HÜCRE Hücre ilk defa 1665 yılında Robert Hooke tarafından keşfedilmiştir. Robert Hooke şişe mantarından aldığı kesiti mikroskopta incelemiş ve oda şeklinde yapılar görmüştür. Gördüğü bu yapılara “HÜCRE” adını vermiştir. 19. asrın başında botanikçi Schleiden 1838 ve zoolog Schwann 1839’da “bütün canlıların hücrelerden meydana geldiğini” söyleyerek hücre teorisinin temelini attılar.

Hücre teorisi: 1.Bütün canlılar bir veya birçok hücreden meydana gelmiştir. 2.Hücreler, canlıların en temel yapısal ve fonksiyonel birimidir. 3.Hücreler, kendilerinden önceki hücrelerin bölünmesiyle meydana gelirler. 4: Çok hücreli canlıların hücreleri farklı guruplar altında bir araya gelerek tek bir birim gibi işlemekteler ( Doku oluşumu ). 5. Çok hücreli canlıların hücreleri bölünme ,hareket, kendilerine özgü şekil alma ve gerekli fonksiyonları gerçekleştirebilmek için birbirlerine yada katı bir yüzeye temas etmek zorundadır.

Tek hücrelilerin oluşturduğu topluluğa koloni denir. Tek hücrelilerde bütün olaylar hücre içerisinde gerçekleşir.İş bölümü ve doku oluşumu yoktur.Çok hücrelilerde bütün olaylar hücre grupları arasındaki iş bölümü ile olur. En basit çok hücreli yada en karmaşık tek hücreli Volvox’tur. Volvox' ta işbölümü vardır ama doku oluşumu yoktur. Tek hücrelilerin oluşturduğu topluluğa koloni denir. Bilinen en büyük hücre deve kuşu yumurtasıdır. Bilinen en uzun hücre ise sinir hücresidir.

Her türlü özelliğimizin oluşmasını sağlayan kromozomlar hücrede bulunur. Kromozomlar prokaryot (ilkel çekirdekli) canlılarda sitoplazma içerisine dağılmış olarak bulunurken ökaryot (gerçek çekirdekli) canlılarda çift kat zarla çevrili çekirdek organelinin içerisindedir. Kromozomlar sayesinde ana babadaki özellikler genç hücrelere ve tabiî ki yavrularına geçer. Anorganik ve organik evrim süreci dışında hiçbir hücre durduk yerde ortaya çıkmaz. Ancak var olan hücrelerin mitoz veya mayoz bölünme geçirmesiyle oluşur.

HÜCRENİN BÖLÜMLERİ: Hücre 3 kısımda incelenir. 1) Hücre zarı 2) Sitoplazma 3) Çekirdek Hücre zarı: Singer-Nicholson adlı iki bilim adamı tarafından ortaya atılan akıcı-mozaik zar modeli ile açıklanır. Bu modele göre hücre zarı çift katlı fosfolipid(yağ) tabakasından meydana gelmiş, karbonhidrat ve protein molekülleri lipid tabakasına gömülü durumdadır. Lipid tabakası sürekli hareket halindedir.

Canlıdır, saydamdır, esnektir ve seçici geçirgendir. Karbonhidratlar hücre zarındaki yağlarla birleşerek glikolipid, proteinlerle birleşerek glikoprotein şeklinde bulunur.Bunun sağladığı avantaj ise hücrelerin birbirini tanıması ve bağışıklıktır.Hücre zarının özgüllüğünü veren kimyasal madde glikoproteindir.Glikolipidi ve glikoproteini golgi sentezler. Madde giriş-çıkışı proteinler üzerindeki porlardan olur. Zarın özellikleri : Canlıdır, saydamdır, esnektir ve seçici geçirgendir.

Zardaki proteinler enzim görevi yapar. Zarın görevleri : Hücreyi dağılmaktan korur. Hücreye şekil verir. Hücreyi dış etkilerden korur. Madde alışverişini sağlar. Zarın seçici-geçirgen olması onun canlı olduğunu gösterir. Hücre çeperi cansızdır,esnek değildir, tam geçirgendir. Hücrenin dayanıklılığını arttırır, hücreye şekil verir. Üzerindeki deliklere geçit denir. Selülozik yapıdadır. Prokaryot hücrelerde de bulunur ama yapısı selülozik değildir.

Hücre Zarından Geçebilen Maddeler : Hücre zarından madde geçişi Pasif taşıma Endositoz -Difüzyon Aktif taşıma Ekzositoz -Kolaylaştırılmış Difüzyon -Fagositoz Osmoz -Pinositoz

1- Pasif Taşıma Zardan geçebilen maddelerin ATP harcamadan porlardan veya fosfolipid tabakasından geçmesine pasif taşıma denir. a) Difüzyon(yayılma) : Madde moleküllerinin çok yoğun olduğu ortamdan az yoğun olduğu ortama doğru yayılmalarıdır. Bu geçiş, hareket halinde olan maddelerin kinetik enerjileri ile olur. Sonunda ortamdaki moleküller her tarafa eşit şekilde dağılır. Bu olaylar sırasında ATP enerjisi harcanmaz ve canlılık şart değildir.

b) Kolaylaştırılmış Difüzyon : Bazı maddeler hücre zarındaki fosfolipid tabakasından geçemezler. Bu madddelerin taşınması taşıyıcı proteinler aracılığı ile çok yoğun oldukları ortamdan az yoğun oldukları ortama doğru olur. c) Ozmoz : Suyun difüzyonuna ozmos denir. Diğer bir deyişle ozmos, sıvı moleküllerin yarı-geçirgen zardan, çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğru geçişidir.

Ozmotik Basınç : Hücre içindeki çözünmüş maddenin hücre zarına yaptığı basınçtır. Çözünmüş madde miktarı arttıkça ozmotik basınç artar. Turgor Basıncı : Hücre içindeki suyun hücre zarına yaptığı basınçtır. Bitki hücrelerinde kofullar tarafından düzenlenir. Emme kuvveti : Ozmotik basınçtan turgor basıncının çıkarılması ile elde edilen kuvvettir. E.K=O.B-T.B şeklinde hesaplanır.

Ozmoza Bağlı Oluşan Olaylar : Plazmoliz: Hücreler hipertonik çözeltilere bırakıldığında su kaybederek büzülebilir buna plazmoliz denir. Deplazmoliz: Plazmoliz olmuş bir hücrenin hipotonik çözeltilere bırakıldığında su alır ve eski haline dönerse buna deplazmoliz adı verilir. Turgor: Deplazmoliz olmuş hücre saf suda bekletilmeye devam ederse iyice şişer. Aşırı su alıp şişme olayına turgor denir. Bu bir hayvansal hücre ise su alıp şişer ve patlar. Bu olaya da hemoliz denir.

2- Aktif Taşıma Maddenin hücre zarından geçişi hücrenin enerji kullanmasıyla gerçekleşiyorsa bu olaya aktif taşıma denir. Aktif taşımada madde az yoğun ortamdan çok yoğun ortama doğru taşınır. Bu taşıma için gerekli enerji solunumla sağlanan ATP'den karşılanır. Sodyum, potasyum, kalsiyum, karbon, demir, nitrojen, iyot, ürat iyonları, çeşitli amino asit ve şekerler için de aktif taşıma gereklidir.

3- Endositoz Hücre zarında büyük parçacıkların hücre içine alınması için "endositoz" denilen özel bir yöntem kullanılır. Bu yöntemin başlıca şekilleri, fagositoz ve pinositozdur. a)Fagositoz : Büyük katı maddeler hücre içine alınır ve burada "lizozom" adı verilen parçalayıcı maddeler tarafından parçalanırlar. Hücreye faydalı kısımlar alındıktan sonra, kalan zararlı maddeler boşaltım sisteminden atılacak hale getirilerek hücreden dışarı atılır. Bu olaya fagositoz denir.

b) Pinositoz : Bu yöntemle hücre dışındaki büyük moleküller küçük keseler içinde hücre içerisine alınırlar. Hücre zarına dokunan bu büyük proteinler, reaksiyon başlatarak, hücre yüzey gerilimini değişikliğe uğratırlar. Böylece hücre zarı, proteini içine alacak şekilde içe kıvrılır. Zarın keseyle bağlantılı kısmı, zardan ayrılarak sitoplazmaya karışır. Bu sayede hücreye faydalı, fakat basit ve aktif taşımayla giremeyen maddeler, hücre içine alınmış olurlar.

4- Ekzositoz Hücre zarından geçemeyecek kadar büyük besinlerin hücre dışına atılması olayına "ekzositoz" adı verilir. Ekzositoz sırasında, hücre dışarı atılacak maddeyi kese içine alır ve bu keseyi hücre zarının yüzeyine taşır. Kesenin zarı ile hücrenin zarı eriyip birbirine karışırlar. Bu esnada kesenin içindeki maddeler hücre dışına salınmış olur.

Sitoplazma ve Organeller Hücre zarı ile çekirdek arasını dolduran canlı sıvıdır. Büyük bir kısmı sudur. İçerisinde organel denilen çeşitli görevleri üstlenmiş ve özelleşmiş yapılar bulunmaktadır. İki kısımdır.

a) Sıvı kısım: Su,protein,yağ,karbonhidrat,mineral,vitamin,RNA çeşitleri,nükleotidler,ATP ve enzimler gibi organik ve inorganik maddelerden oluşmuştur. Görevi: 1) Biyokimyasal reaksiyonlar için zemin oluşturmak. 2) Organellere yataklık etmek. 3) Rotasyon ve sirkülasyon hareketleri ile organellerin hareketini sağlamak. b) Organeller :Özel yapı ve görevi olan sitoplazmik cisimlerdir.

Sitoplazmanın büyük kısmını(%90) su oluşturur Sitoplazmanın büyük kısmını(%90) su oluşturur.Bu oran bazı canlılarda %98’e kadar yükselebileceği gibi tohumlarda ise %5-15’e kadar düşebilir.Sitoplazmada organik ve inorganik maddelerin oranı %10-40 arasında değişir.Kuru maddelerin %90’ını organik, %10’unu da inorganik maddeler oluşturur.Kuru maddelerin %90’ını organik, %10’unu inorganik maddeler oluşturur. Sitoplazmada en çok bulunan kuru madde proteindir.Bitki hücrelerinde ise karbonhidratlar daha çok bulunur. Sitoplazmada bulunan bazı inorganik maddeler şunlardır: Na, Ca, K, P, Mg ve Fe.

1-Mitokondri Hücrenin enerji santralidir. Oksijenli solunumun gerçekleştiği yerdir.

Çift zarlıdır. İç zar kıvrımlıdır Çift zarlıdır.İç zar kıvrımlıdır.Kıvrımlara krista,zarların arasını ve içini dolduran sıvıya matrix denir. Oksijenli solunum yaparak enerjinin üretildiği ve depolandığı yerdir. Enerji ihtiyacı fazla olan kas,sinir ve karaciğer gibi hücrelerde sayısı daha fazladır. Bulundukları hücrenin de enerjiye en çok ihtiyaç olan bölümlerinde toplanırlar.

2- Endoplazmik Retikulum (ER) Çekirdek zarı ile sitoplazma ya da hücre zarı arasında uzanan iletimle görevli kanal ve borucuklar sistemidir.

Hücre zarından çekirdek zarına kadar uzanan zarlı kanallar sistemidir. Memeli alyuvarı ,yumurta ve embriyonik hücreler hariç bütün çekirdekli hücrelerde bulunur. Hücre içine ve dışına madde taşır.Bazı maddeleri depolar.(Ca ve protein).Çekirdek zarı ve golgiyi yapar.Hücreyi bölmelere ayırarak,sitoplazmadaki asidik ve bazik tepkimelerin birbirini etkilemeden yapılabilmesini sağlar. Üzerinde ribozom bulunanlarına granüllü ER; bulundurmayanlara da granülsüz ER denir. Granüllü ER enzim salgılayan hücrelerde,granülsüz ER yağ sentezleyen hücrelerde çoktur.

Örneğin Sinirlerin sinaps bölgelerinde, spermlerin kuyruklarında ve kasların kasılma bölgelerinde çok bulunur. Kendine ait DNA,RNA,ribozom ve ETS(elektron taşıma sistemi) bulunur. Kendi DNA'sı olmasına rağmen hücre DNA'sına bağımlıdır. Bitkilerde klorofil bulunduğundan dolayı mitokondri miktarı daha azdır. Prokaryotlarda bulunmaz.

Sadece bitki hücrelerinde bulunan renk maddesi içeren organellerdir Sadece bitki hücrelerinde bulunan renk maddesi içeren organellerdir. 3 tiptir. Kromoplast Farklı renk pigmentleri taşıyan plastittir. Meyvelerde, yapraklarda ve bazı bitki köklerinde bulunur. Likopin(kırmızı),ksontofil(sarı) ve karoten (turuncu) olmak üzere üç çeşittir. Lökoplast Renksizdir.Genelde kök,gövde ve tohumda bulunur. Nişasta,yağ ve protein depolar. Işıkla karşılaşınca kloroplastlara dönüşür. 3-Plastitler

Kloroplast Sadece bitki hücrelerinde bulunan bu organel fotosentezin yani besin üretiminin gerçekleştiği yerdir. Bitkiye yeşil rengini verir. Çift zarlıdır.İç zarı katmanlıdır. Bu katmanlara grana, içini dolduran sıvıya ise stroma denir. Fotosentez yaparak besin üretir. Kendine has DNA,RNA,ribozom ve ETS'si bulunur. Granalar içinde bitkiye yeşil rengini veren ve fotosentez için gerekli ışığı bulunduran klorofil vardır. Bütün bitki hücrelerinde bulunmaz.

4-Sentrozom Bu organel sadece hayvan hücrelerinde bulunur ve bölünme esnasında kromozomların kutuplara taşınması görevini üstlenmiştir. Bazı su yosunu,mantar,hayvan ve insan hücrelerinde bulunur.

Sentriol denilen iki alt birimden oluşur. Hücre bölünmesi sırasında kendini eşleyerek zıt kutuplara çekilir ve iğ ipliklerinin oluşmasını sağlar. Hücre dışına uzanan kirpik,kamçı,sil gibi yapıları oluşturur. Sentrioller dikine duran dokuz çift tüpçükten oluşur.

5-Lizozom Tek katlı zarla çevrili içerisinde sindirim enzimleri bulunduran organeldir. Büyük moleküllü besinleri parçalar. Kurbağa larvalarında kuyruğun kopması, salgılama dönemi biten memelilerde süt bezlerinin körelmesi, pasif kalan kasların küçülmesi, harap olmuş dokuların, yaşlı alyuvarların ve vücuda giren mikropların yok edilmesi lizozom sayesindedir.

Fagositoz ve pinositoz yapan hücrelerde çoktur Fagositoz ve pinositoz yapan hücrelerde çoktur. Örneğin akyuvar hücresi ve tek hücreliler. Lizozom parçalanırsa hücre kendini sindirir. Buna otoliz denir. Lizozomun etrafındaki zar golgiden oluşur. İçerisindeki enzimler ribozomlarda üretilir. Üretilen enzimler ER ile taşınır. ER ile taşınan enzimler golgide paketlenerek lizozom oluşturulur. Yani lizozomun oluşmasında ribozom,golgi ve ER etkilidir.

www.dersimiz.com

6-RİBOZOM Bütün hücrelerde bulunan en küçük organeldir. Protein ve rRNA'dan oluşur. Çekirdekçikte üretilir. Zarsızdır ve iki birimdir. Üst birim (büyük birim) protein, alt birimse (küçük birim) rRNA'dan oluşur. Protein ve enzim sentezler. Granüllü ER ve çekirdek zarı üzerinde,mitokondri ve kloroplastın sıvısında ve ayrıca sitoplazma da bulunabilir.

Her canlıda ribozomların farklı olmasının sebebi rRNA' ların farklılığındandır. Bir hücrenin canlılığını sürdürebilmesi için mutlaka ribozoma ihtiyacı vardır.(Enzimlerden dolayı) Enzim salgılayan bez hücrelerinde sayısı daha fazladır.

7-Golgi aygıtı Hücrenin bazalında bulunan iç içe geçmiş tabak görünümünde zar sistemidir. Yağ sentezi ve lizozomların paketlenmesinde görevlidir. www.dersimiz.com

Salgı maddelerin yapılması,paketlenmesi ve salgılanmasından sorumludur Salgı maddelerin yapılması,paketlenmesi ve salgılanmasından sorumludur.Onun için süt bezi, tükrük bezi,ter bezi gibi salgı yapan hücrelerdeki sayısı diğer hücrelerdekilere oranla daha fazladır. Enzimleri paketliyerek lizozomu oluşturur. Glikoprotein, lipoprotein, mukus,bağ dokusu ara maddesi ve ayrıca bitkilerde selülozlu maddeler salgılar. Memeli alyuvarı hariç bütün çekirdekli hücrelerde bulunur.

8-Kofullar ER' dan, golgiden, hücre zarından ve lizozomdan oluşabilir. Hayvansal hücrelerde az ve küçük, bitkisel hücrelerde ise gençken küçük, yaşlandıkça büyürler. Çünkü tuzlu artıklar kofullarda biriktirilir. Hücre içi ozmatik basınç ve pH'ı ayarlar. Kofulda bulunan su turgor basıncı oluşturarak hücreye diklik ve direnç verir. Metabolizmanın aktiflik derecesini belirler. Eğer koful büyük ve sitoplazmada miktarı çok ise metabolizma yavaşlar. Besin kofulu : Fagositoz ve pinositozla alınan besinlerin bir zarla çevrilmesiyle oluşur.Akyuvarlar mikropları fagositoz ve pinositozla aldığında dolayı,akyuvarlarda daha fazla sayıda besin kofulu bulunur. Kontraktil (vurgan) koful : Tatlı su tek hücrelilerinde bulunan daimi kofuldur.Fazla suyu dışarı atar. Boşaltım kofulu : Artık maddeleri ekzositozla dışarı atar.

Çekirdek Hücrenin en önemli organeli ve yöneticisi konumundadır. Dış tarafı çift kat zarla çevrili içerisi ise karyoplazma denilen sıvı madde ile doludur. Ayrıca kromozomlar ve çekirdekçik te burada bulunur. Hücreyi yönetir. Hücre bölünmesini sağlar. Kalıtım bilgisini taşır. 4 bölümdür.

A) Çekirdek Zarı: Çift katlı bir zardır. Üzerindeki deliklere por denir.Bunlar hücre zarındaki porlardan daha büyüktür. Hücre bölünmesi sırasında kaybolan bu zarın bölünmeden sonra yeniden yapılmasında ER ve golgi görevlidir. B) Çekirdek Sıvısı(Plazması): Homojen görünümlüdür.İçerisinde bol miktarda ATP,nükleotit,ribozom ve protein bulunur. C) Çekirdekçik: Az miktarda DNA,bol miktarda RNA ve protein bulunur.Ribozom sentezi yapılır.Bakterilerde yoktur. D)Kromatin İplik: Hücrede en çok bulunan maddedir. DNA'nın kendisi olup kromozomları oluşturur.Kromozomlar DNA ve proteinden oluşmuştur. Kalıtsal karakterleri taşır.Üreme ve büyümeyi sağlar.Hücreyi yönetir.

Kromozomların Özellikleri: Her canlının belirli sayıda kromozumu vardır. Kromozom sayısının canlının gelişmişliğiyle ilgisi yoktur. Farklı türlerde kromozom sayısı aynı olabilir. Nükleotitler bir araya gelerek geni, genler DNA’yı, DNA kromatin ipliğini, bunlar da kromozomu oluşturur.