hücre

Hücreler,canlı organizmalardır. Canlılıklarını sürdürebilmek için çeşitli maddelere ihtiyaç duyarlar. Bu maddeleri çevrelerinden alıp kullanırlar. Kullanım sırasında oluşan atık maddeleri de hücreden dışarıya atarlar. Tüm hücrelerde hücreyi çepeçevre saran Akışkan-Mozaik Zar yapısındaki hücre duvarı bulunur. Bu zar canlı bir yapı olduğu için seçici geçirgendir ve ancak belirli maddelerin geçişine izin verir. Küçük moleküller hücre zarındaki porlardan geçerken enerji harcanmaz. Çünkü moleküller kendiliğinden geçer. Ancak büyük moleküllerin hücreye alınması ve atılması sırasında ATP enerjisi harcanır.

Aktif taşıma 2 çeşittir.

ENDOSİTOZ:

Endositoz, hücre zarından difüzyonla veya aktif taşımayla geçemeyecek büyüklükteki moleküllerin hücre içine alınış yöntemidir. Madde hücreye alınırken aktif taşımada olduğu gibi enerji harcanır. İki çeşit endositozdan bahsetmek mümkündür.

Fagositoz: Katı moleküllerin alınması.Bu olay sırasında alınacak molekül hücre zarına temas ettiğinde ilk olarak yalancı ayaklarla (pseudopodia) etrafı sarılır.

Kromozom sayılarının nesiller boyu sabit tutulması mayoz bölümü ile sağlanır. Mayoz özel bir hücre bölünmesidir. Bu bölünme ile diploit hücrelerden haploid hücreler meydana gelmektedir. Oluşan haploit hücrelere gamet denir.

Mayoz bölünmesinin amacı, kromozom sayısının yarıya inmesini sağlamaktır.

Mayoz bölümünde sonucu oluşan n kromozomlu gamet hücrelerinin döllenmesi sonucunda oluşan zigotun kromozom sayısının 2n olur. Dolayısıyla mayoz bölünme ile kromozom sayısının nesiller boyunca sabit kalması sağlanmış olur. Zigotun oluşması ile yeni birey ana ve babasının kromozomlarından birer tane taşır. Böylece ana ve babanın özelikleri yeni nesillere aktarır. Mayoz bölünme ile ayrıca tür içi çeşitlilik de ortaya çıkar. Bazı bitki ve tek hücreli canlılar, haploit (n) kromozomlu olduklrı için yaşamları boyunca mayoz bölünme geçirmezler.

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

Hücrenin hayatta kalabilmesi için hücre zarının akışkan özelliğe sahip olması zorunludur. Hücre zarı akışkanlığını yitirirse, zarda bulunan proteinler işlevlerini yerine getiremezler ve zar geçirgenliğini yitirir.

Hücrenin işlevi île ilgili ya da diğer hücrelerle ilişkisini sağlayan yapılardır. Hücrenin yaptığı işe ve bulunduğu yere göre farklılıklar gösterirler. Mikrovillus Özellikle emme görevi fazla olan hücrelerde, örneğin bağırsak epitelinde, hücre dış yüzeyini artırmak için, hücre zarının bir miktar sitoplazma ile beraber dışarıya doğru meydana getirdiği, parmak şeklinde 0.6-0.8 mikron uzunluğunda 0.08-0.1 mikron kalınlığındaki çıkıntılardır, ince bağırsakta her bir hücrede aşağı yukarı 3000-4000 mikrovillus bulunmaktadır. Bu mikrovilluslar (çoğulu mikrovilli) makromolekülleri parçalayan ve hücre içine taşıyan enzimleri taşır.

Sıvı geçirimine (alışverişine) kuvvetlice özelleşmiş (ozmoregülasyon yapan) hücrelerin taban kısımları (böbrek Malpiki tüplerinin epitel hücreleri) kaide labirenti denen birçok kıvrım ve girinti taşır. Epitel hücrelerinin alt kısmındaki "Kaide Zarı" hücre dışı bir yapı ve salgıdır; epitel hücrelerini alttaki bağ dokudan ayırmaya yarar.

Hücre, büyüklük bakımından belirli bir sınıra ulaştığı zaman, kuramsal olarak ikiye bölünmesi gereklidir. Çünkü hücre genel olarak bir küre şeklinde düşünülürse, büyümede hacim/yüzey orantısı r3/r2dir. Yani hacim yarıçapın küpüyle artarken, yüzeydeki büyüme yarı çapın karesine bağımlı kalır ve bir zaman sonra hücrenin yüzeyi gerek besin alışverişini gerek artık maddelerin atılımını ve gerekse gaz alışverişini bütün hücreye sağlayamayacak duruma gelir ve hücre, yüzeyini artırmak amacıyla bölünmeye başlar. Ayrıca büyüyen hücrede sitoplazma/çekirdek oranı arttığından ve çekirdeğin etki alanı sınırlı olduğundan bu durum hücreyi ölüme sürükleyebilir, dolayısıyla hücreyi bölünmeye zorlar (Bu fikri 1908 yılında ilk defa HERTVVIG ortaya atmıştır). Hücrenin içine yapay olarak iki çekirdek yerleştirildiğinde ya da çekirdek içindeki kromozom sayısı iki katnıa çıkarıldığında, hücrenin hacmi normal büyüklüğünün iki misli olabilir. Bu, çekirdeğin sınırlı bir etkiye sahip olduğunu kanıtlar. Uygun x-ışınına tutulan hücrelerde kalıtsal materyal çoğalması olur; fakat bölünme meydana gelmez ve sonuçta hücre büyümesiyle birlikte hızlı hücre çoğalması da görülür (kanserleşmede olduğu gibi).

Hücreler ya canlıların büyüyüp gelişmesi, rejenerasyonu ve dokularının yenilenmesi ya da üreme faaliyetlerinin gerçekleştirilmesi amacıyla bölünür. Bölünmelere detaylarıyla geçmeden önce hücrelerin niçin bölündükleri konusundaki görüşlere yer verelim. Hücre, büyüklük bakımından belirli bir sınıra ulaştığı zaman, kuramsal olarak ikiye bölünmesi gereklidir. Çünkü hücre genel olarak bir küre şeklinde düşünülürse, büyümede hacim yüzey orantısı r3 / r2 'dir. Yani hacim yarıçapın küpüyle artarken, yüzeydeki büyüme yarıçapın karesine bağımlı kalır ve bir süre sonra hücrenin yüzeyi gerek besin alış verişini gerek artık maddelerin atılımını ve gerekse gaz alış verişini bütün hücreye sağlayamayacak duruma gelir ve hücre, yüzeyini artırmak amacıyla bölünmeye başlar. Ayrıca büyüyen hücrede sitoplazma çekirdek oranı arttığından ve çekirdeğin etki alanı sınırlı olduğundan bu durum hücreyi ölüme sürükleyebilir, dolayısıyla hücreyi bölünmeye zorlar. (Bu fikri 1908 yılında ilk defa HERTWIG ortaya atmıştır.) hücrenin içine yapay olarak iki çekirdek yerleştirildiğinde ya da çekirdek içindeki kromozom sayısı iki katına çıkarıldığında, hücrenin hacmi normal büyüklüğünün iki misli olabilir.

Golgi kompleksinin bulunuşu
Hücre içinde yakın zamanlara kadar ağ,granül veya düzgün olmayan şekillerde gözlenmiş olan ve “sentrozoma yakın bulunan” bir organel vardır.İlk defa 1885’de PLATNER tarafından keşfedilmiş olmasına rağmen ancak 1898’de Camillo GOLGİ tarafından bir tür baykuşun sinir hücrelerinde gösterilmiştir. Gümüş nitratla boyama metodu ile ağ görünümünde bir yapı şeklinde görülen bu yapıya o zaman Golgi cihazı adı verilmiştir. Daha sonra hemen bütün omurgalı hayvanların hücrelerinde bu organelin bulunduğu ortaya çıkarılmıştır. Bitki hücrelerinde de ışık mikroskobu ile, sitoplazma içinde dağılmış olarak Golgi cihazının bulunduğu gösterilmiş, küçük ve yaygın olarak bulunan yapılar için golgiyozom veya diktiyozom adları kullanılmıştır. Bu organelin kırılma indeksinin sitoplazmik matriksin kırılma indeksinden çok farklı olması nedeniyle,canlı hücrelerde ışık mikroskobu ile incelenmesi zordur.Ancak metilen mavisi ile boyanan canlı hücrelerde Golgi cihazını görmek mümkün olabilir.

Hücre içinde meydana gelen bütün biyolojik olayların tek yöneticisi DNA’dır. DNA bu temel görevleri, kendisinde kodlanan ve türe özgü spesifik genetik (Bilgiler) yardımıyla gerçekleştirir. Diğer bir ifadeyle esas fonksiyonlarını tam ve eksiksiz olarak yürütebilmesi, birçok özel yardımcı moleküller ve proteinlerin(enzim) aracılığıyla olur. Özellikle, olayların gelişmesi, hızlanması ve doğru yönde ilerlemesi için enzimlerin rolleri oldukça önemlidir. Hücre içinde DNA’nın 5 tip temel görevi vardır.

Bunlar:

1-) DNA Replikasyonu
2-) Transkripsiyon (mRNA sentezi)
3-) Revers transkripsiyon
4-) DNA tamir mekanizması
5-) DNA rekombinasyonları

REVERS TRANSKRİPSİYON

Transkripsiyonda RNA polimeraz-I, DNA ipliklerinden birini kalıp olarak kullanarak, buradaki genetik bilgileri aynen mRNA’ya aktarır. Bu işlemi ise DNA’ya bağımlı olarak sürdürür (DNA-mRNA).

DNA'da kayıtlı bulunan bilgi pek hafife alınacak gibi değildir. Öyle ki, insanın tek bir DNA molekülünde tam bir milyon ansiklopedi sayfasını veya başka bir deyişle yaklaşık 1000 kitabı dolduracak miktarda bilgi bulunur. Dikkat edin; tam 1.000.000 ansiklopedi sayfası veya 1000 kitap... Yani, her bir hücrenin çekirdeğinde, insan vücudunun işlevlerini kontrol etmeye yarayan bir milyon sayfalık bir ansiklopedinin içerebileceği miktarda bilgi kodlanmıştır. Bir benzetme yapmak istersek, dünyanın en büyük ansiklopedilerinden birisi olan 23 ciltlik "Encyclopedia Britannica"nın bile toplam 25 bin sayfası vardır. Bu durumda, karşımıza inanılmaz bir tablo çıkar. Mikroskobik hücrenin içindeki, ondan çok daha küçük bir çekirdekte bulunan bir molekülde, milyonlarca bilgi içeren dünyanın en büyük ansiklopedisinin 40 katı büyüklüğünde bir bilgi deposu saklı durmaktadır. Bu da yaklaşık 1000 ciltlik, dünyada başka eşi, benzeri olmayan dev bir ansiklopedi demektir. Her gün, 24 saat boyunca, hiç durmadan, her saniyede insanın gen bilgilerinden bir tanesi okunacak olsa, bu işlemin tamamlanması için 100 yıl geçmesi gerekmektedir.

Cansız varlıklar doğrudan atom ve moleküllerden oluşmuştur. Canlı varlıklar ise çok sayıda atom ve molekülün oluşturduğu hücre denilen yapılardan meydana gelmiştir. Canlılığın gizemi de hücrelerde saklıdır. Canlı ve cansız varlıkları ayıran en önemli fark budur. Hücre; Canlıların tüm özeliklerini taşıyan en küçük temel yapı birimidir.

Atom -> Element -> Molekül -> Bileşik ( Organik - İnorganik) -> Organeller -> Hücre -> Doku -> Organlar -> Sistemler -> CANLI ORGANİZMA

Canlılar bir veya birden çok hücrenin bir araya gelmesi ile oluşmuştur.
• Bir hücreli canlılar ; Amip, terliksi hayvan, bakteri , çan hayvanı, öglena ( kamçılı hayvan ) ve bira mayası paramesyum ( terliksi hayvan )
• Çok hücreli canlılar ; İnsanlar, hayvanlar, ve bitkiler.
Hücre ilk kez İngiliz Bilim adamı Robert Hooke 1665 yılında yapmış olduğu basit bir mikroskopla şişe mantarında ince bir kesit alarak incelemiş ve birbirine benzeyen boş odacıklar gözlemlemiştir. Bu odacıkların her birine Hücre anlamına gelen Cellula ( Sellula) adını vermiştir.

Işık mikroskobunda yapılan gözlemlerde bile bitki ve hayvan hücresi arasındaki farklar izlenebilir.
Aşağıdaki tablodan da görülebileceği gibi bitki hücresinin çeperinde selüloz vardır. Hayvan hücresi ise selüloz çeper içermez. Selüloz bitki hücresine belli bir dayanıklılık ve şekil verir. Hücre çeperi vakuolleşen protoplastların yüksek osmotik basıncına karşı koyar. Turgor ve hücre zarı arasındaki dengeyi sağlar ve hücrenin patlamasını önler. Hayvan hücresi ise değişken şekillidir. Bitki ve hayvan hücresi genelde aynı organellere sahiptir. Bunlardan çekirdek ve mitokondriler çift tabakalı membran taşır.

Plastid membranı da çift tabakalıdır ve sadece bitki hücresinde vardır. Bitki hücresinde olup da hayvan hücresinde olmayan bir diğer organel de merkezi vakuol (büyük koful) dür. Tek tabakalı membran taşıyan endoplazmik retikulum (ER), diktiyozom, lizozom ve küçük vakuoller hem bitki hem de hayvan hücresinde görülür. Ribozom membransız olup her iki hücre tipinde de görülür. Sentriyoller hayvansal hücrelerin çoğunda bulunur fakat bitkilerde bulunmaz.