HÜCRENİN KISIMLARI VE ORGANELLERİ

... konulu sunumlar: "HÜCRENİN KISIMLARI VE ORGANELLERİ"— Sunum transkripti:

1 HÜCRENİN KISIMLARI VE ORGANELLERİ
HÜCRE ZARI SİTOPLAZMA NUKLEUS

2 HÜCRE ZARI Hücre Zarı Değişik Düzeydeki Organizmalara Göre Üç Değişik Yapıda Bulunmaktadır Hücre kılıfı ve hücre kapsülü Hücre Duvarı Hücre Membranı

3 HÜCRE KAPSÜLÜ Bazı bakterilerde hücre duvarının dışında bir de kapsülü bulunmaktadır.Bu kapsül yapısında kaygan ve yapışık bir polisakkarit bulunmaktadır. Bu polisakkarit, glukoronik asit ve glukoz ünitelerinin polimerleşmesi ile meydana gelmiştir. Hücre kapsülü oldukça sert ve dayanıklı bir yapıdır.

4 HÜCRE DUVARI Hücre duvarı hem bitkilerde hem de bakterilerde bulunur.
Bitki hücreleri etrafında bulunan hücre duvarı birbirini kesen polisakkarit liflerden oluşmuştur. Selülozdan meydana gelmiş bu lifler, aynı çaptaki çelik telden daha dayanıklıdır.

5 HÜCRE DUVARI Selüloz D-glukozun β1-4 bağı ile polimerleşmesinden meydana gelmiştir. Selüloz lifleri, D-ksiloz polimeri olan hemiselluloz ve D-glukoronik asit polimeri olan pektin ve ekstensin glukoproteininden meydana gelmiş bir matriks içine gömülmüş bulunmaktadır

6 BİTKİ HÜCRESİ

7 BAKTERİ HÜCRE DUVARI Bakteri hücre duvarı, bir glukopolisakkarittir.N-asetil glukozamin ve N-asetil muramik asitin β1-4 bağı ile polimerize olması ile bu duvarın paralel uzanan polisakkarit zinciri, N-asetil muramik asitin 3 nolu karbona bağlanan L-alanin-D-glutamil-L-lizil ve D-alanin’den oluşan bir tetra peptit ise çapraz bağlanmalarını sağlayan protein kısmıdır.

8 BAKTERİ HÜCRE DUVARI Bu tetra peptitteki lizinin ε-NH2 grubu ya direk olarak veya arada 5 glisin pentapeptidinin (Gly-Gly-Gly-Gly-Gly) bulunması ile D-alaninin karboksil grubuna bağlanmaktadır.

9 BAKTERİ HÜCRE DUVARI Böylece bakteri duvarının düz zinciri polisakkaritten oluşurken, çapraz bağlanmalar da tetra ve penta peptitler tarafından başarılmakta ve bakteri duvarı meydana gelmektedir. Tetra peptitteki lizin yerine bazen diamino pimerik asit girmekte ve çapraz bağlanmalar diaminopimerik asit ve D-alanin arasında meydana gelmektedir.

10 DUVAR YAPISINA GÖRE İKİ TİP BAKTERİ VARDIR
Bakteriler önce kristal viyole ile daha sonra iyot ile boyanacak ve alkol ile boyanın fazlası alınacak olursa iki tip bakteri görülmektedir.

11 DUVAR YAPISINA GÖRE İKİ TİP BAKTERİ VARDIR
Gram Pozitif Gram Negarif

12 GRAM POZİTİF BAKTERİLER
Polisakkarit, protein ve teikoit asitten oluşmuş ve az miktarda lipid ihtiva eden kalın bir hücre duvarı bulunmaktadır. Streptococcus albus, Micrococcus lysodekticus

13 GRAM NEGATİF BAKTERİLER
İnce bir hücre duvarı ve bol miktarda lipo polisakkarit bulunmaktadır. E-coli bir gram negatif bakteridir. Bitki ve bakteri hücre duvarları hücreye bir şekil vermekte ve bir direnç sağlamaktadır

14 HÜCRE MEMBRANI Bütün hücrelerde sitoplazmanın etrafında bulunan bir membrandır. Hücreye şekil verir ve hücrenin sınırını belirleyerek seçici bir bariyer görevi yapar. Günümüzde hücre membranının dinamik bir yapıya sahip olduğu ve hücrede pek çok fizyolojik olayların meydana geldiği kompleks bir yapı olarak bakılmaktadır.

15 HÜCRE MEMBRANI Hücreye ulaşan bütün kimyasal ve elektriksel bilgiler hücreye hücre membranı tarafından aktarılmaktadır. Örneğin hormonlar ancak hücre membranı yüzeyindeki reseptörlere tutunarak aktivitelerini gösterirler. Bir çok ilaç ancak hücre yüzeyi ile temas ettikten sonra etkisini gösterir. Enzimlerin pek çoğunun aktivitesi plazma membranında gerçekleşir.

16 HÜCRE MEMBRANI Hücre membranı, iki lipid tabaka ve yer yer bu lipid tabakaların dışına tutunmuş veya içine gömülmüş proteinlerden meydana gelmiştir.

17 HÜCRE MEMBRANI Hücre membranında bulunan lipidlerin polar olan başları, membranın iki taraftaki dış yüzüne dönük polar olmayan ve genellikle karbondan meydana gelmiş yan zincirleri ise membranın içine dönüktür. Membran yapısında yer alan lipidlerin çoğunluğunu fosfolipidler oluşturmaktadır. Bunlar, fosfatidilkolin, fosfatidiletanolamin, fosfatidilserin, fosfatidilinositol ve sfingomiyelin’dir.

18 HÜCRE MEMBRANI Nötral lipidlerden ise trigliseridler serbest yağ asitleri kolestrol esterleri ve kolestrol bulunmaktadır. Kırmızı kan hücresi olan alyuvarların membranında kiymasal bakımından birbirinden farklı lipidin bulunduğu tahmin edilmektedir. Alyuvarlar diğer taraftan yaklaşık 20 farklı protein ihtiva etmektedir. Hücre membranının iç ve dış yüzüne tutunmuş proteinlere ekstrinsik veya periferal proteinler lipid içerisine gömülmüş veya bir taraftan diğer tarafa membranı delip geçmiş proteinlere ise intrinsik veya integral proteinler denir.

19 HÜCRE MEMBRANI Ekstrinsik proteinlerden iki tanesi elektron mikroskopunda iyi görülmüştür. Bunlardan birisi mitokondri membranında bulunan ATP az enzimi diğeri ise alyuvar membranının iç yüzeyinde bulunan spektrin proteinidir. İntrinsik proteinlere örnek olarak da retina çubuklarının dış kısmındaki disketlerde bulunan rodopsini ve mitokondri membranında bulunan sitokrom oksidazı örnek gösterebiliriz.

20 Membran Yapısındaki Akıcı Mozaik Model
Kimyasal ve elektron mikroskopu ile yapılan çalışmalardan elde edilen kanıtlara, her membranda rastlanan iki lipid tabakasındaki benzerliklerden dolayı 1972 yılında hücre membranı yapısı için akıcı mozaik modeli önermiştir. Onların önerilerine göre memranların ana yapısı ve bütünlüğünü oluşturan yapısı iki tabakalı lipid akıcıdır. Çünkü polar lipid tabakalarının polar olan baş kısımları membranın iki dış yüzüne dönük fakat doymuş ve doymamış yağ asitlerinden meydana gelmiş olan hidrofobik kuyruk kısımları membranın içine dönük olup hücrenin normal sıcaklığında akıcı halde bulunmaktadır. Önerilen akıcı mozaik modelde integral membran proteinlerinin yüzeyinde hidrofobik olan amino asitler yer almış bulunmaktadır.

21 Membran Yapısındaki Akıcı Mozaik Model
Bu proteinler, iki katlı lipid tabakasının ortasındaki hidrofobik bölgede bu bölge ile bir bütünlük oluşturmaktadır. Diğer taraftan önerilen modele göre perifenal ya da ekstrinsik membran proteinleri yüzeylerinde hidrofilik yan zincirleri olan amino asitleri ihtiva etmektedir. Yüzeyleri elektrik yükleri ihtiva eden bu proteinler, yine yüzeyinde bulunan polar lipid başları tarafından elektrostatik olarak çekilmekte ve bir arada tutulmaktadır.

22 Membran Yapısındaki Akıcı Mozaik Model
Enzimleri ve transport sistemlerini de kapsayan integral membran proteinleri iki tabakalı hidrofobik lipid tabakasının içine konmadıkça inaktiftir. Bu proteinler hidrofobik lipid tabakasının içine konunca ancak aktivite göstermek için üç boyutlu konformasyonlarını kazanmaktadır. Burada dikkat edilmesi gereken bir husus vardır. Membranda yer alan protein molekülleri ve lipidler arasında bir kovalent bağ söz konusu değildir.

23 Membran Yapısındaki Akıcı Mozaik Model
Akıcı mozaik model membran yapısında bulunan proteinlere kendi etraflarında lateral hareket imkanı tanımaktadır. Perifenal proteinler iki tabakalı lipid denizinin yüzeyinde serbestçe yüzdükleri halde integral proteinler buz dağı gibi hidrokarbon uzantıların içine gömülmüş vaziyettedir. Membran proteinlerinin iki tabakalı lipid tabakası içindeki lateral hareketleri diğer proteinler tarafından sağlanan çekim sayesinde kısıtlanmıştır.

24 Membran Yapısındaki Akıcı Mozaik Model
Böylece akıcı iki lipid tabakası içinde bulunan membran proteinleri muhtemelen bir mozaik ya da yüzey yapısı meydana getirmektedir. Singer-Nicolson modeli, membranının pek çok fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini açıklamaktadır. Bu nedenle lipid ve proteinden meydana gelmiş membranın en akla yakın yapısı önerildiği için de pek çok kimse tarafından kabul görmüştür.

25 Membranlarda Bir Asimetri veya İki Yüz Arasında Farklılık Vardır
Membranların pek çoğunda ve bu arada akıcı mozaik model membranlardan bile bir asimetri ve iki yüzleri arasında yapı ve fonksiyon baklımından bir farklılık vardır. İlk etapta membranların iç ve dışa bakan yüzlerinde polar lipidler yerleşmiştir. Bu durum hem bakteri plazma membranlarında ve hem de hayvan hücresi membranlarında görülmektedir.

26 Membranlarda Bir Asimetri veya İki Yüz Arasında Farklılık Vardır
Örneğin insan eritrositi membranının iç lipid tabakası fosfatidiletanolamin ve fosfatidilserin’den meydana gelirken dış lipid tabakası fosfatidilkolin ve sfingomiyelin’den meydana gelmiştir. İkinci olarak membranda yer almış olan bazı transport sistemlerinin tek yönde fonksiyon gördüğünü söyleyebiliriz.

27 SİTOPLAZMA Sitoplazma içinde pek çok organel ve yapı yer almış bulunmaktadır. Bunlar: Endoplazmik retikulum Ribozom Mitokondri Golgi cihazı Lizozom Peroksizom Sentriol Mikrotübüller Mikroflamentler Silia ve Flagella Sitisol Eukaryotik Bitki Hücresinin İhtiva Ettiği Bazı Ayrıcalıklar

28 SİTOPLAZMA Sitoplazma basit, seyreltik ve sulu bir solüsyon değildir. Yapısı oldukça kompleks olup, jele benzer bir yapı göstermektedir. Sitoplazmada makromoleküller ve binlerce küçük organik moleküller bulunmaktadır. Bu küçük moleküllere metabolitler adı da verilmektedir. Bu küçük moleküllerden bazıları amino asitler ve nukleotidler gibi hücrede yapı taşı olarak görev yapmaktadır. Sitoplazma pek çok metabolik olayın meydana geldiği yerdir.

29 ENDOPLAZMİK RETİKULUM
Hemen hemen bütün eukaryotik hücrelerde kompleks üç boyutlu yapıya sahip membran kanallarının labirentli bir yapı oluşturması ile endoplazmik retikulum meydana gelmiştir. Bu yapı membrandan başlayarak nukleusa doğru sitoplazma içine yerleşmiştir. Endoplazmik retikulum içinde etrafı membran ile sarılmış keseciklere sisterna adı verilmektedir. Sisternalar çoğu zaman hücre içine giren maddelerin kanallar boyunca transportunu sağlamaktadır.

30 RİBOZOMLAR Ribozomlar hücrede protein sentezinin yapıldığı merkezlerdir. Protein ve ribonükleik asitlerden meydana gelmiş bir yapıdır. Ribozom yapısında görev alan proteinlerin bazıları, protein sentezinde görev alırken, bazıları enzim aktivitesi gösteriyor ve bazıları da bu işlerin yapılmasında yardımcı protein olarak görev yapmaktadır.

31 MİTOKONDRİ Mitokondri hücrede bulunan ikinci büyük organel, Mitokondrilerin boyları, şekilleri, sayıları ve hücrede bulunduğu bölgeler, türden türe ve hücreden hücreye farklılık göstermektedir. Dış membran düzdür ve mitokondriyi tamamen sarmıştır. Mitokondriler hücrelerin enerji merkezi olarak görev yapmaktadır.

32 Golgi Organeli Golgi organeli ilk defa 1898 yılında İtalyan sitoloğu Camillo Golgi tarafından tanımlanmıştır. Farklı eukaryotik hücrelerdeki golgi organeli değişik şekiller göstermektedir. Ribozomlarda sentezlenen proteinler önce endoplazmik retikulum kanalları içine sevk edilmekte daha sonra bu proteinler golgi organeli içine depo edilip, paketlenmekte ve sonunda olgun salgı granülleri halinde serbest bırakılmaktadır. Bu nedenle golgi organeline hücrenin paketleme istasyonu olarak bakılmaktadır.

33 Lizozomlar Lizozomların, golgi organelinden meydana geldiği kabul edilemktedir. Lizozom içinde bulunan enzimler proteinleri, polisakkaritleri, nukleik asitleri ve lipidleri hidrolize etmektedir.

34 Peroksizom Lizozomlara ilave olarak hemen hemen bütün hücreler, oksidatif fonksiyon gören membranla çevrilidir. Küresel şekilleri olan ve çapları mm arasında değişen bu vesiküllere peroksizom adı verilmektedir.

35 Sentrioller Hayvan ve bazı ilkel bitki hücreleri nukleus yanında veya nukleusa bitişik koyu boyanan iki küçük organele sahiptir. Bunlara sentriol adı verilir. Sentrioller çevrede 9 tane üçlü silindir ve merkezde 2’li silindirden meydana gelmiş bir yapıdır.

36

37 Mikrotubüller Sinir hücrelerindeki mikrotübüller demetlerinin hareketi ile hücre gövdesinde bulunan maddeler sinir hücresi uzantılarına ve aksonlarına sevk edilmektedir. Mikrotübüllerin hücrede pek çok fonksiyonu bulunmaktadır. Mikrotübüller mitoz olayında hücre bölünmesi olayına katılmakta ve eukaryotik hücrelerin hareketine silia ve flagella ile birlikte yardımcı olmaktadır.

38 Mikroflamentler Eukaryotik hücrelerin pek çoğu yüksek büyütmeli elektron mikroskopu ile incelendiği zaman çubuk şeklindeki protein moleküllerinin bir araya gelmesi ile meydana gelmiş flamentler ihtiva ettiği görülmüştür. En küçük boyluları 5 nm çapında olup, mikroflamentler adını almaktadır. Genellikle hücre membranı altında ve seyrek dokunulmuş kumaş gibidir. Mikroflamentler, kasların kasılmasında, hücre membranının katlanmasına ve gerilmesine ve hücre içi yapıların hareketine karışmaktadır.

39 Siller ve Flagellumlar
Siller ve flagellumlar çok hücreli eukaryotik hücrelerin yüzeyinden uzanan ve hareketi sağlayan organellerdir. Bazı hayvan dokusu hücreleri de sil ihtiva etmektedir. Eukaryotik ve prokaryotik flagellumlar birbirinden oldukça farklıdır. Eukaryotik hücrelerdeki flagellum daha kalındır.

40 Plastitler Yüksek bitkilerdeki eukaryotik hücreler bazı bakımdan hayvan eukaryotik sistemlerinden farklıdır. Belki en belli başlı farklılık bitki hücrelerinin plastid adı verilen organelleri ihtiva etmesidir. Yeşil bitkilerde en fazla rastlanan plastitlere kloroplast adı verilmektedir.

41 Nukleus Eukaryotik hücrelerdeki nukleusların hemen hemen hepsi DNA ihtiva etmektedir. Gerek hayvan gerekse bitki hücrelerinin nukleusu çok az bir ara bölge ihtiva etmek üzere iki membran tarafından sarılmıştır. Nukleusun içinde çok miktarda RNA ihtiva eden nukleus bulunmaktadır. Nukleus RNA’ların sentez yeri olarak ödev yapmaktadır.

42 VİRÜSLER Virüsler yalnız başına yaşayamayan ancak konakçı hücre içinde yaşayan ve çoğalan hücre içi parazitlerdir. Virüslerin nükleik asitleri kılıf veya kapsid adı verilen ve protein yapısında olan koruyucu bir kılıf tarafından korunmaktadır. Virüsler başlıca iki şekilde bulunmaktadır. Hücre dışında virüsler yaşayamayan bir varlık gibi hareket etmekte ve belli bir boya, şekle ve kapsama sahip olmakta ve virion adını almaktadır.

43 VİRÜSLER Bazı hallerde virüsler kristalize hale gelmekte ve büyük bir makromolekül gibi hareket etmektedir. Bununla beraber ya virüsün kendisi veya nükleik asidi kendisi için spesifik konakçı hücre içine girecek olursa farklı bir davranışa bürünmekte ve hücre içi parazit haline gelmektedir. Virüsün nükleik asidi yapısı bozunmamış, virionu yeniden meydana getirecek genetik bilginin hepsini taşımaktadır. Virüs konakçı hücre içine girdikten sonra hücrenin faaliyetini değiştirerek hücreyi yeni virüs partikülleri sentezlemeye zorlamaktadır. Böylece birtek virüsün konakçı hücreyi enfekte etmesinden sonra düzinelerle veya yüzlerce oğul virüs partikülü meydana gelmektedir.

44 VİRÜSLER Virüs ve konakçı arasında iki durum meydana gelmektedir. Bazı hallerde oğul virüslerin konakçı hücre içinde sentezleri tamamlandıktan sonra hücre parçalanarak ölür ve yeni virüsler ortama serbest olarak salınır. İkinci durum olan konakçı-virüs sisteminde ise yeni sentezlenen ve oğul virüslere ait nükleik asit konakçı hücre içinde kalır. Konakçı hücre içinde kalan nükleik asitler hücrenin görünüşünde ve faaliyetinde bazı hallerde hayatta kalışını da etkiler.