ilaçların ve zehirli maddelerin etkisiz hâle getirilmesinde rol oynar. ER’den oluşan organeller, golgi, lizozom ve kofuldur.
- Tek zarla çevrili üst üste dizilmiş yassı keseciklerden oluşur.
- Granülsüz ER’den meydana gelmiştir.
- Hücrede salgılama ve zar fabrikası gibi görev yapar.
- ER’den gelen protein, lipit, karbonhidrat gibi temel bileşenleri işleyip farklılaştırarak; hücre zarının bileşenleri olan glikolipit, glikoprotein, lipoprotein sentezler.
- Enzim, hormon gibi düzenleyicileri de sentezler.
- Lizozom ve koful gibi organellerin oluşumunu sağlar.
- Bitkilerde hücre duvarını oluşturan selüloz, hücre zarında bulunan selüloz sentez kompleks proteinleri tarafından üretilir. Golgi aracılığı ile düzenlenir.
- Sperm ve alyuvar hücrelerinde golgi bulunmaz
- Bitkiler hariç ökaryot hücrelerin çoğunda bulunur.
- Basit (ilkel) yapılı bitkilerde fitolizozom denilen lizozom benzeri yapılar vardır.
- Alyuvar hücreleri dışında bütün hayvan hücrelerinde bulunur.
- Sindirim (hidroliz) enzimlerini içeren, tek zarla çevrili organeldir.
- Hücre içi sindiriminde görevlidir.
- Lizozomlar en çok karaciğer hücrelerinde ve akyuvarlarda bulunur.
- Lizozom, hücre içinde yaşlanmış, yıpranmış ya da işlevini yitirmiş organelleri, hücredeki polimerleri sindirir.
- Organizmada ölüm ve bazı hastalık durumlarında hücre içi kontrol mekanizması bozulduğunda zar yapısı bozulur ve lizozom enzimleri serbest kalırsa hücre kendi kendini sindirerek ortadan kalkar. Bu olaya otoliz denir. Otoliz, hücrenin ölümüne sebep olur.
- Kurbağa larvasının kuyruğunun yok olmasında, hareketsiz kalan kasların erimesi, yaşlı dokuların, alyuvarların ve mikropların yok edilmesinde, embriyonik gelişim sırasında parmak aralarındaki perdelerin yok olmasında lizozom enzimleri etkilidir.
- Besinler, besin kofuluna alındıktan sonra lizozom keseleri bu kofullarla birleşir ve difüzyonla hücre zarından geçebilecek kadar küçük moleküllere parçalanır. Geride kalan atık maddeler yüksek organizasyonlu canlılarda birikir ve bir zaman sonra hücre yaşlanmasıyla birlikte lipofuksin pigmentinin oluşumu görülür. Biriken bu madde yaşlı bireylerin ellerinde, omuzlarında ya da yüzünde kahverengi lekeler oluşturur.
- Kofullar tek katlı zarla çevrili içi sıvı dolu keselerdir.
- Koful öz suyu denilen bu sıvı içerisinde şeker, protein, organik asitler, mineraller, alkoloid maddeler, antosiyanin pigmentleri bulunur.
- Bitki hücrelerinde büyük ve sayısı az, hayvan hücrelerinde ise küçük sayıca fazladır.
- Kofullar hücrelerde; ER, golgi ve hücre zarından, çekirdek zarından oluşabilir.
- Kofulların görevleri
- Kofullar hücrede madde alışverişinde, beslenme, sindirimde ve boşaltımda görevlidir.
- Şeker ve aminoasitlerin geçici depo yeridir.
- İçindeki antosiyan gibi pigmentler çiçeklere renk vererek tozlaşmaya yardımcı olur.
- Meyvelere renk vererek tohumun yayılmasında etkili olur.
- Bazı zehirli atıkları tuzlarla birleştirerek kristal şeklinde depolayıp zararsız hale getirir.
- Besin kofulu, Sindirim kofulu, Boşaltım kofulu, Salgı kofulu ve Kontraktil koful gibi çeşitleri vardır.
- Tatlı sularda yaşayan bir hücrelilerde (paramesyum, amip, öglena gibi) kontraktil koful bulunmasına rağmen tuzlu sularda yaşayanlarda bulunmaz.
- Kontraktil koful, hücre içine giren fazla suyun aktif bir şekilde ATP harcanarak dışarı atılmasında görevlidir.
- Prokaryot canlılar ve memeli olgun alyuvarlarının dışında oksijenli solunum yapan tüm hücrelerde bulunur.
- Mitokondriler hücrenin enerji santralleridir. Oksijenli solunum ile ATP üretir.
- Substrat düzeyinde fosforilasyon ve oksidatif fosforilasyon ile ATP sentezlenir.
- Çift zarlıdır.
- Enerji ihtiyacı fazla olan sinir, kas ve karaciğer gibi hücrelerde mitokondri sayısı diğer hücrelere göre daha çoktur.
- Mitokondrilerin kendilerine özgü sınırlı bilgi taşıyan DNA’sı yüzden kendilerini eşleyebilirler.
- Çoğalmaları, çekirdek DNA’sının kontrolünde gerçekleşir.
- Mitokondride oksijenli solunum ile ATP üretildiğine göre, mitokondri etkinliği artan bir hücrede;
- Bitki hücrelerinde, alglerde ve öglena gibi protistlerde bulunan çift katlı bir organeldir.
- İçerdikleri renk maddeleri ve yaptıkları göreve göre üç çeşittir plastit vardır.
- Klorofil taşıdıkları için yeşil renkli plastitlerdir. Bazı protista (öglena) ve bitkilerde bulunur.
- Bir bitkinin tüm yeşil kısımlarında (yapraklarda, genç dallarda ve olgunlaşmamış meyvelerde) bulunur. Bitkilerde fotosentez olayının gerçekleştiği organeldir.
- Fotosentez: Bitkilerin CO2 ve H2O gibi inorganik maddelerden güneş enerjisi ve klorofil yardımı ile organik besin üretmeleridir. Bu sırada atmosfere O2 verilir.
- Kloroplastın en dışında seçici geçirgen yapıda çift zar bulunur. (Dış zar geçirgen iç zar seçici geçirgendir.)
- Kloroplast , stroma, granum ve ara lamellerden oluşur.
- Bitki hücrelerine yeşil dışındaki renkleri veren plastitlerdir. Örneğin; sarı (ksantofil), turuncu (karoten), kırmızı (likopen) renkte olan plastitler kromoplastlardır.
- Sonbaharda yaprakların dökülmeden önce sararmasının nedeni, klorofil pigmentinin yapısının bozulması ve kloroplastların kromoplastlara dönüşmesidir.
- Renksiz plastitlerdir.
- Lökoplastlar uzun süre ışık alırsa yeşil renkli kloroplastlara dönüşebilir. Örnek; patatesi ışıkta çillenmesi.
- Bitkinin kök, toprak altı gövdesi ve tohum gibi depo organlarının hücrelerinde bulunur; Nişasta, yağ ve protein depo eder.
MİTOKONDRİ ve KLOROPLAST FARKLARI
MİTOKONDRİ |
KLOROPLAST |
Oksijenli solunum yapar. |
Fotosentez yapar. |
Gece gündüz aktiftir. |
Işık olduğunda aktiftir. |
Oksidatif ve substrat düzeyinde fosforilasyon ile ATP üretilir. |
Fotofosforilasyon ile ATP üretilir. |
Hem bitki hem de hayvan hücrelerinde bulunur. |
Bitki hücrelerinde bulunur. |
Solunum reaksiyonları ile ATP üretilir. |
Işık enerjisi ile ATP üretilir. |
İç zar kıvrımlıdır. |
İç zar düz bir yapıya sahiptir. |
Klorofil renk pigmentleri bulunmaz. |
Klorofillidir, yeşil renk verir. |
Organik maddeleri inorganik maddelere kadar parçalar. |
İnorganik maddeleri organik maddelere dönüştürür. |
O2 kullanır,
su üretir. |
CO2 ve su
kullanır, O2 üretir. |
Ortam pH'ını düşürür. |
Ortam pH'ını arttırır. |
Turgor basıncını arttırır. Osmotik basıncı düşürür. |
Turgor basıncını düşürür. Osmotik basıncı arttırır. |
- Hemen hemen tüm ökoryat hücrelerde bulunan tek katlı zarla çevrili bir organeldir.
- Endoplazmik retikulumdan tomurcuklanarak oluşur.
- Hayvansal organizmalarda peroksizomlar, özellikle metabolik aktivitesi daha yüksek olan karaciğer, kalp, kas ve böbrek hücrelerinde daha fazla bulunur.
- Bitkilerde ise tohumlar ve yapraklar, peroksizom organeli bakımından daha zengindir.
- Peroksizomlar lizozomlara fiziksel olarak benzer. Ancak iki önemli farkı vardır.
Birincisi
Golgi tarafından değil, kendi kendilerini çoğaltarak (veya belki granülsüz ER den tomurcuklanarak) oluştuklarına inanılmaktadır.
İkincisi
Hidrolazlardan daha çok oksidaz enzimleri içerirler.
- Oksijeni hem kullanan hem de oluşturabilen bir organeldir.
- Hücrede metabolik faaliyetler sonucu oluşan H+’ iyonlarını O2 ile tepkimeye sokarak hidrojen perosit (H2O2) oluşumuna neden olur. Böylece sitoplazmanın pH' sını düzenlemiş olur.
- Peroksizom aynı zamanda katalaz enzimi taşır. Bu enzim çok zehirli olan peroksiti su ve oksijene parçalayarak O2 oluşumuna neden olur.
- Bazı peroksizomlar oksijen kullanarak yağ asitlerini mitokondrinin kullanabileceği daha küçük moleküllere dönüştürür. Çok uzun zincirli yağ asitlerinin beta oksidasyon yoluyla daha kısa hale gelmelerini sağlar. Bu kısa formdaki yağ asitleri mitokondriler için vazgeçilmez birer substrat haline gelirler ve hücrenin enerji ihtiyacının sağlanması için kullanılırlar.
- Amino asitlerden amino grubunu uzaklaştırır. (deaminasyon olayı)
- Bitki tohumlarında bulunan yağ asitlerinin glikoza dönüşmesini sağlar.
- Karaciğerde alkolün parçalanmasını sağlar.
BİLGİ:
Peroksizomlar, mitokondri gibi oksijen kullanan organeldir. Ancak ATP sentezi yapmazlar.
Oksidatif reaksiyonları yöneten peroksizom oksidatif enzimler olan katalaz, amino asit oksidaz ve ürik asit oksidaz enzimlerini içerir. Katalaz enzimi hidrojen peroksit adındaki reaktif oksijen radikalini parçalayarak su ve oksijene çevirip hidrojen peroksitin zararlı etkisini ortadan kaldırır. Ürik oksidaz enzimi eksikliği ise ürik asit birikimine ve ardından gut hastalığına sebep olur.
SENTROZOM (SENTRİYOLLER)
Hayvan hücrelerinin birçoğunda, alg ve mantarlarda çekirdeğin hemen yanında bulunan zarsız bir organeldir.
• Bir sentrozom, birbirine dik olarak yerleşmiş iki adet sentriyolden oluşur.
• Her bir sentriyol, dokuz adet üçerli mikrotübülden meydana gelir.
• Sinir hücreleri, olgun alyuvarlar, yumurta, çizgili kas hücreleri ve gelişmiş bitkilerin hücrelerinde sentrozom yoktur.
• Sentrioller, hücre bölünmesi sırasında kutuplara çekilerek iğ ipliklerinin tutunmasını sağlarlar.
• Kamçı, sil gibi hücre hareketini sağlayan yapıların oluşumunda rol alır.
BİLGİ:
Kanser tedavisinde uygulanan yöntemlerden biri de kemoterapidir. Kemoterapideki ilaçlar hücre bölünmesi esnasında sentriyoller arasında oluşan iğ iplikleri üstünde etkilidir. Bu ilaçlar iğ ipliklerinin oluşmasını engelleyerek kanserli hücrelerin bölünüp çoğalmasını durdurur.
HÜCRE İSKELETİ
- Ökaryot hücrelere şeklini veren ve hücre içi organizasyonu sağlayan yapıların tümü hücre iskeleti olarak adlandırılır.
- Hücre iskeleti proteinlerden oluşan mikrofilament , ara filament ve mikrotübül olmak üzere üç gruba ayrılır.
Ara filamentler: Diğer ikisinden daha kararlıdır. Hücre şeklinin ve hücre içi yapıların sabitlenmesinde görev alır. Örneğin çekirdeğin hücre içindeki yerinin sabitlenmesini ara filamentler sağlar.
Mikrotübül: Hücre şeklinin belirlenmesinde, hücrelerin ve hücre içindeki organellerin yer değiştirmesinde, mitoz sırasında kromozomların ayrılmasında görev alır. Ayrıca bitki hücrelerinde hücre duvarının yapısındaki selüloz liflerinin düzenlenmesinde de rol oynar.
Sil, kamçı ve sentriyolleri oluşturur. Mikrotübüller, ökaryotlara özgüdür.
ÇEKİRDEĞİN YAPISI ve GÖREVLERİ
- Çekirdek, içerdiği DNA nedeni ile hücrenin yönetim merkezidir.
- Prokaryotlar gibi çekirdeksiz hücreler de vardır. Fakat bu hücrelerde yönetimi sağlayan DNA, sitoplazmada bulunur.
- Çekirdek, birçok hücrede bir tanedir. Bazı hücrelerde çekirdek sayısı birden fazla olabilir. (Kas hücreleri, mantar hücreleri gibi)
Amip yandaki şekildeolduğu gibi bölündüğünde çekirdeğin bulunmadığı sitoplazma parçası ölürken çekirdeğin bulunduğu sitoplazma parçasının yaşamaya devam ettiği gözlenmiştir.
- Hücre canlılığının devam etmesi için sitoplazma ve çekirdek bir arada bulunmalıdır.
- Canlıların gelişmişliği ile kromozom sayıları arasında doğrudan bir ilişki de yoktur. Örneğin insanda kromozom sayısı 46 iken, damarlı tohumsuz bir bitki olan eğrelti otunda 500 tane kromozom bulunur.
- Canlıların benzerliği konusunda en önemli kriter, DNA şifrelerinin (gen dizilimlerinin) benzer olmasıdır.
- Gen, belirli sayıda (yaklaşık 1500) nükleotitten oluşan ve en az bir proteinin veya RNA’nın sentezinden sorumlu DNA parçasıdır.
- Lizozom, kloroplast ve kontraktil koful faaliyeti osmotik basıncın artmasına, turgor basıncının azalmasına neden olurlar.
Hücresel Yapılar |
Prokaryot |
Ökaryot |
|
Bakteri Hücresi |
Bitki Hücresi |
Hayvan Hücresi |
|
Hücre Zarı |
Bulunur. |
Bulunur. |
Bulunur. |
Hücre Duvarı |
Bulunur. Peptidoglikan içerir. |
Bulunur.
|
Bulunmaz. |
Çekirdek Zarı |
Bulunmaz. |
Bulunur |
Bulunur |
Çekirdekçik |
Bulunmaz |
Bulunur |
Bulunur |
DNA şekli |
Halkasal |
Doğrusal |
Doğrusal |
Sentriyol |
Yok |
Genelde yok
|
Genelde var |
Lizozom |
Yok |
Yok
|
Var |
Koful |
Yok |
Var |
Var
|
Kapsül |
Bazılarında var |
Yok |
Yok |
Plazmit |
Genelinde var |
Yok |
Yok |
Depo karbonhidrat |
Glikojen |
Nişasta |
Glikojen |
Endospor oluşturma |
Bazılarında var |
Yok |
Yok |
Herhangi bir Organelde Oluşan Problemin Hücreye Olası Etkileri
- Hücresel yapılarda meydana gelen bozukluklar çeşitli kalıtsal hastalıklara yol açabilir. Örneğin Tay-Sachs hastalığı lizozomların görevlerini yapamaması sonucu ortaya çıkar.
- Kistik fibroz ise hücre dışına fazla miktarda klor iyonunun atılması sonucunda meydana gelir. Bu hastalıkların ikisi de bireyin çok erken yaşlarda hayatını kaybetmesine neden olur.
- Mitokondri DNA’sındaki mutasyonlar sebebiyle insanlarda LHON sendromu, Leigh Sendromu ve Kearns-Sayre sendromu gibi kalıtsal hastalıklar da görülebilir.
YAPILAR |
BAKTERİ HÜCRESİ |
BİTKİ HÜCRESİ |
HAYVAN HÜCRESİ |
MANTAR HÜCRESİ |
Hücre zarı |
Var |
Var |
Var |
Var |
Hücre duvarı |
Var Yapısı: Peptidoglikan |
Var Yapısı: Selüloz |
Yok |
Var Yapısı: Kitin |
Nükleik asit |
DNA-RNA |
DNA-RNA |
DNA-RNA |
DNA-RNA |
Çekirdek |
Yok |
Var |
Var |
Var |
Çekirdekçik |
Yok |
Var |
Var |
Var |
DNA şekli |
Halkasal |
Doğrusal |
Doğrusal |
Doğrusal |
Ribozom |
Var |
Var |
Var |
Var |
Mitokondri |
Yok |
Var |
Var |
Var |
Plastitler |
Yok |
Var |
Yok |
Yok |
Klorofil |
Bazılarında var |
Var |
Yok |
Yok |
Sentrozom |
Yok |
Genelde yok Basit bitkilerde var |
Genelde var |
|
Lizozom |
Yok |
Yok Basit bitkilerde fitolizozom var |
Var |
Lizozom benzeri yapılar var |
Koful |
Yok |
Var (Büyük bir tane merkezi koful) |
Var (Çok sayıda) |
Var |
Golgi cisimciği |
Yok |
Var |
Var |
Var |
Endoplazmik retikulum |
Yok |
Var |
Var |
Var |
Hücre iskeleti elemanları |
Yok |
Var |
Var |
Var |
Hücre şekli |
Çubuk, küre, spiral, virgül |
Köşeli |
Ovale yakın |
Genellikle silindirik, ipliksi |
Kapsül |
Bazılarında var |
Yok |
Yok |
Bazılarında var |
Plazmit |
Genelinde var |
Yok |
Yok |
Yok |
Depo karbonhidrat |
Glikojen |
Nişasta |
Glikojen |
Glikojen |
SORULAR
SORU 47
SORULAR
7.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder