hilal: hücre zarının en önemli özelliği seçici geçirgen olmasıdır. Bütün canlılardada hücreler aynı değildir. - 1 yıl, 6 ay önce yazıldı. Misafir: teşekkür ederim işime yaradı ama ben daha çok şunu araştırıyorum bilim adamları hücre hakkındaki bilgileri hangi çalışmalarda kullanırlar ?? lütfen bunu araştırımısınız - 1 yıl, 8 ay önce yazıldı. NUR: organel hücre içinde belirli bir görevi yapmak özelleşmiş ve zarla çevri yapılara denir. arkadaşlar bu konu çok zor. böyle hep yapayapa bilgi haznemiz daha iyi gelişir ADANADAN NUR... - 1 yıl, 8 ay önce yazıldı. deniz: Bütün canlılarda bulunan hücreler aynı degil.Zaten bunu gerkesin bimesi veya ögrenmesi gerekiyor.Bunu bilmeyenler araştıratak ögrene bilir.Bilmemek ayıp degil , ögrenmemek ayıp. - 1 yıl, 1 ay önce yazıldı. Biyolog NURAY A.: Zaten robert boyle hücreyi isimlendirilirken hapishanelerdeki hücrelere benzettiği için hücre adını vermiştir. - 1 yıl, 3 ay önce yazıldı. KALP AYAZI : KUMRAL SORUNUN CEVABI HAYIR. Çünkü canım hayvan ve bitki hücreleri arasında bile çok büyük farklar var. Mesela bitki hücresi köşeli hayvan hücresi yuvarlaktır, bitki hücresinde hücre duvarı vardır ama hayvan hücresinde hücre duvarı yoktur, bitki hücresinde sentriyoller vardır hemde iki tane ama hayvan hücresinde sentriyoller yoktur, bitki hücresinde koful büyüktür ama hayvan hücresinde küçüktür. Benden bu kadar canım gerisini de öğretmeninden, kütüphaneden veya internetten öğrenebilirsin. Görüşürüzz.. - 2 yıl, 5 ay önce yazıldı. bergüzar: hücre çeşitleri derken sinir hücresi,kalp hücresi ,kas hücresi......v.b. hücreleri kastetmiştim ökaryot ve prokaryot hücreleri değil ben onları zaten biliyordum lütfen siteye ekleyin onları - 2 yıl, 8 ay önce yazıldı. Biyoloji Öğt.: Tüm canlıların hücreleri aynı değildir. Yukarıda yer alan yazının içinde bulunan "Hücre Çeşitleri" başlığı altında yer alan yazıya tekrar göz atarsan tüm canlılarınn hücrelerinin aynı olmadığını anlayacaksın. Aynı olmamasının nedenide bir kaç eksiklik oda bahsettiğim kısımda yazıyor zaten. - 2 yıl, 8 ay önce yazıldı. özgeeeeeeeeeeeeeeeee: Hücre, canlının canlılık özelliklerini taşıyan, yapı ve görev bakımından en küçük parçasıdır. Hücreye göze de denilebilir. Atomların molekülleri, moleküllerin makromolekülleri, makromoleküllerin makromoleküler yapıları oluşturmasıyla, dokuların en küçük yapı taşları olan ve yaşamın tüm özelliklerini sergileyen hücreler oluşmaktadır. Genel olarak tüm hücreler temelde aynı yapıya sahiptirler. Fakat bulundukları dokuya ve dolayısıyla fonksiyonlara bağlı olarak bazı farklılıklar gösterirler. - 2 yıl, 8 ay önce yazıldı. öxge: her canlıda aslıda aynıdır ama değildir de çünkü bitki ve hayvan hücrelerinin çeşitleri farklıdır biz hayvan hücresindeniz - 2 yıl, 8 ay önce yazıldı. Misafir: kUmRaI bütün canlılarda hücre aynı yapıda değildir. Bitkilerde insanlarda ve hayvanlarda hücrelerin yapıları farklıdır. - 2 yıl, 8 ay önce yazıldı. verito: Hücre bölünmesi ve aşamaları: Tüm canlılarda görülen bir olaydır. Hücre bölünmesinin amacı bölünmenin meydana geldiği canlı ve hücre tipine bağlı olarak, yeni fertler meydana getirmek, regenerasyon(yenilenme) ve büyümeyi sağlamak ve eşey hücrelerini oluşturmaktır. bir hücrenin bölünmesi için önce belli bir büyüklüğe ulaşması gereklidir. Çünkü,hücre büyüdükçe yüzeyi ile hacmi arasındaki ilişki yüzeyi, çekirdek ile sitoplazma arasındaki ilişki de çekirdek aleyhine bozulur. Bu da hücrenin hayatını tehlikeye sokabilir.Bu nedenle hücre bölünmeye başlar. İnsanlarda deri, bağırsak mukozası, alyuvar ve akyuvarları üreten dokulardaki hücreler sürekli bölünmeler geçirirler. buna karşılık bazı dokuların hücreleri belirli zamanlarda bölünür, hatta sinir ve retina hücreleri 20-25 yaşlarından sonra hiç bölünmez.

Hücrelerde genellikle büyüme ve regenerasyonu sağlayan mitoz ve somatik hücre bölünmesi ve yeni döllerin meydana gelmesini sağlayan gametlerin oluşumu için mayoz olmak üzere iki tip bölünme görülür.

MİTOZ BÖLÜNME

Ökoryat hücrelerde hücre bölünmesi çekirdek ve sitoplazma bölünmeleri şeklinde meydana gelir.Sitoplazmanın ikiye bölünmesi olayına sitokinezis denir.

1.

İNTERFAZ(HAZIRLIK SAFHASI):

Bölünme geçirmeyen hücreler interfaz safhasındadır.Bu safha da çekirdek ve çekirdekçik belirgin bir şekilde görülür. Kromozomlar düzensiz ve ince kromotin iplikleri yığını şeklindedir. Hücrenin bu safhada dinlenmeden öteye protein sentezi, farklılaşma, büyüme, genetik materyalin replikasyonu ve hücre organellerinin ikiye bölünmesi gibi çok yoğun faaliyetler içinde olduğu kanıtlanmıştır.

Genetik maddenin replikasyonu bir önceki hücre hücre bölünmesinin hemen arkasından, yani interfazın hemen başlangıcında meydana gelmez. Bir önceki hücre bölünmesinin sona ermesi ile genetik madde replikasyonun başlaması arasında kalan zaman boşluğuna G1 devresi denir. Bu devrede ribozom ve diğer organeller kendi eşlerini yapmaya başlar, protein ve ATP sentezlenmeye başlanır. Özellikle iğ ipliklerinin yapımında kullanılacak proteinler bu devrede hazırlanır. Bu devrede kromozom ve DNA miktarı 2n dir. Bundan sonra gelen ve S devresi olarak adlandırılan zaman diliminde DNA replikasyonu başlar, kromozomların eşleri yapılır ve organellerin eşleşmesi devam eder. Bu devre sonunda kromozom ve DNA mikterı 4n dir. Üçücü devre olan G2 de ise bazı protein sentezleri ile birlikte hücre bölünmeye hazırlanır. İnterfazın G1, S ve G2 olarak adlandırılan bu üç alt devresi ile M safhası olarak adlandırılan mitozun profaz, metafaz, anafaz ve telofaz safhalarına birden Hücre Siklusu denir. Çeşitli canlılardaki hücre siklusunun tüm devrelerinde uzunluk bakımından değişiklikler olmasına rağmen en büyük değişiklik G1 devresinde görülür.

2. PROFAZ

Hücre çekirdeği, kromozomların iki oğul hücreye eşit şekilde verilebilmesi için gerekli hazırlıklara başlar. Bu safha da, erken profaz, orta profaz ve geç profaz olmak üzere üç alt safhaya ayrılır.

Erken Profaz: Kromozomlar ince uzun iplikler şeklinde belirir,çekirdekçik kaybolmaya başlar ve sentrioller birbirinden ayrılarak kutuplara doğru hareket eder.

Orta Profaz:. Her kromozom kendini eşleyerek ikiz kromotidler meydana getirilir, sentrioller birbirinden uzaklaşarak iğ ipliklerini oluşturmaya başlar.

Geç Profaz: Sentrioller hücrenin zıt kutuplarına ulaşır, iğ ipliklerinin oluşması tamamlanır ve kromozomların sentromerleri tarafından meydana getirilen kinetokor iğ ipliklerine tutunur. Çekirdek zarı ve çekirdekçik tümüyle kaybolur.



3. METAFAZ

Başlangıçta belirgin hale gelen kromozomlar çekirdek içerisinde rastgele dağılır ve daha sonra hücrenin ekvator bölgesine hareket ederler. Daha sonra iki kromotid ihtiva eden her bir kromozom sentromerleriyle iğ ipliklerine takılır. Bu şekilde kromozomlara takılan iğ ipliklerine kromozamal iplikler diğerlerine ise destek iplikleri veya devamlı iplikler denir. Metafazın sonunda her biri birbirinden ayrılmaya başlar bu sırada her bir kromotid bir kromozom haline geçer.



4. ANAFAZ

Kromotidleri birbirine bağlayan sentromer ortadan ikiye ayrılır. Böylece serbest kalan her bir kromotid kromozomu kutuplara doğru hareket eder. Anafazın sonunda hücre birbirinden tümüyle ayrılmış ve kutuplara çekilmiş iki ayrı kromozom takımı ihtiva eder. Bu nedenle hücredeki kromozom sayısı başlangıçtakinin iki katı, yani 4n'dir. Ayrıca bu safhanın sonunda sitokinezis(sitoplazma bölünmesi)'te başlar.

5. TELOFAZ

Bu safha da kutuplara ulaşan kromozomların etrafında yeni bir çekirdek zarı oluşur, iğ iplikleri kaybolur ve kromozomlar interfazdaki düzensiz ve ince kromotin iplikleri yığını özelliğini kazanır. Çekirdekçik oluşur ve sitokinezis tamamlanır.

6. SİTOKİNEZİS

Sitoplazmanın ikiye bölünmesi olayıdır.Sitokinezis hayvan hücrelerinde dışarıdan içeriye, yüksek yapılı bitkilerde ise içeriden dışarıya doğrudur.

MAYOZ BÖLÜNME

Hücrede kromozom sayısının yarıya indirgenmesi amacıyla yapılan bölünmeye mayoz veya redüksiyon bölünme deniir. Mayoz bölünmenin amacı gerçekte bir çoğalma değil, aksine eşeysel rekombinasyonları ve bunun sonucunda biyolojik çeşitliliği meydana getirmektir. Birbirini takibeden iki bölünme şeklinde olan mayozun birinci bölümünde kromozom sayısı yarıya iner, ikinci bölümünde ise tipik bir mitoz bölünme meydana gelir.

İNTERFAZ

Mitoz bölünmede olduğu gibidir. Genetik materyal ve organeller kendini eşler.

BİRİNCİ PROFAZ

Kromotin iplikler kısalıp, kalınlaşır ve belirgin kromozom şeklini alır. Kromozomlar üzerindeki kromerler belirgin hale gelir. Bu evreye Leptoten de denir. Çekirdek zarı yavaş yavaş erir ve sentrozomlar kutuplara doğru hareket eder.Homolog kromozomların her bir çiftinin yan yana gelip ve birbirinden ayrılmadan kalmalarına zigoten denir. Homolog kromozomlardaki bu protein eksenler birbirine enine protein köprülerle bağlanarak çok sağlam synaptonemal kompleksleri oluştururlar. Yapısında 4 kromotid bulunan bu komplekslere tetrad bu olaya da sinapsis denir. birinci profazın bu evresine ise Zigoten adı verilir. Sinaps sırasında kromozomlar hem kısalıp hem de kalınlaşırlar. bu evreye de Pakiten de denir. Bu sırada çok önemli bir olay olan krossing over başlar.

BİRİNCİ METAFAZ

Mitozda bir çift ikiz kromotid ihtiva eden homolog kromozomlardaki her bir kromozomun hücrenin ekvator tablasın a hareket etmesine karşılık, mayoz bölünmede ekvator tablasında yer alan kromozomlar 2 homolog kromozom çifti halindedir ve her birinde ikişer hibrid kromotid bulunmaktadır.

BİRİNCİ ANAFAZ

Bu safhada profazın ortalarında birbirine sinaps yapan homolog kromozomlar birbirinden ayrılmaya başlarlar.Hibrid kromotidleri ihtiva eden her bir kromozomun iğ ipliklrine takılıp kutuplara doğru hareket etmesiyle birinci anafaz son bulunur.

BİRİNCİ TELOFAZ

Bu safha tümüyle mitoza benzer tek fark ise mitozda yeni teşekkül eden çekirdekte ana hücreninkine eişt sayıda kromozom bulunmasına karşılık mayoz bölünmede bu kromozom sayısı yarya inmiştir. Mitoz bölünmedeki her bir kromozom bir kromotid kromozomdur. Halbuki mayozdakiler bir çift hibrit kromatid ihtiva eden kromozomlar halinde bulunurlar.

İNTERKİNEZİS

Hücre birbirini takiben iki mitoz bölünme arasında meydana gele interfaz gibi çok kısa bir safha geçirir. Bu safhaya interkinezis denir ve interfazdan farkı burada genetik maddenin replikasyon yapması ve yeni kromotidlerin meydana gelmemesidir. Bu safhadan sonra hücre mayozun ikinci bölümüne geçer ve bu bölüm mitozun aynısıdır. - 2 yıl, 8 ay önce yazıldı. kUmRaI: ben bişey sorucam bütün canlılarda hücre aynı mıdır??? - 2 yıl, 8 ay önce yazıldı. Biolog: Bütün canlıların yaşayan en küçük biriminin hücre olduğunu biliyoruz. Onu ilk defa 1665 yılında ingiliz bilim adamı Robert Hook, mantar dokusunda gözleyerek, boşluk anlamına gelen "hücre" sözcüğünü kullanmıştır. Görülen, esasında hücrenin yalnız ölü çeperiydi. Bohemyalı fizyolog Purkinje, hücrenin iç kapsamına protoplazma adını vermiştir. Hücre bilimine ilişkin ilk yayınlar, bitkilerde Schleiden (1838) ve hayvanlarda Schawann (1838) île başlar. Bu iki araştırıcı "Hücre Kuramı" nın kurucuları olarak kabul edilirler.

Hücreler ya tek başına (birhücreliler ya da protistler olarak bilinen bakteriler, protozoa, birhücreli mantarlar ve algler; keza yüksek bitki ve hayvanların sperma ve yumurtaları) ya da çok hücrelilerde olduğu gibi belirli bir görevi yapmak için farklılaşmış hücre grupları (= dokular) halinde bulunur. Tek bir hücre halinde yaşamım sürdüren canlılara l. düzendeki canlılar, belirli görevleri yüklenmek için farklılaşmış hücrelere sahip canlılara da II. düzendeki canlılar denir, ikinci düzendeki canlıların hücreleri organizma dışında ancak doku kültüründe yaşamını sürdürebilir ve çoğalabilir. ilk doku kültürünü Amerikalı Rass Harrison (1907) semender hücreleriyle yapmayı başarmıştır. Çok hücrelilerin hücreleri birbirine hücre arası madde ile bağlanmıştır (kemik ve kıkırdakta olduğu gibi) ya da bu madde aracılığıyla ilişkidedir (kan ve lenfte olduğu gibi).

Bazı organizmalar hücre arası maddeye ve hücre sınırına sahip değildirler. Bununla beraber bir canlı birimi olarak tanımlanırlar, örneğin amiplerden Pelomyxa palustris, güneşsilerden (Heliozoa) Actinosphaerium eichorni, birçok ışınlı (Radiolaria), delikli (Foraminifera), Opalinidae, bazı silliler (Ciliata), Myxosporidae ve bitkilerden Siphonales, keza mantarların hifleri bu durumdadır. Bu organizmalar "Çok Çekirdekliler" yada "Hücresizler" olarak adlandırılır.

Hücrenin Evrimsel Gelişimi

Bundan yaklaşık 2-3 milyar yıl önce, bir gen-bir enzim şeklinde kendini eşleyebilen ilk molekül meydana gelmiş ve bir zaman sonra bu molekül lipit ve protenoid moleküllerinden oluşmuş bir koaservat keseciğinin içine girerek ilkin hücreyi yapmıştır. Başlangıçta oksijensiz ortamda yaşayan bu hücre, çevredeki birikmiş besin maddelerini kullanıyordu (heterotrof canlılar). Bir süre sonra besin maddesi azaldı ve bu arada anorganik yoldan sentezlenmiş porfirini bünyesine alarak (klorofil oluşumu) kademe kademe Su + CO+ güneş ışığından organik maddeleri sentezleyebilen canlılar (ototrof canlılar) ortaya çıktı. Bu sentezlemenin yan ürünü olan serbest oksijeni, metabolizmalarının etkili bir maddesi olarak kullanan hücrelerden bir kısmı, diğer hücrelerin içine girerek onlarla ortak yaşamaya başladı. Bu arada hücre içine giren simbiyont hücre, birçok hücresel yapısını yitirerek mitokondriye dönüştü. Yalnız, kendi başına (otonom) bölünme yeteneğini ve özel DNA'sını bugüne kadar saklayabildi. Keza bu arada ilkin denizde burgu gibi dönerek hareket eden bazı bakteriler (Spirochaeta benzeri) bu hücrelerin üzerine yapışarak onlara hareket olanağı vermiş ve bu arada onların yakaladığı besin maddelerine de ortak olmuştur. Bir zaman sonra aralarındaki ilişki ortak yaşama (simbiyozise) dönüşerek, yapışan hücreler kamçı ve silleri oluşturmuştur. Nitekim bu bakterilerin (bugün yaşayanlarının) yapısı, kamçıların ve sillerin yapısına benzemektedir. Lizozom, ribozom ve çekirdek zarının da simbiyotik ilişkilerle dışarıdan girdiğine ilişkin kanıtlar. Sonuç olarak modern hücre, birçok ilkin hücrenin ya da hücre benzeri varlığın simbiyotik ilişkiler içinde bir araya gelmiş karmaşık bir kombinasyonudur. Hücre inceleme yöntemleri

Canlılarda gözlem

Hayvanı ya da onun bir kısmım, doğal ortamda bulunduğu şekilde mikroskop altında incelemektir. Kimyasal maddeler kullanılmadığından, hücre yapısında ve şeklinde herhangi bir değişme olmamaktadır. Doku kültüründe de hücreleri in vitro olarak incelemek mümkündür, in Vitro Latince tüpte ya da cansız ortamda demektir.

Vital boyama

İncelenecek kısım, zehiri az olan bir boyanın çok fazla sulandırılmış çözeltisi içine konur. Vital boyamada kullanılan boyalar, asidik ve bazik olmak üzere ikiye ayrılır. Çeşitli organeller çeşitli boyaları emerek görünür duruma geçerler. En çok kullanılanlar nötr kırmızı, metilen mavisi, yanus yeşili vs. (1/10.000 veya 1/30.000 defa seyreltilmiş)'dir. Hücre, bu yöntemle canlı olarak daha ayrıntılı incelenebilmektedir. Bu yolla 5-10 mikron, en fazla 30-60 mikron kalınlığında kesilmiş doku preparatları cansız olarak incelenebilir.

Elektron mikroskobu ile inceleme

En iyi ışık mikroskobunda obje 2.000 defa büyültülebilir. Bu durumda 0.2 mikrondan büyük olan cisimler mikroskop altında görülebilir. Çünkü görünür ışığın dalga boyu en kısa olanı, mor ışındır (0.4 mikron kadar). En uzun dalga boyu da 0.8 mikronla kırmızı ışındır. Kullanılmakta olan ışının dalga boyunun ancak yansı kadar büyük olan cisimleri görmek mümkündür. Bu da mor ışının en fazla yarısı kadar olabilir.

Elektron mikroskobunda ışık dalgaları yerine hızlı elektronlardan yararlanılmış, mercek yerine de manyetik alanlar kullanılmıştır. Bu suretle 200.000'den daha fazla büyültme elde etmek mümkün olmuştur (yani 0.001 mikron = 10 A°'lük ayrıntıyı saptayabilecek güçte). Ancak insan gözü elektronları göremediğinden, elektronların floresan bir ekrana yansıtılması ya da fotoğrafının çekilmesi gerekir. Bu yolla hücrenin ayrıntılı yapışı ve virüsler incelenebilmektedir. Elektron mikroskobunda ultramikrotomlarla hazırlanmış 0.2 mikron kalınlığındaki preparatlar incelenebilir. Bu preparatlara kontras (gölge) vermek için altın gibi ağır atomlar kullanılır. Elektron mikroskobunda yüksek vakum ve sıcaklıktan dolayı, bugüne kadar canlı herhangi birşey incelenememiştir.

Diğer Yöntemler

Hücre, su kıvamında olduğundan, genellikle kontraslar görülmez. Bunun için hücre bir tespit edici (fiksatif) içerisinde süratle öldürülür ve çeşitli boyalar kullanılarak organeller arasındaki kontraslar çok belirgin olarak ortaya çıkarılır. Bu yöntemle incelemede birçok kolaylıklar varsa da hücre öldüğünden yapısının değiştiği açıktır. Son zamanlarda bulunan "Faz Kontrast" mikroskobu ile bu sorun bir derece çözülmüştür. Çünkü hücrenin farklı kısımlarının, ışığı farklı kırmaları, bir renk ayırımına dönüştürülür; yani kontrastı sağlanır. Enterfrens mikroskobu da hücrenin farklı yoğunlukta olan kısımlarım (bir prizma gibi ışığı farklı kırdığından) renkli görüntü olarak verir. Bu yolla inceleme aynı zamanda hücrenin farklı kısımlarının kimyasal analizlerinin yapılmasına da olanak sağlamaktadır.

Hücrenin şekli ve büyüklüğü

Serbest kalan bir hücre kendini korumak amacıyla genellikle, yüzey geriliminin etkisi altında, küre şeklini alır. Çünkü hacmi en büyük; fakat yüzeyi en küçük olan geometrik şekil küredir. Hücreler, türden türe, dokudan dokuya ve yaptıkları işe göre şekil bakımından büyük değişiklikler gösterirler.

En küçük boylu hücreler gametler, bakteriler ve parazit bir hücrelilerdir. Bu hücreler 0.2-0.5 mikron (1 mikron = 0.001 mm.) çapındadır. Bazı silliler ve delikliler gözle görülebilir {Gregarin'\w 1.5 cm. kadar olabilir). En büyük hücre, kuş yumurtasıdır. Bugün yaşayanlardan devekuşunun yumurtası ile 100 sene önce Madagaskar'da yaşayan Aepyornis kuşunun 8 litrelik yumurtası bilinen en büyük hücrelerdir. Bilinen en uzun hücreler ise aksonlarıyla beraber 1 m. kadar uzunluktaki bazı sinir hücreleridir.

Hücrenin Çeşitleri

Hücreler yapılarına göre, prokaryot ve ökaryot hücre olmak üzere ikiye ayrılırlar. Prokaryotik hücre, tek hücreli canlılarda görülen ve organize bir çekirdeği olmayan (çekirdek zarı olmayan)hücre tipidir. Prokaryotik hücrelerde kalıtım materyali sitoplazma içerisine dağılmış durumdadır.Ökaryotik hücrelerde organize olmuş (çekirdek zarıyla çevrilmiş) halde kendi kalıtım materyallerini taşıyan çekirdekleri vardır. Kalıtım materyali (DNA) olmayan hücre yaşamını belli bir süre devam ettirse bile, bölünüp yeni bir hücre oluşturamaz. Ökaryotik bir hücre;dıştan içe doğru; >hücre zarı, >sitoplazma ve >çekirdekten oluşur.

Hücre Zarı

Bütün hücrelerin dış taraftan bir zar ile çevrili olduğu, elektron mikroskobu kullanılmadan önce de bilinmekteydi.Ancak bu zar çok ince olduğundan ışık mikroskobunda görülemiyor ve yapısı hakkında fazla bilgi edinilemiyordu. Elektron mikroskobunun keşfinden sonra, hücre zarı hakkındaki bilgiler artmış ve kimyasal yapısı açıklığa kavuşmuştur.u olayla birlikte hücre zarının kalınlığının 75-200 angström arsında olduğu bulunmuştur. (1 Angström=1/10.000 milimetre)

Hücre Zarı'nın Yapısı

Hücre çeşidine göre morfolojik yapılarında bir kısım farklılıklar gözlenen hücre zarları yarı geçirgen özelliğe sahip olup,bir bariyer Oluşturarak hücrenin dış ve iç yüzeylerini sınırlarlar.Böylece belirli besin maddelerinin,suda çözünmüş halde bulunan elementlerin hücreye alınmasına,hücrede üretilen salgı granüllerinin ve hücresel metabolizma sonucu üretilen artık maddelerin hücre dışına atılmasını sağlarlar.Ayrıca hücrelerdeki reaksiyonlar için gerekli iyonların hücreden ayrılmalarını önlerler.Bu yolla hücre sitoplazmasında belirli bir iyon kompozisyonun,pH değerinin ve hücre içi osmotik basıncın korunmasına yardımcı olurlar.Hücre zarında bulunan taşıyıcı proteinler,bazı küçük moleküllerin geçişine izin vermelerine rağmen,diğer bir kısım molekülün geçişine izin vermezler.Genel özelliklerinden özetle bahsedilen hücre zarının yapısının anlaşılmasını sağlayan deneysel çalışmaları kısaca inceleyelim.Hücre zarının yapısı ile ilgili ilk çalışmalar 1890"larda yapılmış olup,hücrelerin hipotonik çözeltilere bırakıldığı zaman şiştiği,hipertonik çözeltilerde ise büzüldüğü deneysel olarak gösterilmiştir.Bu deneylerin yapıldığı dönemlerde hücrelerin bir zarla çevrili olabileceği ve hücre zarının seçici geçirgen bir özelliğe sahip olabileceği tahmin edilmekteydi.Overton lipidlerde çözünebilen maddelerin hücre zarından daha hızlı geçtiklerini yaptığı deneylerle gösterdi ve 1900"lü yıllarda Langmuir lipitlerin özelliklerini araştırarak hücre zarlarında bulunan fosfolipidlerin amphipatrik özelliğe sahip olduklarını saptadı. 1925"te

Gorter ve Grandel lipidleri insan eritrositlerinden izole ederek ılık su yüzeyinde yüzdürdü ve fosfolipidlerin su yüzeyinde unipolar bir tabakalar oluşturabildiğini, hidrofilik baş kısımlarının suyun yüzey kısmında, hidrofobik kuyruk kısımlarının ise havaya doğru yöneldiğini gösterdiler.Bu araştırmacılar, izole edilen zarın eritrositlerin çevresini iki defa sarabilecek uzunluğa sahip olduğunu,bu nedenle hücre zarlarının iki tabakalı lipid içerdiklerini öne sürdüler. Sonraki dönemlerde yapılan X-ışını kırınımı deneyleri yardımıyla hücre zarında bulunan maddelerin yoğunluğu saptandı. Buna göre,hücre zarının orta kısmının saf hidrokarbonlardan (2 nm kalınlığında lipid tabakası),dış kısımlarının ise demiryolu raylarının görüntüsüne benzer protein tabakalarından meydana geldiği sonucuna varıldı. Hücre zarının ortalama kalınlığı en fazla 12 nm civarındadır. Eğer hücre zarları OsO4 ile boyanırsa elektron mikroskobu incelemelerinde hücre zarlarının trenyolu raylarının görünümüne benzer bir görünüm aldığı görülür. Hücre zarlarının parçalara ayrıştırma tekniği yardımıyla incelenmesi sonucu,hücre zarlarının yapılarında bulunan proteinlerin ve lipidlerin özellikleri ortaya çıkartılmıştır. Buna göre,protein ve lipidlerden meydana gelen hücre zarlarında bulunan protein-lipid oranı çeşitlerine göre büyük oranda değişim gösterir.örneğin mitokondri zarında protein oranının %76 sinir hücrelerinde ise bu oranın %18 olduğu saptanmıştır.Hücre zarlarında bulunan lipid miktarlarında da farklılıklar olduğu,tüm hücrelerin ortak özellikleri olarak zarlarında fazla miktarda fosfolipid bulunduğu gösterilmiştir.Bitkilerin hücre zarlarında hayvansal hücrelerden farklı olarak %30-50"lik bir oranda steroidlerin bulunduğu,kloroplastlardaki tilekoid zarlarında ise lipidlerin %70"e yakın bir kısmının galaktolipid olduğu gözlenmiştir.Kardiyolipin ismi verilen bir fosfolipid ise sadece mitokondrimembranlarında yoğun olarak bulunur.Yapılan çalışmalar hücre zarlarının fonksiyonuna bağlı olarak yapısında bulunan yağların ve proteinlerin oranlarında büyük farklılıklar olduğunu ortaya koymaktadır.Hücre zarlarında bulunan tüm fosfolipidler amfipatrik özelliğe sahip olup,yağ asidi zincirleri (glikolipid ve fosfolipid) iki tabakalı fosfolipidik tabakaların oluşmasını sağlarlar.Fosfolipidlerin polar baş kısımları suya doğru,fatty açil zincirlerinden meydana gelen kalın hidrofobik kısımları ise yapının iç kısmına doğru yönelerek yaprakçıklar meydana getirirler.Polar baş kısımlara sahip fosfolipidler nötral pH değerlerinde herhangi bir elektrik yüküne sahip olmayıp,fosfolipid tabakasına dönüşebilirler.Hücre zarları bir internal,bir de eksternal yüzeye sahip olup,bu yüzeyler sitoplazmik ve ektoplazmik yüzey olarak da bilinirler.Hücre zarlarının yapısı sabit olmayıp dinamik bir yapı gösterirler.Saf fosfolipid tabakalarında fosfolipidler göç edemezler veya bir yaprakçıktan diğerine flip-flop yapamazlar.Aynı tabaka içerisinde yer değiştirirler.Hücre zarlarında bulunan lipidlerin büyük çoğunluğu hücre zarında lateral hareket ederler. Tüm hücre zarı lipidlerinin 0.5 mikronluk mesafeler içerisinde serbestçe hareket ederek yüzebildikleri,ancak lipidlerin çoğunluğunun uzak mesafelere gidemedikleri bilinmektedir.Ayrıca lipidler dikey olarak hücre zarı boyunca hareket yeteneğine sahiptirler.Hücre zarlarının akışkanlığı zarlarının lipid kompozisyonuna,kolesterol içeriğine ve ortamın ısısına bağlı olarak değişim gösterir.Kolesterol memelilerin hücre zarlarında yaygın olmasına rağmen, prokaryotların hücre zarlarında rastlanmaz.Bakteriler ve hayvansal hücreler yapılarında bulunan doymuş/doymamış yağ oranlarını değiştirmek suretiyle ısıyı ayarlarlar.Kolesterol hücresel zarların geçirgenliğini düzenleyen ana faktör olup,hidrofobik bir yapıya sahiptirler.Fosfolipid tabakaları arasında dağılmış halde bulunan kolesterol fosfolipidlerin polar baş kısımları ile bağlantılı halde bulunurlar ve kolesterolün zar geçirgenliğine etkisi lipid kompozisyonuna bağlı olarak değişim gösterir.

Hücre Zarı Proteinleri

Hücre zarlarında proteinler zar yüzeyinde veya zara gömülmüş halde bulunurlar.Hücre zarının sadece bir yüzeyinde yoğun olarak bulunan ve zarın bir yüzeyinden diğerine doğru uzanan proteinlere ise periferal proteinler ismi verilir.Hücre zarlarında bulunan bir diğer protein çeşidi intrinsik proteinler olup yapılarında bulunan hidrofobik yan zincirler nedeniyle hidrofobik özellik gösterirler.Bu proteinler fosfolipidlerin kovalent bağlarla birbirlerine bağlanmalarını sağlarlar.Periferal proteinler çoğunlukla çoğunlukla fosfolipidlerin polar baş kısımları ile etkileşim halindedirler.Dış yüzeyde bulunan periferal proteinler glikokaliks yapısında olup bu proteinlerin çoğunluğu su ortamında çözünebilir.Tüm membran proteinlerinin lipid tabakalarına asimetrik bir şekilde bağlanırlar ve flip-flop ile proteinlerinin hücrenin bir yüzeyinden diğerine geçemedikleri gözlenirler. Karbonhidrat türevi oligosakkaridlerin yan zincirlerinin (glikolipid) tümü ise hücre zarının ekzoplazmik yüzeyinde bulunurlar.Yapılan çalışmalar tüm hücre proteinlerinin %30-90"ının serbestçe hücre zarı içerisinde hareket edebildiklerini ortaya koymaktadır.Lateral pozisyonda protein difüzyonunun hücre zarında olmayıp çoğunlukla ER,mitokondri gibi organellerin zarlarında görüldüğü bilinmektedir.Hücrenin sitozol kısmında sitoiskelette meydana gelen değişimler proteinlerin hücre zarlarındaki organizasyonlarını etkiler.Ancak hücre zarlarında bulunan tüm integral proteinler hareketli olmayıp,diğer hücre zarı proteinleri ile bağlantı halinde bulunabilirler.Hücre zarlarının iç kısımlarına yakın bölgelerde bulunan aktin filamentleri ise zarlarla bir çok noktada bağlantı halindedirler.Ayrıca sitoplazmik ortamda bulunan mikrotübüller ve ara filamentler yapıya katılırlar.Glikokaliksler,proteinler ve oligosakkaridlerden meydana gelirler vehücrenin dış yüzeyinde bulunurlar.Glikokaliksin bir parçası olan periferik proteinlerinintegral proteinlere bağlanabilmeleri nedeniyle glikokaliks negatif yüklüdür.Karbonhidratlar,hücre zarlarının diğer önemli yapı moleküllerinden olup proteinler ve lipidlerle glikoproteinler ve glikolipidleri yaparlar. Karbonhidratların özellikle hücrelerin yüzey kısımlarında reseptör olarak görev yapmaları nedeniyle hücrelerin dış yüzeylerinde yoğun olarak bulunmalarına rağmen,mitokondri ve kloroplast gibi hücre içi organellerde daha az miktarda bulunurlar.Karbonhidratların hücre zarının yapısına girmeleri lipid ve proteinlerin hidrofobik özellik kazanmalarına ve hücre zarlarının kararlı yapılar haline dönüşmelerine neden olur.Hücre zarlarının dış yüzeylerinde bulunan glikoproteinlerin serbest yüzeyleri anten gibi iş görerek,hücreye alınacak ve hücreden atılacak maddelerin tanınmasını sağlarlar.Ayrıca hücrelerin birbirlerini tanıyarak,dokular meydana getirmelerine yardımcı olurlar.1970"li yıllarda yapılan deneysel çalışmalar hücre proteinlerinin lipid tabakaları içerisinde serbest şekilde yüzerek hareket ettiklerini ortaya koymuştur.Bu nedenle iki boyutlu membran yapısında fosfolipidler ve proteinler birbirlerine karışmış (Akıcı-mozaik) halde bulunurlar.Zarın iç kısmında bulunan (integral)proteinlerin bir kısmı diğer proteinlerle bağlar yaparak kararsız yapılar meydana getirirler.Hücre zarının yapısında bulunan proteinlerin bir kısmının sadece hücrenin bir yüzeyine doğru çıkıntı yapmalarına rağmen,bir kısım proteinler hücrenin her iki yüzeyine de çıkıntı yapabilirler.Hücre zarında bulunan proteinlerin hidrofobik kısımları daima ortamda bulunan lipidlere yönelik konumda bulunurlar. Amphipatrik özelliğe sahip proteinlerin hidrofilik kısımları ise ortamın sulu kısmına veya hücrenin iç yüzeyine yönelik konumda bulunurlar. Hücre zarında bulunan proteinlerin tümü yapısal özellikte olmayıp bir kısmı hücresel faaliyetlere katılırlar.Örneğin taşıyıcı proteinler bu özellikte olup, hayvansal hücrelerde dış ortamdan madde alınımı hücre zarı vasıtasıyla (endositoziz), hücrede sentezlenen salgı granülleri ve artık ürünlerin dışarıya atılması ise ekzositozizle olur. Hücre zarları dış yüzeylerinde bulunan reseptörler yardımıyla hormonlar gibi spesifik hücreler tarafından salgılanan kimyasal maddeleri tanıyabilirler. Hücre yüzeyinde bulunan reseptörler spesifik hormonu tanıyarak, hormonların hücrelere alınabilmesi için hücre zarında bir kısım modifikasyonlar meydana getirirler.Hücre zarları yüzeylerinde meydana gelen modifikasyonlarla farklı görevleri yerine getirebilirler.

Hücre çeperi

Bitki hücrelerine has olan hücre çeperi, plazmazarınınetrafında bulunanve onu koruyan cansız sert bir örtüdür. Bitki dokularının mekanik direncini sağlayan bu yapının temel maddesi "selüloz" oluşturur. Komşu hücrelerin çeperi birbirine pektin maddeleri ile bağlanmıştır.Hücreler arasında pektinden oluşmuş bu maddeye "orta lamel"denir.Hücre çeperinin oluşması sırasında çekirdek bölünmesinden hemen sonra iki çekirdek arasında oluşan selülozik yapıya "fragmoplast" denir.daha sonra fragmoplasta pektin gibi maddelerin eklenmesi ile çeper teşekkül eder. Çeperde madde geçişini sağlayan delikler vardır.Bu delikler tam geçirgendir.

Glikokaliks

Hayvan hücrelerinde zarın dış kısmında glikozdan oluşmuş glikokaliks adı verilen bir tabaka bulunur.Bu tabakadaki glikozlar gerçekte protein ve lipidlere bağlı durumdadırlar.Dolayısıyla glikoprotein ve glikolipidleri meydana getirirler.glikokaliks tabakası hücrelerin tutunmasında çok etkilidir.Ayrıca glikokaliks hücreye özgül bir yapı meydana getirerek aynı yapıdaki hücrelerin birbirini tanımasını ve işbirliği yapmasını sağlar. Ortamdaki yabancı herhangi bir yapıdan hücreyi haberdar ederler.

Kapsüller

Bazı bakteriler kapsül adı verilen polisakkaritlerden yapılmış bir kılıfla çevrilidir.Kapsüllerin bakteriyi olumsuz çevre şartlarına karşı koruma,virüslerin bağlanmasını önleme ,bakterinin fagositoz yapmasını engelleme ve bakterilerin yüzeye tutunma kapasitelerini artırma gibi görevleri vardır.

Hücre Zarından Madde Geçişi

Hücre zarı,seçici geçirgen bir yapıya sahiptir.Molekülün büyüklüğüne,yağda veya suda çözünmesine,polaritesine, ortamdaki yoğunluğuna veya türüne göre zar üzerinden madde taşınmasını dört farklı şekilde gerçekleştirir. Hücre zarından madde geçişi ·Pasif Taşıma · Difüzyon · Kolaylaştırılmış Difüzyon · Osmoz · Plazmoliz · Deplazmoliz · Diyaliz ·Aktif taşıma ·Endositoz · Fagositoz · Pinositoz ·Ekzositoz

Pasif taşıma

Maddelerin enerji harcanmadan,yoğunluk farkından dolayı hücre zarındaki porlardan veya fosfolipid tabakadan doğrudan geçmesidir.Hücrelerde pasif taşıma üç şekilde görülür. Difüzyon Difüzyon,bir maddenin konsantrasyonunun yüksek olduğu yerden düşük olduğu yere doğru hareketine denir.Örnek olarak bir kokunun bütün odaya yayılması veya bir damla mürekkebin bir bardak suya atılınca bütün bardağı boyaması gibi.Aynı kural hücre için de geçerlidir.Örneğin sitoplazmada glikoz sürekli olarak tüketilmekte ve artık maddelerin yoğunluğu artmaktadır.Dış ortamda glikoz arttığında,iç ve dış ortam arasındaki yoğunluk farkı glikozun enerji harcamaksızın çok olduğu yerden az olduğu yere doğru hareketine sebep olur.Bu hareket her iki taraftaki glikoz yoğunluğu dengeleninceye kadar devam eder.Bir tarafta artı veya eksi yöndekibir değişiklik difüzyonu yeniden başlatır. Por içinden difüzyonla taşınacak maddenin porlardan geçecek kadar küçük olması ve suda çözünebilir olması gerekir.Büyük moleküller pordan geçemezler.Örneğin glikoz difüzyonla taşınırken,nişasta taşınamaz.Por sayısının fazla olması difüzyon hızını artırır.Yağda çözülen maddelerin difüzyonla taşınması için büyüklük sınırı veya por kullanma gereği yoktur.Hücre zarı lipid (yağ) yapısında olduğundan,bu maddeler zarın herhangi bir yerinden geçebilirler. Kolaylaştırılmış Difüzyon Su ve yağda erimeyen maddelerin (klor iyonları) ve glikoz,galaktoz,fruktoz gibi şekerlerin zardan geçişi,kolaylaştırılmış difüzyon denilen bir yolla olur. Taşınacak madde zarda bulunan taşıyıcı proteinle birleşir.Madde,birleştiği taşıyıcı proteinle "substrat-enzim" gibi yüzey uygunluğu gösterir (taşıyıcı protein taşınacak maddelerin yapısına göre şeklini değiştirir).Madde geçişi gerçekleştikten sonra taşıyıcı protein tekrar önceki orijinal şeklini alır.Geçişme yüksek konsantrasyonlu ortamdan düşük konsantrasyonlu ortama doğru olur.Por sayısındaki artış kolaylaştırılmış difüzyonu hızlandırır. Kolaylaşırılmış difüzyon,taşıyıcı sistemden ötürü aktif taşımaya benzerse de ikisi arasındaki en büyük fark;difüzyonda enerji kullanılmaması ve yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona doğru olmasıdır. Osmoz Osmozu tanımlamadan önce yoğunluk kavramını iyi bilmek gerekir. Bir maddenin yoğunluğu, birim hacimde bulunan çözücü içindeki madde miktarıdır. Çözünenin çok olması durumunda ortam çok yoğun, az olması durumunda ise az yoğun olur. Ortamın yoğunluğu çözücünün miktarı ile ters orantılıdır. Yani çok yoğun ortamdaki çözücünün oranı,az yoğun ortamdaki çözücü oranından daha düşüktür. Örneğin, yarı geçirgen bir zarla ayrılmış iki ortamdaki nişasta çözeltilerini ele alalım. A kolunda, nişasta çok yoğun ise, birim hacimdeki su miktarı daha azdır. B kolunda, birim hacimdeki nişasta daha az, su ise daha fazladır. Doğal olarak bu konsantrasyon farkının dengelenmesi gerekir. Nişasta porlardan geçemeyecek kadar büyük olduğundan, su molekülleri nişastanın çok, suyun az olduğu ortama doğru geçer. A kolundaki toplam hacim koluna göre daha fazladır. Buna göre suyun, yarı geçirgen bir zar üzerinde çok olduğu ortamdan, az olduğu ortama doğru geçişine osmoz denir. Bu olayı canlılarda görmek de mümkündür.canlılarda,kapalı ortam,hücre zarıyla sınırlandırılmış olan sitoplazmadır.Sitoplazma içerisinde organik asitler, şekerler,organik ve inorganik tuzlar gibi maddeler bulunur(bu maddelerin potansiyel değerine osmotik değer denmektedir).Sitoplazma ve dış ortamın yoğunluğuna göre her iki ortam arasında su geçişi olur. Osmoz sonucu iki değişik olay gözlenir: