HÜCRE YAPISI VE BİLEŞENLERİ

HÜCRELERİN GENELÖZELLİKLERİ Hücreler hem morfolojik (şekilsel) hem de metabolikolarak çok büyük farklılıklar gösterirler.

E.coli isimli bakteri 1μm (μm=mikrometre= 1 metreninmilyonda biri) uzunluğundayken, aksonları 1 metreuzunluğunda olan sinir hücreleri vardır. Çok büyük bir çoğunluğu 1-30 μm arasındadır.

Hücreler küçük olmak zorundadırlar, çünkümetabolizmalarında diffüzyon çok önemlidir.

Bir hücrenin boyutları ve şekli, yerine getirmek zorunda

olduğu belirli işlevlerle ilgilidir.

HÜCRELERİN FONKSİYONEL ÖZELLİKLERİ 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).

HÜCRENİN ORGANİZASYONU

• Hücreyi oluşturan farklı maddeler topluca protoplazma adını alır.

Protoplazma temel olarak 5 maddedenoluşmuştur:– su,– elektrolitler,– proteinler,– lipitler,– karbonhidratlar

Su hücrelerin temel sıvı ortamıdır, bir çok hücrenin % 75-80 ‘i sudan

oluşmuştur. Hücre içindeki pek çok kimyasal

madde suda çözünmüş durumdadır.

Elektrolitler hücresel reaksiyonlar için gerekliinorganik kimyasalları oluştururlar.Hücre içindeki en önemli elektrolitler;– potasyum,– magnezyum,– fosfat,– sülfat,– bikarbonat,– sodyum,– klor ve– kalsiyumdur.

• Proteinler sudan sonra hücrede en fazlabulunan maddedir. Normalde hücre kitlesinin % 10-20 ‘sinioluşturur.Hücre proteinleri yapısal proteinler vegenellikle enzim olarak işlev görenglobüler proteinler olarak ikiye ayrılır.

Lipidler Çoğu hücredeki en önemli lipidler:fosfolipid ve kolesterol’dür. Bu ikisi hücre kitlesinin % 2’ sini

oluşturur. Fosfolipid ve kolesterol dışında hücredenötral yağ olarak ta adlandırılantrigliseritler bulunur.

• Karbonhidratlar, glikoproteinlerin birparçası olmak dışında yapısal açıdan çokfazla önem taşımazlar.Ama kolay veanaerobik ortamda da enerji sağlamalarınedeniyle hücrenin beslenmesinde büyükrol oynarlar.-enerji kaynağı

HÜCRENİN BÖLÜMLERİ

Hücre 3 temel bölüme ayrılarak incelenmektedir.

Hücre zarı Sitoplazma ve Organeller Çekirdek

HÜCRE ZARI

Her bir hücre, ince bir zarla, plazma membranı ya da

kısaca hücre zarı ile çevrilidir.

ÖZELLİKLERİ:

☺ Canlı-saydam ve esnektir

☺Üzerinde por denilen delikler bulunur

☺Seçici geçirgendir

☺Zardaki proteinler enzim görevi yapar

☺Akışkan bir yapıya sahiptir

Hücre zarının görevleri:

1. Hücre içindeki sitoplazmayı hücre dışındaki dışortamdan ayırır.2. Hücreleri diğerlerinden ayırır.3. Kimyasal reaksiyonların oluşabileceği belirgin biryüzey oluşturur.4. Hücreye materyal giriş-çıkışını düzenler.5. Yapısında bulunan proteinler hücreye yapısaldestek sağlarlar.6. Bazı proteinler kimyasal reaksiyonlarıhızlandıracak enzim görevi yaparlar.7. Reseptör görevi yaparlar.8. Hücreye antijenik özellik kazandırırlar (hücrelerinbirbirlerini tanımasını sağlarlar).

Hücre zarının en önemli özelliklerindenbirisi seçici geçirgenlik özelliğine sahipolmasıdır. Bu;– homeostazis için ve– hücrelerin uyarılması için gereklidir.

HÜCRE ZARININ YAPISI

1972 yılında hücre zarının yapısıyla ilgiliolarak sıvı mozaik modeli tanımlanmıştır. Bu modele göre hücre zarı başlıca proteinve fosfolipitlerden oluşmuş çift katlı birsıvıdır. Fosfolipit tabaka membranın sıvıbölümünü oluştururken, bu sıvı tabakaiçine gömülü halde bulunan proteinler isemozaik bölümünü oluştururlar.

Hücre zarında iki tip protein bulunur. Bunlar: 1- Zar içinde bir mozaik ya da buzdağı gibigömülü olarak bulunan integral proteinler .integral proteinlerin bazısı zar içine biraz gömülüiken bir kısmı da membranı tamamıyla katedereksitoplazmaya kadar ulaşırlar.integral proteinlerin çoğu suda eriyenmaddelerin, özellikle iyonların hücre içi ve hücredışı sıvılar arasında geçişlerini sağlayan kanal(por) yapılarını oluştururlar.

2- Hücre içinde ya da dışında (büyük birbölümü membranın iç yüzeyindedir)bulunan ve zarın içine penetre olmayanperiferik proteinler. Periferik proteinler genellikle bir integralproteine tutunmuşlardır ve hemen hemenher zaman enzim olarak işlev görürler yada hücre içi fonksiyonları başka yollarlakontrol ederler.

ZAR PROTEİNLERİ

1. İntegral zar proteinleria. Transmembran zar proteinlerib. Zarın sitozolik yüzüne bağlanan zar proteinleri c. Zarın dış yüzüne bağlanan zar proteinleri

2. Periferal zar proteinleri

ZAR PROTEİNLERİHer ne kadar biyolojik zarların temel yapısı lipidler tarafından oluşturuIuyorsa da, hücrenin yaşamasıyla ilgili birçok özel fonksiyon proteinler tarafından gerçekleştirilir. Zarda yer alan proteinlerin tipleri ve miktarları oldukça farklıdır. Örneğin; Sinir aksonlarını kuşatan myelin zarlarda, zarın toplam kütlesinin % 25 inden daha azı proteinken, mitokondri, kloroplast gibi enerji üreten yapılarda bu miktar % 75 kadardır. Olağan zarlarda ise bu miktar yaklaşık % 50 dolaylarındadır. Lipid molekülleri, protein molekülleriyle kıyaslandığında, hacim olarak daha küçük olduğundan bu % 50 lik oranda bile çok fazla sayıda lipid molekülü vardır. Diğer bir deyişle zarlarda 1 protein molekülüne karşılık yaklaşık 50 lipid molekülü yer alır.

Hücre yüzeyinde az miktarda karbonhidrat da bulunur. Bu karbonhidratlar, yüzey proteinleri ile bağlantılı ise

glikoprotein, lipitlerle bağlantılı ise glikolipit adını alırlar.

Bunlar da Glikokaliks’i meydana getirirler.

Bu tip karbonhidratlar zarın sadece dış yüzünde bulunurlar,sitoplazma yüzünde bulunmazlar.Hücre içi organellerin zarlarında da yine, sitoplazmaya bakan yüzde değilde lümene bakan iç yüzde yer alırlar.

Hücre içindeki organellerin çevresini saran zarise tamamıyla fosfolipitten oluşmuştur.İntegral proteinlerin çoğu glikoproteindir. Membrandaki lipit moleküllerinin % 10 kadarıglikolipittir. Glikoprotein ve glikolipitler bir başka hücreyitanıyıp reddedebilme yeteneğine sahiptir(hücreye antijenik özellik kazandırır).

ZAR KARBONHİDRATLARI

ZAR LİPİDLERİ

Hücre zarı iki tabakalı bir fosfolipid yapıdan oluşur. Her bir fosfolipid tabaka, hidrofilik (suyu seven) baş ve hidrofobik (suyu sevmeyen) kuyruk içerir. Fosfolipid tabakanın hidrofilik baş kısımları, zarın dış tabakasını oluştururken; hidrofobik kuyruk kısımları, diğer fosfolipid tabakanın hidrofobik bölümüyle karşılıklı durarak çift tabakalı hücre mebranının iç kısımlarını oluştururlar.

Zar lipidleri, büyük oranda fosfolipidlerden oluşsa da daha az oranda kolesterol ve diğer lipid tiplerini de içerir. Zarda bulunan kolesterolün en önemli görevi, yüksek ısı gibi iç ya da dış etkenlerin zar akışkanlığını artırmasını engelleyerek, zar dayanıklılığının sürdürülmesini sağlamaktır.