Tıbbi Biyoloji Anabilim Dalı HÜCRE İSKELETİ Prof.Dr. Davut ALPTEKİN Ç.Ü. Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji Anabilim Dalı ADANA

HÜCRE İSKELETİ Hücrede DNA'nın kontrolünde sentez edilen tübülin, aktin, miyozin, dezmin ve keratin proteinleri bulunur. Bu proteinler sitoplazmada ince iplikcikler (flamentler) oluşturur. Bu iplikciklerin bazıları yani mikrotübüller hücre organellerini nukleusa bağlı tutar. Bu yönden bu flamentler adeta hücrenin iskeletidir. 3 çeşittir. Tübülinden mikrotübüller, aktin ve miyozinden mikroflamentler, keratin, dezmin, nöroflament, vb 50’ye yakın proteinlerden ise ara flamentler oluşur.

Mikrotübüller en kalın olanıdır Mikrotübüller en kalın olanıdır. Flamentlerin bazıları hücrenin daimi elemanıdır. Ör. Kamçı ve sillerdeki mikrotübüller, kaslardaki aktin ve miyozinden oluşan mikroflamentler, deri ve saçtaki ara flamentler gibi. Hücre iskeletini oluşturan bazı flamentler hücrenin herhangi bir evresinde ortaya çıkar, diğer zamanlarda kaybolabilir. Örneğin hücre bölünmesinde oluşan ve kromozomların kutuplara çekilmesini sağlayan mikrotübüller (iğ iplikcikleri) hücre bölünmesi sonrasında kaybolur.

Hücre İskeletinin Organizasyonu Hayvan hücrelerinde, alg ve mantarlarda yüksek bitkilerin üreme hücrelerinde hücre çekirdeğine yakın bir kısımda protein ve diğer maddelerden oluşan mikrotübül organizasyon merkezi denen bir kitle bulunur. Bu merkez mikrotübül oluşumunu ve fonksiyonunu düzenler. Sentriyollerde bu merkez içinde bulunur. Sentriollerin etrafında ise sentrozom matriksi (Sentrosfer) bulunur. Sentrosfer hücre bölünmesi esnasında sentrioller arasında iğ iplikçiklerini oluşturur.

SENTRİYOLLER (SENTROZOM)

Sentriyoller hayvan hücrelerinden olgun yumurta hücresinde, çizgili kas hücrelerinde ve yüksek bitki hücrelerinde bulunmaz. Genel yapısı sil ve flajel yapısına benzer ancak sentriyolün çevresindeki 9 mikrotübül demetinin her biri iki yerine 3 mikrofibrilden oluşur. Hücre bölünmesinden önce DNA kendini iki katına çıkarırken sentriyollerde duplike olur, yeni sentrozom ana sentrozoma dik durumda gelişir.

Sentrozomun iki temel görevi vardır. Birincisi; hücre bölünmesi esnasında kromozomların kutuplara çekilmesini sağlamak. İkincisi; hücreden uzanan sil ve kamçı gibi sitoplazmik çıkıntıların oluşumunu ve şekillenmesini sağlamak.

Hücre bölünmesinde bölünen sentriol çifti iki ayrı kutba göç eder Hücre bölünmesinde bölünen sentriol çifti iki ayrı kutba göç eder. Bu arada sentriyoller arasında kromozomlara tutunan kinetokor mikrotübüller ile kromozomlara tutunmayan ancak uçlarından karşılıklı birbiri ile temas ederek hücrenin uzamasını sağlayan polar mikrotübüller bulunur. Sentriyollerden kutuplara doğru da astral dediğimiz mikrotübüller oluşur. Kromozomlar hücre kutuplarına doğru bu mikrotübüller tarafından düzenli şekilde çekilir.

Farelerin embriyo hücrelerinden sentriyoller çıkarıldığı zaman hücre bölünmesinin gerçekleştiği ve ilk hücre bölünmelerinin az çok düzenli olduğu fakat takip eden bölünmelerde bu düzenin bozulduğu ve sakat embriyoların geliştiği gözlenmiştir. Bu deneye göre sentriyoller olmasa bile mikrotübül organizasyon merkezinin iğ ipliklerini oluşturabildiğini göstermiştir. Sentriyollerin asıl görevi hücrenin bölünme düzlemini tayin etmektir.

Bitki hücrelerinde ise nükleusun yakınında bulunan polar kep içerisinde yer alan gama-tübülin kitlesinden oluşan iğ iplikleri ile (bitkilerde hücre duvarı olduğu için aster ipliği oluşmaz) bölünme düzenli olarak devam eder.

SİL VE KAMÇI Siller ve kamçılar serbest hareket edebilen, tek hücreli canlılarda hareketi sağlayan (paremesyum, öğlena) özelleşmiş hücre yüzeyi organelleridir. İnsan vücudunda da üst solunum yollarında, üreme kanallarının iç kısmında siller mevcuttur. Kamçı sperm hücresinde bulunur. Siller 10 μ civarında iken kamçılar 150 μ’a kadar çıkabilir. Enine kesitlerinde çevresinde ikişerli 9, merkezde de ikili mikrotübül vardır.

Silli ve kamçılı hücreler oluşurken sentriyoller hücrenin çevresine hareket eder ve plazma zarının altına yerleşir. Burada bir veya daha çok sayıda bazal cisim (Kinetozom) oluşumunda kalıp görevi yapar. Bu bazal cisimler sil ve kamçıların adeta kökünü oluşturarak sil ve kamçıların içindeki mikrotübüler yapıları oluşturur.

HÜCRE DUVARI Bitki hücresinin en önemli özelliklerinden biri hücre zarının üzerini örten sellüloz yapısında hücre duvarının olmasıdır. Hücre duvarı hücrenin salgıladığı materyallerden oluşan bir yapı olup hücresel bir bölüm veya organel değildir. Hücre dışı bir yapıdır. Sellüloz liflerden oluşmuştur. Bu liflerin arası hücrenin özelliğine göre pektin, tuzlar, lignin, suberin vb. maddeler katılabilir.

Hücre duvarı hücre zarından farklı olarak moleküllerin çoğunluğu için geçirgendir. Hücreye giren ve çıkan maddelerden sorumlu değildir. Hücre duvarının görevi bir tür bitki iskeleti halinde hem tek hücrenin hem de dolaylı olarak tüm bitkinin korunmasına ve ayakta durmasına hizmet etmektir. Hücrelerin ER’larının ince uzantıları hücre duvarların porlarından geçerek hücreler arasındaki sitoplazma bağlantılarını sağlar.