Hücre

HÜCRE

Bir canlının yapısal ve işlevsel özellikleri gösterebilen en küçük birimidir.
İlk kez 1665 yılında Robert Hooke tarafından tanımlanmıştır.

Hücre Teorisi

• Bütün canlılar hücrelerden oluşmuştur.
• Hücreler kendilerinden önce yaşayan hücrelerden oluşurlar
• Hücre içinde oluşan kimyasal reaksiyonlar hücre içerisindeki organeller ile gerçekleştirilir
• Bütün hücrelerin ortak özelliği benzer kimyasal reaksiyonların olmasıdır

Hücre Yapı ve İşlevi

• Yapı: canlıdan canlıya değişebilir:İnsan kan hücreleri, epidermis..
• Beslenme
• Enerji üretme & kullanma
• Kalıtsal özelliklerini yeni canlılara aktarma

Hücreler arasında pek çok benzerlikler olmasına rağmen, çok belirgin farklılıklar da vardır.  Bu farklılıklar hücreleri çeşitli ana gruplara ayırmamıza yardımcı olur. 
İki yaygın ana grup
1.Prokaryotlar   

• Zarla çevrili çekirdek, mitokondri, kloroplast gibi organelleri bulunmaz.
• Bakteriler ve mavi yeşil algler prokaryot hücre yapısında canlılardır

          
2.Ökaryotlar

• Belirgin bir zarla çevrili çekirdek ve zarlı organelleri vardır.
• Protista fungi, bitkiler ve hayvanlar  alemindeki ökaryot hücre yapısındadır.
•  Ökaryot hücreler zar, sitoplazma ve çekirdek olmak üzere üç kısımda incelenir.

Hücrelerde ortak yapı
1. Hücre zarı
2. Çekirdek
3. Sitoplazma

 1.Hücre zarı

 özellikleri ve görevleri

• Hücreyi çepe çevre kuşatır
• Yağ-protein ve karbonhidrattan oluşur.Temel yapı yağdır.
• Hücreye şekil verir
• Hücreyi dış etkilerden korur
• Bazı organelleri oluşumunda rol alır(E.R.,Golgi, vb.)
• Madde alış verişini kontrol eder
• Hücrelerin birbirini ve kimyasalları tanımasını sağlar.
• Çok hücrelilerde hücrelerin birbirine bağlanmasını sağlar

Not:Hücre ve organel zarlarında özel enzimler,pigmentler,elektron taşıma sistemi ve taşıyıcı proteinler yer alır.

 Hücre Zarına Bağlı Oluşumlar
A-Hücre  Çeperi

• Hücre zarı dışında cansız yapıdır.
• Temel yapı selüloz olup değişik bitkilerde lignin , suberin , pektin de birikebilir.
• Az esnek ve dayanıklıdır. Turgor oluşumuna neden olur.
• Hücreye şekil vererek dış etkilere karşı korur.
• Yüksek bitkilerde geçitler bulundurur.
• Bitki , mantar ve bakterilerde bulunur.
• Pinositoz ve fagositoza engeldir.
• Bitkilerde destek oluşumunu sağlayan en önemli yapıdır
• Hücre bölünmesinden sonra frogmaplastın gelişmesiyle oluşur.
• Geçirgendir.
• Bitki , mantar ve bakterilerde bulunur.

B-Glikokaliks

• Hayvansal hücrelerde bulunur.
• Hücre zarının dış kısmında bulunan karbonhidratlarca oluşturulur.
• Pinositoz ve fagositoza  engel değildir.
• Hücrelerin birbirini ve salgıları tanımasını sağlar.
• Virüs reseptörleri olarak iş görür
• Bu yapılarda meydana gelen anormallikler kanserleşmeye neden olur.
• Hücreye antijen özellik kazandırır.Kalıtımın kontrolü altındadır Örn: Kan grupları
• Oluşumunda golgi etkendir

C-Kapsül

• Bakterilerde bulunur.
• Polisakkarit ten yapılmıştır.
• Bakteriyi olumsuz koşullara karşı korur.
• Bakterilerin tutunma kapasitesini arttırır.
• Virüslerin girişini , pinositoz ve fagositozu engeller.

Madde Alış-Verişi
Hücrelerin Bulundukları Ortamla Yaptıkları Madde Alış Verişi
        Hücrelerin yaşamlarının devamı bulundukları ortamdan ihtiyaç duydukları maddeleri alması ve bu ortama metabolik artıklarını vermesine bağlıdır.
        Maddelerin sitoplazmik ortam ile dış ortam arasında alış verişinde hücre zarı engelini aşmak gerekir . Hücre zarları seçici geçirgendirler . (Organel zarları da ( E.R. , Golgi , Lizozom , Mitekondri , Kloroplast vb.) seçici geçirgendir.) Bitki , mantar ve bakterilerde ayrıca çeper ve kapsül engeli de bulunur.

Hücreler diş ortamla gerçekleştirdikleri madde alış verişi şu şekillerde gerçekleşir

Pasif taşıma

• Maddeler zardan geçebilir
• Az yoğun oldukları ortama geçerler
• Enzim,ATP kullanılmaz

Aktif taşıma

• Maddeler zardan geçebilir
• Çok yoğun oldukları ortama geçerler
• Enzim,ATP kullanılır

Endositoz-ekzositoz

• Maddeler zardan geçemez
• Yoğunluk farkı önemli değil
• Enzim,ATP kullanılır

Sitoplazma ve Organeller
Sitoplazma

• Hücre zarı ile çekirdek arasını dolduran yumurta akı kıvamındaki sıvıdır.
• Sitoplazma daima hareket halindedir.
• İçerisinde bol miktarda su, inorganik maddeler, organik maddeler ve hücre organelleri vardır.
• % 60-90 su, tohumlarda % 5..

1-Endoplazmik  Retikulum :

• Nukleus zarı , golgi ve salgı kofulları oluşumunda rol oynar.
• Hücre bölünmesinde ortadan kalkar bölünme sonunda tekrar oluşur.
• Hücrede asidik ve bazik tepkimeleri birbirinden ayırır.
• Taşıdığı ribozomlarla enzimatik salgıların oluşumunda rol oynar.
• Hücre zarı ile nukleus zarı arasında tek katlı zardan oluşmuş tüplü lamelli yapıdır.
• İyon depolanmasında rol oynar.
• Yağ özellikteki salgıların üretildiği yerdir.
• Madde ve iyonların hücre içinde taşınımında rol oynar.
• Prokaryot , yumurta , embriyonik ve alyuvar hücrelerinde bulunmaz.
• Granüllü ve granülsüz olarak iki çeşittir.

 
A:Granülsüz  E.R. :

• Üzerlerinde ribozom taşımazlar.
• Protein olmayan salgıların üretiminde rol oynar.
• Karaciğer , ovaryum , testis , böbrek üstü bezlerinde çok bulunur.

B:Granüllü  E.R. :

• Üzerlerinde ribozom taşırlar.
• Nukleus yakınında bulunur.
• Proteinsel ve enzimatik salgıların üretilmesinde rol oynar.
• Protein sentezi hızlı olan hücrelerde çok bulunur.

2-   Peroksizom :

• Tek katlı zardan oluşurlar.
• Protista , mantar , bitki ve hayvan hücrelerinde bulunur.
• Özellikle karaciğer , kas , böbrek hücrelerinde bulunur.
• İçlerinde katalaz enzimi taşırlar.

Katalaz  Enzimi : Hücrede metabolizma sonucu oluşan zehir etkili H2O2 ‘ yi H2O ve O2 ‘ye çevirir.          

3-Golgi  Aygıtı :

• Olgunlaşmış eritrosit ve sperm hücreleri ile prokaryot hücrelerde bulunmaz.
• Tek katlı zardan oluşmuş yassı keseler şeklindedir.
• Tomurcuklanma ile içleri salgılarla , enzimlerle dolu keseler oluşturur.
• E.R.’ larda üretilen salgıların depolanması ve paketlenmesinde rol oynar.
• Selüloz , nişasta , glikojen ,glikoprotein,lipoprotein sentezinde rol oynar.
• Hücre zarı yapısına katılan protein ve yağlara karbonhidrat eklenmesinde rol oynar.
• Salgı yapan hücrelerle çok gelişmiştir. (Tükürük , mukus bezleri vb.)
• Bitki hücresinde fragmoplast , hayvan hücresinde glikokaliks oluşumunda rol oynar.
• Lizozomların oluşumunda rol oynar.

4-   Lizozom :

• Tek katlı zardan oluşmuş kese şeklindedir.
• İçlerinde kuvvetli sindirim enzimleri taşırlar.
• Pinositoz , fagositoz yapan hücrelerde çok bulunur. Alyuvarlarda bulunmaz.
• Dışarıdan hücreye alınan besinlerin sindirimini sağlar.
• Hücrede işlevini kaybetmiş organel ve yapıların sindirimini sağlar.
• Dışarıdan hücreye giren bakteri ve toksinleri sindirerek etkisiz hale getirir.
• Spermin yumurtayı döllemesinde rol oynar. Döllenmenin oluşumunu sağlar.
• Hücre ölümünde hücre içeriğini sindirerek çürümeyi hızlandırır. (Otoliz)
• Bazı canlılarda başkalaşımda rol oynar. (Kurbağada larval organların yok olması)

 5-Ribozom :

• Yapısında  r-RNA  ve protein bulunur.
• Nukleus ta meydana gelir.
• Hücrede protein sentezini gerçekleştirir.
• Protein sentezi fazla olan hücrelerde çok bulunur.
• Bağımsız metabolizmaya sahip bütün hücrelerde görülür.
• Olgun alyuvarlarda bulunmaz.
• Sitoplazma , E.R. zarında , nukleus zarı , mitekondri ve kloroplastlarda bulunur.
• Sitoplazmada serbest olan ribozom larda yapısal proteinler üretilir.
• Zar sistemine bağlı ribozomlar da enzimatik proteinler üretilir.
• Prokaryot ve eukaryot hücrelerin ortak organelidir.

6-Sentrozom :

• Dokuz adet ipliksi proteinin silindirik organizasyonuyla oluşur. İki sentroil den oluşur.
• Silindirik protein ipliklerin ortasında kendine özgü matrix vardır.
• Nukleus yakınında bulunur.
• Sil ve kamçı oluşumu ve hareketinde rol oynar.
• Bazı protista , ilkel bitkiler ve hayvansal hücrelerde bulunur.
• Yumurta ve alyuvar hücrelerinde bulunmaz.
• Hücre bölünmeden önce kendini eşler.
• Yapısında DNA olduğu varsayılmaktadır.
• Zigot sentrozomu sperm hücresinden alır.
• hücreden hücreye kalıtlanır

7- Mitekondri :

• İki katlı zardan meydana gelmiştir. Dış zar düz , iç zar kıvrımlıdır.
• İç zar kıvrımlarına krista denir. Üzerinde solunum enzimleri taşır.
• O2 ‘ li solunum yapan bütün eukaryotik hücrelerde bulunur. Alyuvarlarda bulunmaz.
• Enerji ihtiyacı fazla olan hücrelerde sayısı fazladır. (Karaciğer , kas sinir , böbrek h.)
• İç zarın içi matrixle doludur. Matrixle DNA , RNA , ribozom  özel proteinler bulunur.
• Mitekondri de solunumla üretilen ATP hücrenin bütün yaşamsal olaylarında kullanılır.
• Mitekondri ler bölünmez tomurcuklanma ile çoğalırlar.
• Döllenme sonunda oluşan zigotta yumurtaya ait mitekondri ler bulunur. (Eşeyli üreyen canlılarda mitekondri ler anneden alınmıştır. Sentrozom ise babadan alınmıştır.)
• Mitekondri zarları ileri derecede seçici geçirgen zardır.

                                                                                                                                                                  
NOT: O2’li solunum yapan bakterilerde mitokondri yerine mesezom bulunur.

9-Plastidler :

A)   Kloroplast:

• İki katlı zardan oluşmuştur.
• Bazı protista ve bitkilerde bulunur.
• İç zar içinde özel plazma olan stroma ve  üzerinde klorofil bulunan granumlar bulunur.
• Stromada kendine özgü DNA , RNA , ribozom , protein ve mineraller bulunur.
• Protoplastlardan veya leucoplastlardan gelişir.
• Hücrede bölünerek sayısını artırabilir.
• Işık enerjisini ATP enerjisine çevirerek organik madde sentezi gerçekleştirir. (Üretilen ATP hücredeki diğer yaşamsal olaylarda kullanılmaz.)
• Bitkinin toprak üstü ışık olan genç kısımlarda bulunur.
• İşlevlerini kaybedince kromoplasta dönüşür.
• Bitkilerde fotosentez gerçekleştiren organeldir.

                        
B-Kromoplast :

• Bitkinin toprak altı ve toprak üstü kısımlarında bulunabilir.
• Fotosenteze yardımcıdırlar.
• Vitamin sentezinde rol oynarlar.
• Likopin (kırmızı) , karoten (turuncu) , ksantofil (sarı) ,rengi oluşturan pigment taşırlar.
• Meyve , çiçek ve yapraklarda renk oluşumunu sağlarlar. Üremeyi kolaylaştırır.

C-Leukoplast :

• Işık almayan toprak altı depo yapılarda bulunur. Renksizdirler.
• Işık alınca kloroplasta dönüşürler.
• Fotosentezde oluşan glikozun nişasta halinde depolanmasını sağlarlar.

10  Kofullar :

• Hücre zarı , E.R. ve golgi den meydana gelirler.
• Tek katlı zara sahiptirler.
• İçlerinde su , tuz , alkoloid , karbonhidrat ve diğer organik molekül bulundururlar.
• Kofullar sahip oldukları içerikle osmoz olayında etkili olurlar.
• Yaptıkları işe göre  4 (dört) çeşit koful vardır.

A-Besin  Sindirim  Kofulu

• Bazı protista ve akyuvarlarda görülür.
• Endositoz la besin alınmasıyla oluşur.
• Koful içeriği lizozom enzimleriyle sindirilir.
• Sindirim artıkları eksositozla  dışa atılır.

B-Boşaltım  Kofulu

• Tatlı sularda yaşayan tek hücrelilerde görülür.
• Hücreye giren fazla suyu dışa atarak hücreyi hemolizden korur.

C-Salgı  Kofulu

• Golgi tarafından oluşturulur.
• İçinde özel salgı maddeleri taşır.
• Salgı yapan hücrelerde çok gelişmiştir.

D-Depo  Kofulu

• Bitki hücrelerinde oldukça büyüktür.
• Bitkilerde koful zarına tonoplast denir.
• Su  , hava ve artıkların depolanmasında rol oynar.
• Genç hücrelerde küçük , yaşlı hücrelerde büyüktür.

  
Nukleus

       Prokaryot canlılar hariç diğer bütün hücrelerde bulunur. (Memeli alyuvarları hariç) .
 Nucleusta iki önemli yaşamsal olay gerçekleşir.
a-Replikasyon : (DNA’ nın kendini eşlemesi ) : Kalıtsal bilgilerin yeni nesillere geçişini sağlar.
b-Transkripsiyon : (DNA’ nın RNA sentezlemesi ) : Hücredeki yaşamsal olayların kontrol edilmesi .
      Bazı hücrelerde nukleus tektir. (ÖRN: Amip , Epitel vb.) bazı hücrelerde ise birden çoktur. (ÖRN : Paramecium  , çizgili kas hücreleri gibi . Mitoz bölünme ile çoğalan hücrelerde nukleus sadece interfazda görülürken amitozla çoğalan hücrelerde (ÖRN : Kanser hücreleri , Amip vb.) her zaman  nucleus görülür. Nucleusun büyüklüğü metabolizma yoğunluğu  ile doğru orantılıdır
Nukleus  (4) kısımdan meydana  gelmiştir.

I-Nukleus  Zarı :

• 1-Yapısı protein ve yağdan oluşmuştur.
• 2-Çift  katlıdır.
• 3-Yapısında porlar bulunur. Porlardan dolayı nucleo plazma ile sitoplazma  arasında normalde hücre zarından geçemeyecek kadar büyük yapılar. (RNA , ribozom alt birimleri , enzim ve proteinler ) in alışverişi yapılabilir.
• NOT : Bu maddelerin porlardan geçişi kontrollüdür. Daha küçük moleküller geçemeyebilir.
• 1-Dış zar üzerinde ribozomlar bulunur.
• 2-Dış zar E.R  un devamı gibidir.
• 3-Nukleus zarı oluşumunda E.R. ve golgi rol oynar.
• 4-Hücrede bölünmelerin de profazda ortadan kalkar. Telofaz sonunda tekrar oluşur.
• 5-Amilazla bölünen hücrelerde nukleus zarı kaybolmaz.

II- Nucleo plazma  : 
Nukleus zarı ile sitoplazmadan ayrılmış içeriğinde bol miktarda 
nucleik asit ve nucleo  proteinler bulunur.

III- Nucleolus :

• 1-Kromatid in ipliklerin özel bölümlerinin yoğunlaşmasıyla oluşur.
• 2-Protein sentezinin fazla olduğu hücrelerde sayıca fazla ve iridir.
• 3-RNA’ nın depolandığı bölgelerdir.(r -RNA)
• 4-Hücre bölünmesinde ortadan kalkar bölünme sonunda tekrar oluşur.

IV-Kromatid’ in İplikleri : 
Bölünme dışında kalan zamanlarda DNA ve Proteinlerden oluşmuş ince ipliksi yapılardır. Üzerinde karakterlerin belirlenmesinde rol oynayan genleri taşırlar.
İnterfazın 3 ‘ cü evresinde kendilerini eşleyerek helixler yaparlar ve bölünme esnasında kromozomlar olarak görülürler  bölünme sonunda tekrar kromatin iplikler haline dönüşürler. 
        Nukleusun  yaşamsal olayları kontrol eden esas yapısını oluştururlar. Kromatin iplik halinde iken aktifleşirler. Kromozom haline dönüştüklerinde inaktif olup yaşamsal olayları kontrol edemezler.
        Doğada her canlı türü kendine özgü kromozom sayısına sahiptir. Bu sayı bireyler arasında ve bir bireyin değişik hücrelerinde farklılık göstermez.
 ÖRN: İnsan türünün bireylerinde ve bir bireyin bütün hücrelerinde 46 kromozom bulunur.
        Bazı canlı türleri aynı sayıda kromozom taşıyabilirler. Ancak bu aynı genleri taşıdığı anlamına gelmez.ÖRN : İnsanda 46 kromozom vardır. Mali balığında da 46 kromozom bulunur. Ancak ikisi ayrı türdür. Çünkü taşınan genler (Karakter ve Özellikler) farklıdır.
 
        Bazı türlerde kromozom sayısı çok azdır. ÖRN : Ascaris türünde (yuvarlak solucan) 2n=2’ dir.
        Bazı türlerde ise kromozom sayısı oldukça fazladır. ÖRN :  eğrelti türünde 2n=1020’ dır.
Canlılardaki kromozom azlığı veya çokluğu gelişmişliği belirlemez. Önemli olan taşınan genlerin sayısı özelliğidir.

Kromatin hücre bölünmesi öncesi kendini eşler kromozomları oluşturur. Bölünme sonunda oluşan iki yeni hücreye birbirinin aynısı iki kromatin verilmiş olur.
        
( Bir canlıdaki homolog kromozom çifti sayısı n kadardır.)

Diploid hücrelerde homolog kromozomlar bir arada bulunurken mayoz bölünme ile oluşan monoploid hücrelerde (ovum , sperm , spor gibi) homolog kromozomlardan sadece biri bulunur.

Genel hayvan hücresi

•  Hücre çeperi yoktur.
• Plastidleri yoktur.
• Glikojen depolar.
• Kofulları küçüktür, bazılarında hiç yoktur.
• Sentrozomu vardır.
• Hücre zarının dış kısmında glikoprotein ve glikolipid yapılı “glikokaliks” adı verilen tabaka hücrelerin birbirine tutunmasında etkilidir.

 

Genel bitki hücresi

• Selüloz yapılı hücre çeperi vardır.
• Plastidleri vardır.
• Nişasta depolar.
• Koful genç bitki hücrelerinde küçük, yaşlı hücrelerde ise büyüktür.
• Sentrozom bulunmaz.
• Hücreler birbirine hücre duvarı ile bağlıdır.

 

Hücrelerdeki farklı ve benzer yapılar

Yapı	Prokaryot Hücre	Bitki Hücresi	Hayvan Hücresi	Kısaca Görevi
Hücre zarı	Var	Var	Var	Madde alış-verişi ve sitoplâzmayı ortamdan ayırmak
Hücre çeperi	Var	Var	Yok	Koruma ve destek
Ribozom	Var	Var	Var	Protein sentezi
Mitokondri	Yok	Var	Var	Enerji (ATP) üretim merkezi
Plastikler	Yok	Var	Yok	Çeşitli pigmentleri taşımak, besin depo etmek
Klorofil	Var (bazılarında)	Var (çoğunda)	Yok	Fotosentez yapmak
Santrozom	Yok	Yok	Var	Hücre bölünmesinde görevli
Lizozom	Yok	Benzeri var	Var	Hücre içi sindirim yapmak
Golgi aygıtı	Yok	Var	Var	Hücre dışına salgı yapmak
Endoplazmik retikulum	Yok	Var	Var	Madde taşınması ve depolanması, lipid sentezi
Koful (Vakuol)	Yok	Var (büyük)	Var (küçük)	Geçici depolama birimi
Çekirdek	Zarla çevrili değil	Var	Var	Hücrenin kalıtım ve yönetim merkezi
Çekirdekçik	Yok	Var	Var	ribozom sentezi