Hücre Zarı ve Çeperi

Hücre zarının en önemli özelliği seçici-geçirgen yapıda olmasıdır. Bu özellik sayesinde hücreye girecek ve hücreden çıkacak maddelerin kontrolü sağlanır.

Hücre zarı temel olarak fosfolipitler, proteinler ve karbonhidratlardan oluşur. Yapısında bulunan glikolipit ve glikoproteinler kimlik görevi görürken, proteinler madde geçişini sağlar. Kolesterol ise hücre zarının dayanıklılığını arttırır ve bitki hücrelerinde bulunmaz.

Hücre zarından geçebilen maddeler genellikle küçük moleküllerdir ve pasif taşıma veya aktif taşıma ile geçiş yaparlar. Pasif taşımada çok yoğun ortamdan az yoğun ortama enerji harcanmadan geçiş olurken, aktif taşımada enerji (ATP) kullanılır.

Dikkat! Hücre çeperi olan canlılarda endositoz görülmez. Çeper bitkilerde selülozdan, mantarlarda kitinden, bakterilerde peptidoglikandan ve arkelerde pseudopeptidoglikandan oluşur.

Madde Taşıma Çeşitleri

Basit difüzyon, moleküllerin çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğru lipit tabakasından geçmesidir. Bu süreçte protein kanalları kullanılmaz ve ATP harcanmaz. Canlı veya cansız ortamlarda gerçekleşebilir.

Kolaylaştırılmış difüzyon, moleküllerin protein kanalları aracılığıyla taşınmasıdır. Glikoz, galaktoz ve fruktoz gibi moleküller bu yolla taşınır ve yine ATP harcanmaz.

Osmoz, su moleküllerinin çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğru yarı geçirgen bir zar aracılığıyla geçişidir. Su yoğunluğu düşük olan çözeltiden, yüksek olan çözeltiye doğru hareket eder.

Diyaliz ise küçük moleküllerin yarı geçirgen bir zardan geçmesiyle gerçekleşen bir taşıma çeşididir. Bu süreçte de ATP harcanmaz.

Bunu Hatırla! Pasif taşıma türlerinin hepsinde enerji harcanmaz, moleküller difüzyon gradyenti doğrultusunda hareket eder.

Hücre Sitoplazması ve Organeller

Sitoplazma, hücrenin %70-80'ini oluşturan ve yumurta akı kıvamında olan bölümüdür. İçerisinde çeşitli organeller bulunur ve hücrenin yaşamsal faaliyetlerinin gerçekleştiği yerdir.

Ribozom, protein sentezinin gerçekleştiği organeldir. Prokaryotlardaki ribozomlar (70S) ökaryotlardakinden (80S) küçüktür. İlginç bir istisna olarak, arkelerin ribozomu ökaryotlara benzer yapıdadır.

Sentrozom, bazı arkelerde ve hayvan hücrelerinde bulunan bir organeldir. Hücre bölünmesinde iğ ipliklerini üreterek görev yapar. Sinir hücresi, yumurta hücresi ve olgun alyuvar hücresinde bulunmaz.

Endoplazmik Retikulum (ER) iki çeşittir: Granüllü ER (üzerinde ribozom var) ve düz ER (üzerinde ribozom yok). Granüllü ER protein sentezinde görev alırken, düz ER trigliseritlerin sentezi, bazı polisakkaritlerin sentezi ve steroidlerin sentezinde rol oynar.

İlginç Bilgi: Yağ sentezinin fazla olduğu hücrelerde düz ER sayıca daha fazla bulunur. Bu özellikle karaciğer hücreleri için karakteristiktir.

Hücrenin İşlevsel Organelleri

Golgi aygıtı, salgıların sentezlenmesi ve paketlenmesinde görev alır. Ayrıca fosfolipitlerin, glikolipitlerin ve glikoproteinlerin sentezini gerçekleştirir. Hücreden salgılanacak maddeler burada işlenerek hazırlanır.

Koful (vakuol), hücrede su, besin ve artıkların depolandığı organeldir. Besin kofulu, salgı kofulu, sindirim ve boşaltım kofulları gibi çeşitleri vardır. Kontraktil koful ise amip, öglena ve paramesyum gibi canlılarda ATP harcayarak fazla suyu dışarı atar.

Peroksizom, H₂O₂ denilen hidrojen peroksit molekülünü parçalayan katalaz enzimine sahip bir organeldir. Zararlı molekülleri zararsız hale getirir ve uzun yağ zincirlerini kopartır.

Lizozom, hücre içi sindirimde görevli, hidrolitik enzimler içeren bir organeldir. Fagositoz ve pinositozla alınan büyük organik molekülleri sindirebilir. Otoliz (hücre ölümü) ve otofaji (hücre içi geri dönüşüm) süreçlerinde görev alır.

Unutma! Lizozomlar "hücrenin sindirim sistemi" olarak adlandırılır ve içerdikleri enzimler kontrollü bir şekilde salgılanmazsa hücreye zarar verebilirler.

Enerji ve Renk Organelleri

Mitokondri, hücrenin enerji fabrikası olarak bilinir ve ATP üretiminden sorumludur. İç zarı katlantılı (krista) yapıdadır ve matriksinde kendine ait DNA, RNA ve ribozom bulunur. Bu DNA'lar histon proteini ile çevrili değildir.

Enerji ihtiyacı yüksek olan çizgili kas hücreleri ve sinir hücreleri gibi hücrelerde mitokondri sayıca fazladır. Mitokondride organik monomerlerin parçalanmasıyla enerji üretilir (solunum).

Kloroplast, bitkilere yeşil rengini veren ve fotosentezi gerçekleştiren organeldir. İçinde kendine ait DNA, RNA ve diğer organeller bulunur. Fotosentez sırasında inorganik maddelerden (CO₂ ve H₂O) organik maddeler ve ATP üretilir. Bir bitkinin kök gibi bazı hücrelerinde kloroplast bulunmaz.

Kromoplast, bitkilere kırmızı, sarı ve turuncu renklerini veren plastidlerdir. Likopen (kırmızı), ksantofil (sarı) ve karoten (turuncu) pigmentleri içerir. Karoten aynı zamanda A vitamini öncüsüdür.

Lökoplast ise renksiz plastidlerdir ve nişasta ile yağ depolar.

Bilimsel Gerçek: Mitokondri ve kloroplast gibi organeller, endosimbiyotik teori ile açıklandığı gibi, bir zamanlar bağımsız yaşayan prokaryotik hücrelerdir ve evrimin bir sonucu olarak hücrede kalıcı hale gelmişlerdir.