HÜCRE

Bu bölümde canlıların temel yapı birimi olan hücreyi tanıyacağız. Hücre, en küçük yaşam birimidir ve tüm canlılar bir veya daha fazla hücreden oluşur.

Hücreler, canlılık fonksiyonlarını sürdürebilen en küçük yapılardır. Bir hücre, kendi başına beslenme, büyüme, çoğalma gibi yaşamsal faaliyetleri gerçekleştirebilir.

💡 Unutma! Tüm canlılar hücrelerden oluşur, ancak tüm hücreler aynı değildir. Farklı canlı türlerinde farklı hücre yapıları bulunur.

HÜCRELERİN KARŞILAŞTIRILMASI

Hücreler çekirdek yapılarına göre iki ana gruba ayrılır. Bu ayrım, canlıları sınıflandırmada çok önemlidir.

Prokaryot Hücre genetik maddesi sitoplazmaya dağılmış, belirgin bir çekirdeği olmayan ve ribozom dışında organelleri bulunmayan hücrelerdir. Tüm prokaryot canlılar tek hücrelidir. Bakteri ve arkeler prokaryot grubuna girer.

Ökaryot Hücre ise genetik maddesi çekirdek zarı ile sitoplazmadan ayrılmış (belirgin çekirdek) ve ribozom dahil birçok organeli bulunan hücrelerdir. Ökaryot canlılar tek veya çok hücreli olabilir. Protista, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar ökaryottur.

Prokaryot ve ökaryot hücreler arasındaki en temel fark, prokaryotlarda DNA'nın sitoplazmada serbest halde bulunması, ökaryotlarda ise DNA'nın çekirdek içinde olmasıdır.

⚠️ Dikkat! Tüm canlı alemlerinden yalnızca bakteriler ve arkeler prokaryot yapılıdır, geri kalan tüm canlılar (protistler, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar) ökaryottur.

HÜCRE KARŞILAŞTIRMA TABLOSU

Prokaryot ve ökaryot hücreler birçok açıdan farklılık gösterir. Bu farklılıklar onların yaşam biçimlerini de belirler.

Prokaryot hücreler zarla çevrili organellere sahip değildir ve genellikle daha küçüktür. DNA'ları halkasal yapıda olup sitoplazmaya dağılmıştır. Çoğunlukla hücre duvarına sahiptirler ve bu duvar peptidoglikan veya yalancı peptidoglikan yapısındadır.

Ökaryot hücrelerde ise belirgin bir çekirdek ve zarla çevrili organeller bulunur. DNA'ları çekirdek içindedir ve düz yapıdadır. Bazı ökaryotlarda (bitki ve mantar) hücre duvarı bulunur ve bu duvar selüloz veya kitin yapısındadır.

Her iki hücre tipinde de hücre zarı ve sitoplazma bulunur. Ancak ökaryot hücrelerin boyutu genellikle prokaryot hücrelerden daha büyüktür. Prokaryotlar her zaman tek hücreli iken, ökaryotlar tek veya çok hücreli olabilir.

💡 Aklında tut! Prokaryot ve ökaryot hücrelerde ortak olan temel yapılar hücre zarı, sitoplazma ve ribozomlardır. Bu yapıların işlevleri her iki hücre tipinde de benzerdir.

HÜCRE YAPISI VE HÜCRE ZARI

Hücreler temel olarak üç ana kısımdan oluşur: Hücre Zarı, Sitoplazma ve Çekirdek. Bu bölümde hücre zarının yapısını ve özelliklerini öğreneceğiz.

Hücre zarı, hücreyi dış ortamdan ayıran ince bir tabakadır. Canlıdır, esnektir ve seçici-geçirgen özelliğe sahiptir. Ayrıca akıcı ve mozaik yapıdadır. Yapısında karbonhidrat, yağ ve protein molekülleri bulunur.

Hücre zarının görevleri çok önemlidir. Hücreyi dış etkenlerden korur, şekil verir ve içeriğinin dağılmasını önler. Hücrenin madde alışverişini sağlar. Prokaryot hücrelerde fotosentez ve solunuma yardım eder. Bitki hücrelerinde selüloz sentezini sağlar.

Hücre zarında bulunan porlar (gözenekler), maddelerin kontrollü geçişine olanak tanır. Bu sayede hücre, ihtiyaç duyduğu maddeleri alıp atık maddeleri dışarı atabilir.

💡 İlginç Bilgi: Hücre zarı iki katlı lipid tabakasından oluşur ve bu yapı sayesinde hücre içindeki yaşamsal faaliyetlerin düzenli şekilde sürdürülmesini sağlar.

AKICI - MOZAİK ZAR MODELİ

Günümüzde kabul gören hücre zarı modeli, 1972'de Singer ve Nicholson tarafından geliştirilen akıcı-mozaik zar modelidir. Bu modele göre hücre zarı sürekli hareket halindedir ve yapısını oluşturan moleküller düzensiz dağılmıştır.

Hücre zarı çift katlı fosfolipit tabakasından oluşur. Fosfolipitler kuyruk kısımları birbirine bakacak şekilde dizilir. Bu diziliş sayesinde zarın iç tarafı su sevmeyen (hidrofobik), dış tarafı ise su seven (hidrofilik) özellik kazanır.

Proteinler fosfolipit tabakası içine tamamen veya yarı gömülü olarak yerleşir. Tamamen gömülü olanlar madde alışverişinde görevli taşıyıcı protein (por) yapısını oluşturur. Karbonhidratlar ise fosfolipit veya proteinlere bağlanarak zarın yapısına katılır.

Karbonhidratların lipitlere bağlanmasıyla glikolipit, proteinlere bağlanmasıyla glikoprotein oluşur. Bu moleküllerin hücre zarındaki yerleri ve sayıları, hücrenin özgüllüğünü belirler.

⚠️ Unutma! Glikoproteinler ve glikolipitler hücrelerin birbirini tanımasını, zarın seçici-geçirgen olmasını ve hormon gibi sinyal moleküllerinin tanınmasını sağlar.

HÜCRE ZARI İŞLEVLERİ

Hücre zarı sadece bir sınır değil, hücre yaşamı için hayati öneme sahip bir yapıdır. Madde alışverişinin gerçekleşmesini sağlar ve hücrenin dağılmasını önler.

Glikoprotein ve glikolipitler hücre zarında önemli görevler üstlenir. Hücrelerin birbirini tanımasını sağlarlar. Ayrıca hücre zarının seçici-geçirgen olmasına katkıda bulunurlar. Dışarıdan gelen hormon gibi sinyal moleküllerinin tanınmasını da sağlarlar.

Hücre zarı aynı zamanda hücreyi mekanik etkilere karşı korur. Bitki hücrelerinde selüloz üretimini sağlar. Prokaryot hücrelerde ise fotosentez ve solunum gibi hayati metabolik olaylara yardım eder.

Zarın yapısında bulunan taşıyıcı proteinler, hücrenin ihtiyaç duyduğu maddelerin içeri alınması ve atık maddelerin dışarı atılmasında görev alır. Bu sayede hücre içi dengenin korunması sağlanır.

💡 Hücre zarını bir kapıcı gibi düşünebilirsin. Hangi moleküllerin içeri girip çıkacağına karar vererek hücrenin yaşamını korur.

HÜCRE ÇEPERİ (DUVARI)

Hücre çeperi, bazı hücrelerde hücre zarının dışında bulunan koruyucu bir tabakadır. Bitki, mantar, alg, bakteri ve arkelerde bulunur ama hayvan hücrelerinde yoktur.

Hücre çeperi cansızdır ve serttir. Tam geçirgen özellik gösterir, yani tüm maddeler çeperden geçebilir. Yapısı bulunduğu canlı türüne göre değişir. Hücreyi korur, şekil verir ve mekanik etkilere karşı dirençli kılar.

Farklı canlı gruplarında hücre çeperinin yapısı da farklıdır. Bitki ve alg hücrelerinde selüloz, mantar hücrelerinde kitin, bakteri hücrelerinde peptidoglikan, arke hücrelerinde ise yalancı peptidoglikan bulunur. Bazı prokaryotlarda (mikoplazma, thermoplazma) hücre çeperi yoktur.

Bitki hücrelerinin çeperlerinde plazmodesma denilen boşluklar bulunur. Bu boşluklar sayesinde komşu hücreler arasında madde alışverişi sağlanır. Ayrıca hücre çeperi, hücrenin aşırı su almasını engelleyerek hemolizi (parçalanma) önler.

⚠️ Dikkat! Hücre çeperi ile hücre zarını karıştırma. Hücre çeperi cansız ve tam geçirgendir, hücre zarı ise canlı ve seçici geçirgendir.