Hücre Yapısı ve Temel Özellikleri

Hücreler yapılarına göre prokaryot ve ökaryot olmak üzere ikiye ayrılır. Prokaryot hücrelerde çekirdek zarı ve zarlı organeller bulunmaz, DNA sitoplazmada serbest halde ve halkasaldır. Bu gruba bakteriler ve arkeler girer.

Ökaryot hücreler ise (Robert Hooke tarafından keşfedilmiştir) çekirdek zarına ve zarlı organellere sahiptir. DNA çekirdekte, mitokondride veya plastitte bulunabilir ve doğrusal sarmal yapıdadır. Mantar, bitki, hayvan ve protista alemlerindeki canlılar ökaryot hücre yapısına sahiptir.

Hücre zarı madde alışverişini sağlayan, canlı ve esnek bir yapıdır. Seçici geçirgen özelliği sayesinde hangi maddelerin geçeceğini kontrol eder. Yapısında protein, yağ ve karbonhidrat bulunur, ayrıca por adı verilen kanallar içerir. Tüm canlılarda ortak olarak bulunur.

Not: Hücre zarındaki glikoprotein ve glikolipit moleküllerinin dağılımı ve sayısı, her hücrenin özgün bir kimliğe sahip olmasını sağlar.

Hücre çeperi (duvarı) ise cansız ve esnek olmayan tam geçirgen bir yapıdır. Her canlıda bulunmaz ve por yerine geçit içerir. Bitkilerde selüloz, mantarlarda kitin, bakterilerde peptidoglikan ve arkelerde psödopeptidoglikan içerir.

Sitoplazma, hücrenin yarı akışkan iç kısmıdır ve içinde su, mineral, vitamin, karbonhidrat, protein gibi çeşitli besin maddeleri bulunur.

Organeller ve Temel İşlevleri

Organeller, zarsız ve zarlı olmak üzere iki ana gruba ayrılır. Zarsız organeller ribozom ve sentrozom iken, zarlı organeller ise tek zarlı (ER, Golgi, lizozom, koful) ve çift zarlı (mitokondri, plastitler) olarak sınıflandırılır.

Ribozom, protein ve enzim sentezinden sorumludur. Aminoasitleri kullanarak protein sentezler, yapısında RNA ve protein (nükleoprotein) bulunur. Mitokondri ve kloroplastın içinde, granüllü ER'de veya sitoplazmada serbest halde bulunabilir.

Sentrozom, hayvan hücrelerinde bulunup bitki hücrelerinde bulunmayan bir organeldir. İki sentriyolden oluşur ve her sentriyol 9'ar adet mikrotübül içerir. Hücre bölünmesi sırasında iğ ipliklerini oluşturarak önemli rol oynar. Sinir, yumurta ve olgun alyuvar hücrelerinde bulunmaz.

Bilgi: Endoplazmik Retikulum (ER) ribozom içeriyorsa "granüllü ER" olarak adlandırılır ve protein sentezi yapar; ribozom içermiyorsa "granülsüz ER" olarak adlandırılır ve yağ ile karbonhidrat sentezler.

Golgi aygıtı, maddeleri paketleyip salgılar, glikoprotein ve glikolipit sentezler. Hücre zarının onarımında görev alır, lizozom ve koful oluşumuna yardımcı olur. Glikojen depolar ve zehirli maddeleri zararsız hale getirir. Endoplazmik retikulumdan gelen maddeleri alıp sitoplazmanın sıvı kısmına bırakır.

Lizozom, Koful ve Mitokondri

Lizozom, sindirim enzimlerini depolayan bir organeldir. Bu enzimler ribozomlar tarafından sentezlenir ve Golgi aygıtı tarafından salgılanır. Sadece hayvan hücrelerinde bulunur.

Lizozomların iki önemli işlevi vardır: Otoliz ve otofaji. Otoliz, herhangi bir nedenle lizozom zarı parçalandığında içindeki enzimlerin hücreyi parçalaması olayıdır. Otofaji ise hücrede bozulmuş veya yaşlanmış organellerin lizozomlar tarafından parçalanarak ortadan kaldırılmasıdır. Lizozom enzimleri protein, yağ, nükleik asit ve polisakkaritleri parçalayabilir, ancak monomerleri parçalayamaz.

Koful, tek katlı zarla çevrili, hücrenin atıklarını ve bazı molekülleri depolayan organellerdir. Çeşitleri arasında besin kofulu, salgı kofulu, depo kofulu ve kontraktil koful bulunur. Kontraktil koful tatlı suda yaşayan bazı protistlerde hücre içine giren fazla suyu enerji harcayarak dışarı atar.

Önemli: Mitokondri, kendi DNA'sına, RNA'sına ve ribozomlarına sahiptir, bu sayede kendini eşleyebilir ve çoğalabilir!

Mitokondri, oksijenli solunumun gerçekleştiği, çift zarlı bir organeldir. Dış zarı düz, iç zarı ise krista adı verilen kıvrımlara sahiptir. İç kısmında matrix adı verilen sıvı bulunur. Kendine ait halkasaldır DNA, RNA ve ribozomları vardır. Mitokondri, organik besinlerin inorganik maddelere parçalanmasıyla ATP sentezler ve bu sırada CO₂ üretir. Bakterilerde ise mezozom yapısı oksijenli solunumdan sorumludur.

Plastitler, Hücre İskeleti ve Çekirdek

Peroksizom, tek katlı zarla çevrili, bitki ve hayvan hücrelerinde bulunan bir organeldir. Zehirli maddeleri yok eden katalaz enzimi sayesinde H₂O₂'yi su ve oksijene çevirir. Karaciğer, kas ve böbrek gibi metabolik aktivitesi yüksek organlarda daha fazla bulunur.

Plastitler çift zarlı organeller olup birbirlerine dönüşebilirler. Üç çeşit plastit vardır:

1. Lökoplast: Renksiz olup nişasta, yağ ve protein depolar. Nişasta sentezi yapar.
2. Kromoplast: Kırmızı (likopen), sarı (ksantofil) ve turuncu (karoten) pigmentleri içerir.
3. Kloroplast: Fotosentez yapan, bitkiye yeşil rengini veren, çift zarlı bir organeldir. DNA, RNA ve ribozomları bulunur, bölünerek çoğalır. Işık enerjisi yardımıyla ATP üretir.

Dikkat: Kloroplast ve mitkondri arasındaki en önemli fark, kloroplastın inorganik maddelerden organik madde sentezlemesi, mitkondrinin ise organik maddeleri parçalamasıdır!

Hücre iskeleti üç yapıdan oluşur: Mikrofilament (aktin) hayvan hücrelerinde boğumlanma, kas kasılması ve hücre hareketinde görev alır. Mikrotübüller sil, kamçı, sentriyoller ve iğ ipliklerinin oluşmasında rol oynar. Ara filamentler ise çekirdeğin yerini sabit tutmada görevlidir.

Çekirdek, hücrenin yönetim ve kalıtım merkezidir. Çift katlı çekirdek zarı, çekirdek plazması (karyoplazma), kromatin iplik ve çekirdekçikten (nukleolus) oluşur. Çekirdekçik, ribozom ve rRNA üretim yeridir. Çekirdekte protein ve ATP sentezi yapılmaz, hücre bölünmesi sırasında dağılıp sonra tekrar oluşur.