Hücre içi Yapılar

Işık mikroskopu sayesinde hücrenin birçok oluşturucusu olduğu ortaya çı­karılabilmişti. Bunlar arasında sitop- lazma, temel yaşam maddesi olarak kabul ediliyordu. Bu homojen ve ışığı kırıcı jelin içinde, biri (çekirdek) vaz­geçilmez olan cisimler barınır. Yaşa­yan maddenin tümü (sitoplazma + çe­kirdek) genellikle protoplazma olarak adlandırılır.

Sitoplazma

Günümüzde sitoplaz- manın homojen olmadığım ve biyokim­yasal açıdan bütün oluşturucularla sı­kı sıkıya bağlantılı olduğunu kabul et­mek gerekir.

1. Plazma Zarı (ya da sitoplazma)

Hücrenin yüzeyinde, kendisini dıştan sınırlayan 75 Â’lük ince bir zar bu­lunur. Bu zar 3 tabakadan oluşur: 35 A kalınlıkta açık renk bir tabakayla ayrılan 20 Â kalınlıkta 2 yoğun taba­ka. Bu genel bir özelliktir ama başta, lifçiklerin tutunduğu bir dış tabaka olan kirpikli hücreler olmak üzere ba­zı değişiklikler gösterir.

Zar yapısının çok genel özelliğine, hücrenin öbür zarları düzeyinde de rastlanır (endoplazma retikulumu [hücre içi sarnıç sistemi]; Golgi aygı­tı, mitokondriler ve kloroplastlar). Ho­mojenliği bu yapının “birim zar” adı­nı almasını sağlamıştır. Protein mole­külleriyle (koyu tabaka) kaplı çift moleküllü (açık tabaka) bir fosfolipitler tabakası oluşturacak biçimde düzen­lenmiş proteinler (özellikle fosfataz ti­pinde enzimler ve mükoproteinler) ve lipitlerden (fosfolipitler:Lesitinler ve sefalinler) oluşur.

Bu zar, çok sayıda gözenekle delinmiş­tir; genel görünüm altıgenlerden oluş­muş bir döşeme biçimindedir; göze­neklerse tepe noktalarında yer alır. Hücre geçirgenliğinin denetiminde başlıca görevi sitoplazma zarı üstlen­miştir. Maddelerin geçişinin olağan fi­zik ve kimya yasalarına uygun olarak gerçekleşmesine karşm, burada söz konusu olan basit bir süzme olayı de­ğil, hücre için çok önemli, yaşamsal bir işlevdir. Maddelerin yoğunluk farkına göre geçişi, şu ya da bu madde­nin birikmesine (ya da azalmasına) yol açar; belli bir büeşiğin oranında bir artma ya da azalmayla sonuçlanmasa bile, sözgelimi hücre tarafından hızla kullanılan besinlerin emilmesi ya da içeride sürekli olarak oluşan “artıkların” atılması söz konusu oldu­ğu zaman, zardan geçiş etkin, yani metabolizma olaylarına bağlı olabilir. Bir başka deyişle, zarın görevi çok önemlidir; zarın geçirgenliğiyse hüc­re yaşamımn bütününe bağlıdır; hem anlık değişmeler gösterir, hem de ba­zı iyonların ve üst yapılı hayvanlarda, merkezi buyrukların (sinir sistemi, hormonlar) etkisi altında değişir. Ge­çirgenlik. kendi mikropinositoz (sıvı­nın çok küçük miktarda yakalanarak emilmesi) olgusuyla da gösterebilir. Su alışverişleri, özellikle sert bir zar iskeletiyle çevrili bitki hücrelerinde görülebilen plazmoliz ve turgor olgula­rıyla (sitoplazmanın şişmesi) kendile­rini belli ederler. Su bakımından zen­gin ya da tersine hipertonik bir dış or­tamın etkisi altmda, sitoplazmanın şiştiği ya da büzüldüğü görülür. Sitoplazmanın belli bir turgoru normaldir; üstelik, hücrenin ölümüne yol açmasa da, hipertonik ya da hipotonik bir ortamla bağlantı uzadığı zaman, dü­zenleyici mekanizmalar işe karışır ve hücre dengeli bir tonus kazanma eği­limi gösterir. Bu düzenleme, büyük moleküllerin girmesiyle (ya da çıkışıy­la) veya hücrenin iç moleküllerinin kopmasıyla (ya da yeniden birleşme­siyle), dolayısıyla olaya katılan mad­de miktarında hiçbir değişiklik olma­sa büe, moleküllerin çoğalmasının ge­çişme basıncında bir artışa yol açma­sıyla gerçekleşir.

İyonlaşmamış moleküllerin geçirgen­liği, bu moleküllerin büyüklüğüne ve lipoyitli bileşiklerdeki erirliğine, aynı zamanda da bu moleküllerin hem hüc­renin iç oluşturucularına yakınlık ora­nına, hem de dış ortamla olan yakın­lık oranına bağlıdır. İyonlara karşı ge­çirgenlik çok değişkendir ve çoğunluk­la ileri derecede seçicidir. Böylece, hücre içi potasyum oranı çok yüksek­ken, dış ortamın sodyum oranı çok fazladır (özellikle kan plazması ve kan hücrelerinde). Organik asitlerin ve bazların hücreye girmesi bunların dı­şarıda az iyonlaşmaları ve içerde pH’sı ters bir ortamla karşılaşmaları durumunda önemli olur. Söz konusu olay antibiyotiklerin hücreye girişini düzenlediği için göz ardı edilmemeli­dir. Zarın altındaki enzimlerin, gerek­tiği anda hücrelerin birçok maddeye karşı geçirgenliğim artırma yeteneği vardır. Bitki hücrelerinde, hücre za­rının dışında, iskeletsi bir zar daha vardır. Başlıca oluşturucuları selüloz ve pektin olup, bunlara ikincil yapılar da katılır.

2. Hiyaloplazma

Hiyaloplazma, sitoplazma organitlerini barındıran hücre ortamı, zaman ve uzamda en çok değişime uğrayan sitoplazma ke­simidir. Aynı hücrede, yapı bir bölge­den öbürüne değişiklik gösterir; bu durum farklı hücrelerde daha da be­lirgindir. Yapısal heterojenliğinde su, aminoasit ve madensel tuzlar bakı­mından zengin bir protein kütlesi (en­zimler, nükleik asitler) içinde yüzen lifli iplikler ve tanecikli oluşturucular göze çarpar. Hiyaloplazma içinde bü­yük boylu moleküllerin bulunması, bu­na koloidal çözeltilerinkine oldukça benzer fiziksel özellikler kazandırır.
Hücrenin mitoz bölünmesinin dört evresi

Hücrenin mitoz bölünmesinin dört evresi

Hiyaloplazma, gerçek bir “hücreler içi metabolik yollar kavşağı” oluştu­rur. Üstelik, kimyasal enerji mekanik enerjiye bu düzeyde dönüşür, bir baş­ka deyişle lifli proteinlerin, ortamın bazı fiziksel-kimyasal koşullarında ka­sılma yeteneği olduğu için, hiyalo­plazma, kütlesini ya da özel bölgeleri (kasılma, yer değiştirme, kirpikçikle- rini vurma, vb.) hareket ettirebilir.

Hücrenin anatomisi

Hücrenin anatomisi

3. Endoplazmik Retikulum Yada Ergastoplazma

Sitoplazma- nın merkezinde buna süngersi bir gö­rünüm veren borucuklar ve çokbiçimli boşluklardan oluşmuş yoğun bir ağ vardır. Nispeten düzleşmiş olan ve aralarında bağlantı bulunan bu boş­luklar çekirdek zarını oluşturacak bi­çimde çekirdeği tümüyle sararlar. Za­rın yapısı birim zarınkiyle aynıdır. En­doplazmik retikulum bölümleri üstün­de çok yoğun, nükleik asitler bakımın­dan zengin tanecikler (Palade tanecik­leri ya da daha doğrusu ribozomlar) gözlenir.Görevi hücre dışı ortamdan gelen birçok maddeyi ayırmak ya da yoğunlaştırmaktır, ama depo madde­lerinin saklanmasında da çok önemli rol oynar. Boşluklar ayrıca hücrenin bir noktasından öbürüne, gerek hüc­re dışı, gerekse hücre içi ortamlardan gelen çeşitli maddelerin iletilmesine yararlar.

İnsan bağırsağında bulunan bir mantarın kültürü

İnsan bağırsağında bulunan bir mantarın kültürü

4.   Ribozomlar

1953’te Palade’ın bulduğu bu organitler, bütün hücre­lerde vardır; ya hiyaloplazmada ser­best halde bulunurlar ya da endoplaz­mik retikulumun bazı bölgelerinde di­zilidirler. Serbest oldukları zaman, tek ya da birkaç taneden başlayıp yaklaşık 50’ye varan (polizomlar ya da poliribozomlar) diziler biçiminde bulunabilirler.

Bir ribozom, küre biçiminde birbirine yapışık ve ribonükleik asit (2/3 R.N.A.) ve proteinler (1/3) bakımından çok zengin iki alt-birimden oluşur. Göre­vi, protein büeşimine bağlıdır; bu iş­lem sırasında haberci ya da elçi R.N.A. tarafından taşman bireşim bil­dirisini okuyan bir makineye benzeti­lebilir.

Endoplazmik retikulumun çeşitli görünümleri

Endoplazmik retikulumun çeşitli görünümleri

5.   Golgi Aygıtı

Bu organit bütünü bir diktiyozom oluşturan düzelmiş bir pul yığınından (kesecikler) kuruludur. Bir diktiyozom oluşturan kesecikler (4 ya da 5) birim zar tipinde bir zarla sı­nırlıdırlar. Organitin metabolik etkin­liğiyle orantılı olarak sayıları artan daha küçük kesecikler ya da tomur­cuklanmalar gösterirler. Diktiyozom- ların fizyolojik işlevi, özellikle poliho- lozitleri (sözgelimi, mikropolisakkarit- ler ve pektin) ve mükoproteinleri işle­mektir. Akrozomu oluşturan poliozit- lerin bireşiminde büyük bir rol oyna­dıkları erkek cinsellik hücrelerinde, bunlar idiozom olarak adlandırılır.

6.   Mitokondriler

Küresel ya da uzamış, çomakçık biçiminde, yuvarlak uçlu cisimcikler olan mitokondrilerin sayısı genellikle hücrenin metabolik etkinliğiyle ilişkili olarak değişir. İç zarı, içeri doğru kıvrımlar ya da mi- tokondri bölmeleri oluşturacak biçim­de kıvrılan çift bir zarla sınırlandırıl­mışlardır. İç zar, kendisine küçük bir sapla bağlı, 85 Â çapında tanecikler­le döşelidir (ilkel tanecikler).

Birçok enzimin, A.T.P. ve A.D.P. gibi nükleotitlerin ve bazı hidrojen alıcı koenzimlerin varlığı, bu organiti hücre­nin “enerji santralı” haline getirir. Li­pitler, şeker ve proteinlerin yıkımıy­la ortaya çıkan ürünlerin tümüyle yükseltgenmesi burada gerçekleşir. Ürünler mitokondri düzeyinde yük- seltgenir; yükseltgenme sonucu orta­ya çıkan enerjinin bir bölümü A.D.P’nin fosforlanmasıyla A.T.P. ka­zanılmasına yarar.

7.    Plastlar

Bu organitler bitkile­re özgüdür. Klorofille yüklü kloroplastlar, karotenoyit pigmentlerle bo­yalı kromoplastlar ve nişastayla dolu amiloplast ya da lökoplastlar ayırt edilir. Üst yapılı bitldlerin ve yeşü su- yosunlarınm yeşil kloroplastlarının yerini .kırmızı suyosunlarmda,morum­su pembe renkli rodoplastlar ve es­mer suyosunlarmda, kahverengi-sarı renkli feoplastlar alır, bu iki du­rumda klorofilin kendi rengi, eklenen pigmentlerle örtülmüştür. Ayrıca bak­teri ve mavi suyosunlarımn, öbür bit­kilerin tersine belirli plastları olma­dığım da belirtmek gerekir. İnceyapı- ları mitokondrilerinkine çok benzer. Çift bir zarın iç tabakasmda içe doğ­ru az çok koşut bölmeler uzanır. Amiloplastlar önemli şekerlerin depo­lanmasını sağlar. Kromoplastların gö­revi pek aydınlatılamamıştır. ama ka­ratenin birikmesine yol açan bazı farklılaşmaların, ışığa karşı özel bir duyarlığa (stigmalar ya da gözsü nok­talar) bağh olduğu bilinir.

8.   Santrozomlar Ve Benzerleri

Burada, inceyapıları ve hücre ha­reketleriyle sağladıkları sabit oranlar sayesinde çeşitti organitler öbeklendi- rilebilir. Çekirdek yakınında yoğun bir sitoplazma topağı olan santrosferin ortasında, hücre dinlenme halinde de olsa, iki santriyol bulunur.

Silindir biçimindeki bu yapüar, hüc­re bölünmesindeki üişküerinden dola­yı iyi bilinirler. Bu santriyollara ya da daha doğrusu, bunların uzantılarına iğ iplikçikleri bağlanır ve tümü halka biçiminde santriyolu oluşturur. Kamçıların dip taneciğindeki çekirdek de bir santriyoldur. Dışa doğru, kamçıyla ya da kısa bir kamçı olan kirpik­le uzanır. İçe doğru, kirpiksi kökler ya da çok sayıda kirpik varsa, birbirini izleyen dip taneciklerini kendi arala­rında toplayan komşu oluşumlar bu­lunur. Kirpikler ve kamçılar her za­man sitoplazma zarıyla sarılıdırlar, kirpikler yer değiştirmeyi sağlar. Da­kikada 1.000 kezden fazla vurabilirler ve çok sayıda olurlarsa, hücrenin bütününün bu süre içinde birkaç sm kadar yer değiştirmesini sağlarlar; hareketleri genellikle karmaşıktır. Başka görevleri de vardır: Sözgelimi dış etkilere (değme, ışık, kimyasal bi­leşikler) çok duyarlı oldukları kesin­likle bilinmektedir.

9. Lizozomlar

200-400 Â çaplı ve esnek zarlı olan bu kesecikler, arala­rında fosfatazların da bulunduğu bir­çok enzim içerirler. Hücre içine alı­nan ya da istenmeyen (yaşlanma, travma) bazı moleküllerin, hücrenin asü moleküllerine dokunmadan sindirilmesini sağlarlar. Hücreyutarlığı (fagositoz [sözgelimi, bakterilerin ka­nın akyuvarları tarafından fagosito­zu]) olaylarında da büyük bir rol oy­nadıkları sanılır.

10. Atıcı Kofullar

Bu organitler sıvıların hücre içinden dışına doğru hareketini sağlar. Çevrelerindeki si- toplazmanın, ergastoplazmanın kese­leşme ve büyümesine bağlı özel bir gö­rünümü vardır.

Doku aralıkları hücresi

Doku aralıkları hücresi

11. Paraplazma

Bu terim hareket­siz hücre içi cisimciklerin tümünü be­lirtmek için kullanılır. Kofullar bütün hücrelerde bulunur, ama özellikle bit­kiler dünyasında gelişmişlerdir. Suya benzer bir sıvı içerirler ve tonoplazma olarak adlandırılan özel bir zarla çevrilidirler. Genç hücrelerde küçük olmalarına karşın, yaşlı hücrelerde çok büyüyebilir ve bunları aşağı yu­karı tümüyle doldurabilirler. Yağlar, ışığı çok kinci damlacıklar biçiminde belirirler. Glüsitler, ancak molekül ağırlıkları yeterli büyüyünce (nişasta, glikojen, vb.) seçilebilirler .Ayrıca pigpig­mentler, madensel cisimcikler ve hat­ta, bazen morfolojik olarak seçüebüen albümin ve globülinler de bulunur. Pa- raplazmanın öğelerinden olan koful­ların işlevi her zaman belirgin değil­dir. Bazı durumlarda tartışmasız de­po organitleridir; üst yapılı bitkilerin depo dokularındaki alevron tanecik­lerine dönüşen kofullar buna uyar. Bazen de, büyük bir olasılıkla, artık­ları toplama görevini üstlenmişlerdir, ama çoğu zaman bazı hücre içi cisim­ciklere (alkaloyitler, lateks, vb.) belirli bir görev yüklemek güçtür.

Çekirdek

“Asal” (dezoksiribonükle- oproteinler) moleküllerden özellikle zengin olan çekirdek, hücre yapısmm temel bir oluşturucusudur. Virüs, bak­teri ve mavi suyosunlarında (prokaryotlar [ilkelçekirdekliler] olarak ad­landırılan organizmalar), en azından morfoloji bakımından belirli, yani sı­zarla ayrılmış olan çekirdeğe, bütün öbür canlı yaratıklarda (ökaryotlar [gerçekçekirdekliler]) oldukça benzer bir görünüm altında rastlanır. Çoğun­lukla her hücrede bir tek çekirdek bu­lunur. Aynı hücrede birden çok çekir­dek bulunduğu zaman, genellikle bir zarla çevrili olmayan, çekirdeklerle etkileşen ve enerjid adı verüen bir ha­cim belirlenebilir. Çekirdekler 2-420 txm büyüklüğündedirler. Çekir­deklerde bir zar (çekirdek zan), bir karyolenf, kromozomlar ve bir ya da birçok çekirdekçik seçüir.

1. Çekirdek Zarı

Bu zar, her biri 75 Â kalınlığında ve 200-1 000 Â ‘lük bir aralıkla ayrılan iki tabaka- cıktan oluşur. Çekirdek çevresindeki aralığı ortadan kaldıran yerel yapışık­lıklar, hatta çoğu zaman çekirdek plazmasını (nükleoplazma) hücrenin geri kalan kesimiyle doğrudan tema­sa getiren gözeneklerin bulunduğu gösterilebilir. Bu gözeneklerin genel­likle karmaşık bir yapısı vardır. İç ta­baka çekirdek içi sıvıyla, dış tabakay­sa sitoplazmayla bağlantılıdır; dış ta­baka ergastoplazmayla sürdüğü için aslmda çekirdek dışı bir oluşum dur.

2. Çekirdek Sıvısı (çekirdek plaz­ması)

Bütün iç boşluğu dolduran çe­kirdek sıvısı önemli öğe olarak kromo­zomları içerir.

3. Kromozomlar

Çekirdeğin sü­rekli öğeleri olan kromozomların, ay­nı çekirdek içinde, sayıları ve her bi­rinin biçimleri sabittir. Aynı çekirdeğin kromozomlarının tümü de aynı bi­çimde değüdir; haployit çekirdekler­de hepsi kendi aralarmda farklılık gösterir, diployit çekirdeklerdeyse, tersine, ikişer ikişer birbirlerinin ay­nıdır. Görünümleri hücrenin fizyolo­jik durumuna bağlı olarak çok değiş­kendir.

Kromozomlarda bir kromonema ve bir kalıp ayırt edilebilir. Kromonema. merkezî, homojen, yaklaşık 0,5 mm ça­pında ve ipliğin çapının iki katma an­cak ulaşan sarmal (küçük helezon­laşma) biçiminde sarüı bir ipliktir. Ka­lıp sarmal (büyük helezonlaşma) biçi­mindeyse, krononema çift sarmal biçiminde olacaktır. Kromozomlar çok yoğun olarak boyanabilmeleri (adla­rı da bu özelliklerinden kaynaklanır) sayesinde incelenebilmişlerdir. Temel oluşturucu olan kromatin, büyük ölçü­de nükleoproteinlerden oluşmuştur. Bunlar çok iyi incelenebilen ve yaşa­yan maddenin temel yapışım en iyi temsil eden makromoleküllerdir. Nükleoproteinler, proteinler ve nükleik asitlerden (dezoksiribonükleik asit [D.N.A.] ve ribonükleik asit [R.N.A.]) meydana gelir. Bu iki asit içerdikleri şekerin ve bazlarından birinin değişik olmasıyla birbirlerinden ayrılırlar; iş­levleri çok farklıdır ama bütün olarak yapılarının aynı olduğu kabul edilir; gerçeğe en çok yaklaşan biçim Watson ve Crick’in önerdiğidir. Çekirdeklerde son olarak küçük, yu­varlak, bir zarla çevrili olmayan, in­ce yapısı değişken ve ribonükleopro- teinleri içeren organitler bulunur. Bunların özerk bir hücre organiti değil, yalnız kromozomların işlenme ürünleri oldukları sanılır.

Hadi Paylaş!Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on Google+Share on RedditPin on Pinterest

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir