Hücre Nedir? | Yapısı | Özellikleri

Hücre nedir? Hücrenin yapısı nasıldır? Hücrenin özellikleri nelerdir? Hücre hakkında bilgiler.

Hücre Nedir?

Canlıların, canlılık özelliği gösteren en küçük yapı ve görev birimlerine hücre denir.

Hücre ilk defa 1665 yılında Robert Hook tarafından şişe mantarı incelenerek bulunmuştur. Daha sonra Schleiden ve Schwann isimli insanları hücre ile ilgili bilgileri toplayarak hüre teorisini ortaya koymuşlardır. Sonraki yıllarda yapılan çalışmalarla hücre teorisi desteklenmiş ve geliştirilmiştir.

Hücre Teorisi

  • Bütün organizmalar, bir veya birden fazla hücreden meydana gelirler.
  • Bütün organizmaların temel yapı ve görev birimi hücredir.
  • Her hücre kendinden önceki hücrenin bölünmesi ile meydana gelir.
  • Her hücrenin kalıtım maddesi kendi içinde bulunur.
  • Canlılardaki metabolik olaylar hücre içinde gerçekleşir.

Hücrenin Yapısı ve Özellikleri

Canlıları oluşturan hücreler yapısal olarak prokaryot, ökaryot hücreler olmak üzere iki grupta incelenmektedir.

1-) Prokaryot Hücre

  • Çekirdek zarı ve zarlı organelleri olmayan hücrelerdir.
  • Genetik materyal (DNA) sitoplazmaya dağılmış halde bulunur.
  • Sadece zarsız organel bulundururlar.
  • Hücre çeperleri bulunur.
  • Bakteriler ve arkeler prokaryot hücre yapısına sahiptir.

2-) Ökaryot Hücre

  • Kalıtım maddesinin belirgin bir zarla kuşatılması ile oluşan çekirdeği ve zarla çevrili organelleri bulunan hücrelerdir.
  • Amip, öglena, paramesyum gibi tek hücreliler, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar alemlerinde incelenen canlılar ökaryot hücresel yapıya sahiptir.
  • Ökaryot bir hücre; dıştan içe doğru: hücre zarı, sitoplazma ve çekirdek olmak üzere üç temel bölümde incelenir.

A-) Hücre Zarı

  • Sitoplazmayı kuşatarak dağılmaktan koruyan çok ince yapıdır. Hücre zarının yapısında protein, yağ ve karbonhidratlar vardır. Zarın yapısında, karbonhidratların miktarı en az, proteinlerin miktarı ise en fazladır. Karbonhidratlar zarda yalnız olarak bulunmazlar. Proteinlerle birleşerek glikoproteinleri veya lipitlerle birleşerek glikolipitleri oluştururlar.
  • Hücre zarı ile ilgili olarak günümüzde geçerli olan model Singer ve G. Nicholson tarafından geliştirilen akıcı – mozaik zar modelidir.

Akıcı-Mozaik Zar Modeli

  • Bu modele göre hücre zarı karbonhidrat, protein ve yağ moleküllerinden meydana gelmiştir.
  • Hücre zarındaki moleküller sabit olmayıp, hareketli bir yapı göstermektedir.
  • Zarın temel yapısını çift karlı yağ tabaksı oluşturur.
  • Zarın akışkanlığını sağlayan bu yağ tabakası fosfolipit moleküllerinden oluşur.
  • Proteinler yağ tabakasının yüzeyinden veya yağ molekülleri arasında gömülü halde bulunurlar. Buna göre de zarla ilişkili proteinler dış proteinler veya iç proteinler olarak iki grupta incelenebilirler.
  • Fosfolipit tabakasına dağılmış haldeki proteinler mozaik şeklinde bir görüntü oluşumuna neden olur.
  • Proteinlerin hücre zarındaki yerleri sabit olmayıp görev sırasında yer değiştirebilirler.
  • Hücre zarının dış kısmında glikoprotein ve glikolipit bulunur.
  • Bu moleküllerin farklı dağılımı ve sayısı hücrenin özgünlüğünü sağlar.
  • Hücre zarını meydana getiren protein, yağ karbonhidrat molekülleri hücre zarında çeşitli kompleksler halinde bulunabilir. Bunlardan başlıcaları şöyledir:

– Fosfolipit: Fosfat grubu + yağ (lipit)

– Glikolipit: Glikoz + yağ (lipit)

– Glikoprotein: Glikoz + protein

– Lipoprotein: Yağ (lipit) + Protein\r\n

  • Zar yapısındaki glikoprotein, lipoprotein ve glikolipitlerin miktarının ve dağılımının farklılığı her hücrenin zar yapısının kendine özgü olmasını sağlar.
  • Hayvan hücrelerinde hücre zarında bulunan glikolipit ve glikoprotein moleküllerinin oluşturduğu tabakaya glikokaliks denir. Glikokaliks hücrenin kimliğini belirler.

Hücre Zarının Özellikleri

  • Hücre zarı tüm canlı hücrelerin yapısında bulunur.
  • Hücre zarı canlı, saydam ve esnektir. Üzerinde madde alışverişinde etkili olan delikler bulunur.
  • Sitoplazmayı kuşatarak dağılmasını engeller ve hücreyi dış etkenlerden korur.
  • Seçici geçirgen özelliğe sahip olan hücre zarı bu özelliği sayesinde hücre içi ve hücre dışı ortam arasında madde giriş çıkışını kontrol eder.
  • Kalınlığı sabittir, hücrenin yaşlanmasına bağlı olarak kalınlığı sabittir.
  • Hücreye şekil verir ve hücre içi ile dış ortam arasında madde alışverişini sağlar.

Hücre Zarı Oluşumları

  • Bazı hücrelerde hücre zarının farklılaşması sonucu oluşan çeşitli yapılar bulunmaktadır. Bu yapılar mikrovillus, yalancı ayak, besin kofulu, sil ve kamçıdır.

Hücre Zarı Dışındaki Yapılar

Hücre Duvarı

  • Bazı hücrelerde hücre zarının üzerinde hücre duvarı adı verilen bir yapı bulunur.
  • Hücre duvarı tüm arke ve bakteriler, bazı algler, mantarlar ve bitki hücrelerinde bulunur.
  • Hücre duvarı hücre zarının üzerinde uzanan cansız, sert ve dayanıklı bir yapıdır.
  • Hücre zarına göre daha kalındır ve kalınlığı zamanla artar. Bu nedenle bitkilerde genç hücrelerin hücre duvarı ince iken yaşlanmış hücrelerin duvarı daha kalındır.
  • Hücre bitkilerde selüloz, mantarlarda kitin, bakterilerde ise karbonhidrat, protein ve yağların özel bir bileşi olan peptidoglikondan meydana gelir.
  • Hücre duvarının üzerinde madde alışverişine yardımcı olan büyük geçitler bulunur. Geçitler hücre zarındaki porlardan daha büyük ve daha geçirgendir.
  • Hücre duvarı hücreyi en dıştan kuşatarak hücreyi mekanik ve ozmotik dış etkilerden korur. Hücreye şekil verir ve desteklik sağlar.

B-) Sitoplazma

  • Hücre zarı ile çekirdek arasını dolduran yarı akışkan canlı bir ortamdır. Sitoplazmanın koyu kıvamlı sıvı kısmı (sitozol) ve organeller olmak üzere iki kısımda incelenebilir.

a-) Sıvı kısım (Sitozol)

  • Sitoplazmanın organellerin dışında kalan sıvı kısımdır.
  • Sitozolün büyük bir kısmı sudan oluşur.

b-) Organeller

  • Hücre sitoplazmasında bulunan ve içerisinde temel hayatsal olayların meydana geldiği yapısal birimlere organel denir.
  • Organellerin yapıları, şekilleri ve görevleri birbirlerinden farklıdır. Organeller yapısal olarak üç guruba ayrılır. Bunlar: Zarsız organeller (Ribozom, Sentrozom, Hücre iskeleti), Tek zarlı organleller (endoplazmik retikulum, golgi, lizozom, koful), İki zarlı organeller ( mitokondri, plastitler)

1-) Ribozom

  • Zarsız bir organeldir.
  • Tüm canlılarda bulunan temel organeldir.
  • Protein ve ribozomal RNA dan yapılmıştır.
  • Sitoplazmada tek tek dağınık halde veya zincirler oluşturacak şekilde bulunabilirler.
  • Çok sayıda ribozomun birleşmesiyle oluşan boncuk dizisi şeklindeki yapılara poliribozom veya polizom adı verilir.
  • Sitoplazmada serbest olarak bulunduğu gibi çekirdek zarı ve endoplazmik retikulum üzerinde de bulunur.
  • Ayrıca kloroplast ve mitokondri organellerinin de kendilerine ait ribozomları vardır.
  • İki alt birimden oluşur. Bu iki birim normalden ayrı olup, ribozom görev yapacağı sırada birleşir.

Ribozomun Görevi

  • Protein sentezinin gerçekleştiği organeldir.
  • Proteinler, amino asitlerin peptit bağları ile birbirlerine bağlanmasıyla oluşurlar.
  • Her bağ kurulurken bir molekül su açığa çıkar.

2-) Endoplazmik Retikulum

  • Hücre zarı ile çekirdek arasında uzanan kanalcık ve borucuklardan oluşmuş yapıdır.
  • Yapısı hücre zarına benzer ancak daha incedir.
  • Hücre bölünmesi sırasında eriyerek kaybolur ve bölünme tamamlanınca tekrar oluşturulur.
  • Bütün ökaryot canlılarda bulunur.
  • Üzerinde bulunan ribozomların oluşturduğu proteinleri golgi aygıtına aktarır.
  • Üzerinde ribozom bulundurup bulundurmamasına göre ikiye ayrılır.

a-) Granüllü Endoplazmik Retikulum

  • Zarları üzerinde ribozom bulundurur.
  • Proteinler burada hücrenin çeşidine göre işlenirler.
  • Özellikle protein sentezinin yoğun olduğu hücrelerde sayıları fazladır.

b-) Granülsüz Endoplazmik Retikulum

  • Üzerinde ribozom bulundurmaz.
  • Özellikle endokrin bezlerinde ve yağ sentezi yapan hücrelerde sayıları fazladır.
  • Lipit, steroit ve polisakkarit metabolizmasında rol oynamaktadır.
  • Ayrıca kas hücrelerinde kalsiyum depolanmasında, karaciğer hücrelerinde ilaçların etkisiz hale getirilmesinde rol oynar.

Endoplazmik Retikulumun Görevleri  

  • Protein, yağ ve hormon gibi bazı maddelerin sentezlenmesinde ve bazılarının depolanmasında rol oynar.
  • Hücre içerisinde madde taşınmasını gerçekleştirir.
  • Hücreye desteklilik sağlar.
  • Golgi, ribozom ve koful oluşturabilir.
  • Ribozomlarda sentezlenen proteinlerin kanalcık sistemleri ile hücrenin gerekli yerlerine ulaştırır.

3-) Golgi Aygıtı

  • Üst üste dizilmiş disk şeklindeki yassı keseciklerden oluşur.
  • Hücrede genellikle hücre zarı ve endoplazmik retikuluma yakın olarak bulunur.

Golginin Görevleri

  • Bulunduğu doku çeşidine göre çeşitli salgı maddelerinin üretimi, paketlenmesi ve salgılanmasında görevlidir.
  • Vücutta üretilen ve hücre dışına gönderilen salgı maddelerinin üretimini yapar.
  • Hücrenin özgüllüğünü oluşturan ve hücre zarında bulunan glikoprotein, glikolipit ve lipoproteinlerin üretilmesini sağlar.
  • Lizozom ve koful oluşumunda görev alır.

4-) Lizozom

  • Golgi ve endoplazmik retikulum tarafından oluşturulan ve içinde çeşitli sindirim enzimleri bulunduran oganeldir.
  • Dış kısmında lipoprotein özellikte tek katlı zar bulunur.
  • Lizozom oluşumu sırasında önce granüllü E. R’de sentezlenen pasif enzimleri içeren kesecikler golgiye aktarılır.
  • Daha sonra golgide enzimler aktif hale getirilerek lizozom kesecikleri şeklinde sitoplazmaya bırakılır.

Lizozomun Görevleri

  • Hücre içine alınan büyük moleküllü maddelerin hidrolizi sorumlu organeldir.
  • Lizozom zarının yırtılmasıyla içindeki enzimlerin hücreyi parçalanmasına otoliz denir.
  • İnsanların embriyonal döneminde parmak oluşumu, kurbağaları başkalaşım dönemlerinde kuyruğun kaybolması, kertenkelenin kuyruğunun kopması gibi kontrollü hücre ölümlerinde otoliz olayı etkili olur.
  • Hareketsiz kalan kasların erimesi, yaşlı doku ve alyuvarların yok edilmesi ve mikropların sindirilmesinde lizozom enzimleri etkilidir.
  • Hücre içindeki fazla, yaşlanmış veya hasar görmüş olan organellerin parçalanmasında yine lizozom etkili olur.

5-) Koful 

  • Hücre içinde oluşan artıkların, besinlerin ve fazla sıvıların depoladığı keseciklerdir.
  • İçerisinde koful öz suyu denilen bir suyu bulunur.
  • Koful öz suyunda suyun yanı sıra mineral tuzları, amino asitler, şekerler, artık ürünler, çeşitli pigmentler bulunabilir.
  • Hayvan hücrelerinde kofullar küçük, az sayıda ve geçerlidir.
  • Bitki hücreleri yaşlandıkça artık madde birikiminin artmasına bağlı olarak küçük kofullar birleşerek büyük kofulları oluşturur.
  • Bitkilerin genç hücrelerinde çok sayıda küçük koful bulunur.
  • Endoplazmik retikulum, golgi veya hücre zarından meydana gelebilir.

Kofulların Görevleri

  • Kofullar hücrenin madde alışverişinde, beslenmesinde, sindiriminde, boşaltımında, hücre içi ozmotik dengenin sağlanmasında ve bazı bitkilerde renk oluşumunda etkili olan organellerdir.

Koful Çeşitleri

Kofullar yapı ve görevleri bakımından çeşitlilik gösterirler.

a-) Kontraktil koful:

  • Tatlı sularda yaşayan tek hücrelilerde osmozla hücre içinde giren fazla suyu kasılıp gevşeyerek hücre dışına boşaltan kofullardır.
  • Çalışmaları sırasında ATP harcanır.

b-) Besin kofulu:

İçinde dışarıdan alınan büyük moleküllü besin maddeler bulunan kofullardır.

c-) Sindirim kofulu:

Besin kofulunun lizozom birleşmesi sonucu oluşan ve içerisinde sindirim gerçekleştiği kofuldur.

ç-) Boşaltım kofulu: 

  • Metabolizma artıklarının bulunduğu kofullardır.
  • Sindirim kofullarında bulunan artık maddelerin dışarı verilmesi boşaltım kofulu ile sağlanır.

d-) Depo kofulu:

  • Çeşitli maddeleri depolayan kofuldur.

e-) Salgı kofulu:

  • Golgi veya endoplazmik retikulum tarafından oluşturulan ve içerisinde çeşitli salgı maddelerini bulunduran kofullardır.

6-) Sentrozom

  • Zarsız bir organeldir.
  • Birbirine dik konumlu olan silindirik yapıda iki sentriol oluşmuştur.
  • Sentrioller hücre bölünmeye hazırlandığı dönemde eşlenerek her biri zıt kutuplara gider ve aralarında iğ iplikleri oluşur.
  • Bitki hücrelerinde sentriollerden oluşan bir sentrozom organeli bulunmaz.
  • Bu organel hücre bölünmesinde görevlidir.

7-) Mitokondri

  • Memeli alyuvarları dışında oksijenli solunum yapan tüm ökaryot hücrelerde bulunur.
  • Çift zarlı bir yapıya sahiptir.
  • Dış zar düz ve esnektir.
  • İç zar, yüzey genişletmek amacıyla oluşan kıvrımlardan meydana gelmiştir. Bu kıvrımlara krista adı verilir.
  • Kristalar üzerinde enerji üretimini sağlayan ETS (elektron taşıma sistemi) elemanları bulunur.
  • Mitokondri iç kısmı matriks adı verilen sıvı ile doludur.
  • Matrikste, oksijen solunumla ilgili enzimler bulunur

Mitokondrinin Görevi

  • Oksijenli solunum ile ATP enerjisinin üretildiği organeldir.
  • Mitokondrilerde üretilen ATP enerjisi, hücrede fotosentez ve kemosentez dışındaki enerji gerektiren olaylarda kullanılır.

8 -) Plastitler

  • Bitkilerde ve öglena gibi bazı tek hücreli ökaryot canlılarda bulunan çift zarlı organellerdir.
  • Yapılarında nükleik asit bulunduran bu organellerin kloroplast, kromoplast ve lökoplast olmak üzere üç çeşidi bulunur.

a-) Kloroplast

  • Yapılarında klorofil pigmentini bulundurduklarından dolayı yeşil renkli olan plastitlerdir.
  • Kloroplastın içini dolduran sıvı kısma gömülü halde bulunan zar sisteminin oluşturduğu yassı şekilli lameller (granum) üst üste dizilerek granaları oluştururlar.
  • Granumlarda ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştüren klorofil pigmenti ve fotosenteze ait ETS elemanları bulunur.
  • Kloroplast içerisindeki renksiz ara maddeye stroma denir.
  • Stromada kloroplasta ait DNA, RNA, ribozom ve enzimler vardır. Dolayısıyla çoğalabilirler ve protein sentezi yapabilirler.

Kloroplastın Görevleri

  • Kloroplastlar fotosentezin yapıldığı organeldir.
  • Fotosentez ile ışık enerjisi kimyasal bağ enerjisine dönüştürülmüş olur.
  • Fotosentez reaksiyonları sırasında ATP enerjisi de üretilir. Ancak, bu enerji yine kloroplast tarafından tüketilir.

b-) Kromoplast

  • Çeşitli pigment maddelerini içerdiklerinden dolayı farklı renklere sahip olan organellerdir.
  • Yapraklarda, meyvelerde ve bazı bitkilerin köklerinde bulunur.

c-) Lökoplast

  • Renk pigmenti içermediklerinden dolayı renksiz olan plastitlerdir.<
  • Bitkinin kök, toprak altı gövdesi ve tohum gibi depo organlarını oluşturan hücrelerde bol miktarda bulunur.
  • Bulunduğu bitkiye göre depo ettiği madde değişebilir.

C-) Çekirdek

  • Hücrenin kalıtım ve yönetim merkezidir.
  • Prokaryot zarla çevrili gerçek bir çekirdek yoktur.
  • Çekirdeğin, şekli, büyüklüğü ve hücredeki sayısı canlıdan canlıya ve bir canlının farklı dokularında farklılık gösterebilir.

Çekirdeğin Yapısı

  • Bir hücrenin çekirdeği dört kısımda incelenebilir.

a-) Çekirdek zarı

  • Çift katlı bir yapıya sahip olan çekirdek zarı endoplazmik retikulum ile bağlantılıdır.
  • Çekirdek zarı üzerinde çekirdek sıvısı ile sitoplazma arasındaki madde geçişini sağlayan ve hücre zarındakilere oranla daha geniş olan porlar bulunur.

b-) Çekirdek plazması

  • Çekirdeğin içini dolduran sıvı kısımdır.

Yarı akışkan olan bu kısım sitoplazmanın sıvı kısmına benzer.

c-) Çekirdekçik

  • Yapılarında RNA, proteinler ve rRNA’ların yapıldığı kromatin kısmı bulunur.
  • Çekirdekçik, rRNA’ların sentezlendiği yer olduğu için ribozom sentezinde aktif rol oynar.

ç-) Kromatin iplikler

  • Çekirdeğin en önemli kısmıdır. Hücrelerin yönetici molekülleri olan DNA moleküllerini içerir.
  • Kendilerini eşleyebilirler.
  • Hücre bölünmesi sırasında belirgin hale gelirler.
  • Kromatinler ipliksi yapıda ve doğrusaldır.

Çekirdeğin Görevleri  

  • Hücrenin yönetim ve kalıtım birimdir.
  • Hücrelerdeki mevcut karakterlerin yeni hücrelere aktarılmasını sağlar.
  • Çekirdek sahip olduğu DNA sayesinde protein sentezi için gerekli şifreyi taşır. Çekirdekte protein sentezi için gerekli şifreler bulunduğundan dolayı hücredeki hayatsal olayların kontrol edildiği yapıdır.

One comment

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir