SİTOPLAZMA
· Sitoplazma, organeller ve bunların içinde yer aldığı koyu kıvamlı yarı akışkan (kolloidal) sıvı kısım (sitozol) dır.
· Tüm hücrelerde bulunur.
· Sitoplazma içeriği; enzimler, RNA, DNA (ökaryotlar hariç), organik bileşiklerin yapı taşları, atık ürünler, koenzimler, iyonlar ve büyük oranda su (%70-90) oluşturur.
· Sitoplazmada; solunum, fotosentez, beslenme, sindirim, boşaltım gibi bütün yaşamsal olaylar gerçekleşir.
HÜCRE ORGANELLERİ RİBOZOM
· Olgun alyuvarlar hariç tüm hücrelerde ortak olarak bulunur.
· Zarsız bir organeldir.
· Büyük ve küçük olmak üzere iki alt birimden oluşur.
· Alt birimler protein sentezleneceği zaman bir araya gelirler.
· Nükleoprotein özelik gösterir.
· Ribozomun alt birimlerinin sentezi çekirdekçikte olur.
· Ribozomlar; endoplazmik retikulum ve çekirdek zarları üzerinde, sitoplazmada, kloroplast ve mitokondri içinde bulunur.
· Aminoasitlerden protein sentezi yapar. Aminoasit üretemez.
· Hücre aynı proteinden çok miktarda sentezlemek isterse; çok sayıda ribozom bir araya gelerek polizom oluşturur. Böylece kısa sürede aynı proteinden çok sayıda üretilebilir.
· Bir hücrede ribozom etkinliği artmış ise;
o Amino asit miktarı azalır.
o Peptit bağı sayısı artar.
o Osmotik basınç azalır.
o Protein miktarı artar
o Su miktarı artar.
o Turgor basıncı artar.
o Hücre pH'ı artar.
o ATP miktarı azalır.
GOLGİ CİSİMCİĞİ (GOLGİ AYGITI)
o Tek zarla çevrili üst üste dizilmiş yassı keseciklerden oluşur.
o Granülsüz endoplazmik retikulumdan oluşur.
o Hücrede salgılama ve zar fabrikası gibi görevleri üstlenir.
o Sperm ve alyuvar hücrelerinde golgi bulunmaz.
o Endoplazmik retikulumdan gelen protein, lipit, karbonhidrat gibi temel bileşenleri işleyip farklılaştırarak; hücre zarının bileşenleri olan glikolipit, glikoprotein, lipoprotein sentezler.
o Enzim, hormon gibi düzenleyicileri de sentezler.
o Lizozom ve koful gibi organellerin oluşumunu sağlar.
o Hücre zarında bulunan selüloz sentez kompleks proteinleri, bitkilerin hücre duvarını oluşturan selülozu üretir. Üretilen selüloz golgi aracılığı ile düzenlenir.
LİZOZOM
o Ökaryot hücrelerin çoğunda (bitkiler, alyuvarlar hariç) bulunur.
o Basit yapılı bitkilerde lizozomların görevini fitolizozom denen yapılar üstlenmiştir.
o Sindirim (hidroliz) enzimleri içerir. Hücre içi sindiriminde görevlidir.
o Tek zarla çevrilidir.
o En çok karaciğer hücrelerinde ve akyuvarlarda bulunur.
o Lizozom, hücre içinde yaşlanmış, yıpranmış ya da işlevini yitirmiş organelleri, hücredeki polimerleri sindirir. Kurbağa larvasının kuyruğunun yok olması; hareketsiz kalan kasların erimesi; yaşlı dokuların, alyuvarların ve mikropların yok edilmesi; embriyonik gelişim sırasında parmak aralarındaki perdelerin yok olması lizozom enzimleri sayesinde gerçekleşir.
o Lizozom, içinde bulunan sindirim enzimleri ribozom üretilir.
o Organizmada zar yapısı bozulur ve lizozom enzimleri serbest kalırsa hücre kendi kendini sindirir. Bu olaya otoliz denir. Otoliz, hücrenin ölümüne sebep olur.
o Atık maddelerin yüksek organizasyonlu canlılarda birikerek ve bir süre sonra hücre yaşlanmasıyla da beraber lipofuksin pigmenti oluşur. Biriken bu madde; yaşlı bireylerin ellerinde, omuzlarında ya da yüzünde kahverengi lekeler oluşturur.
ENDOPLAZMİK RETİKULUM (ER)
o Ökaryot hücrelerin, hücre zarı ile çekirdek zarlarından oluşan ve bunların arasında uzanan, kanalcık ve borucuklar sistemidir.
o Depolama, paketleme ve hücre hiçi madde iletiminde, mekanik etkilere karşı korumada, hücreye desteklik sağlamada etkilidir.
o Asit ve baz tepkimelerinin ayrı odacıklarda gerçekleşmesini sağlayarak birbirini etkilemeden oluşmasını sağlar.
o Endoplazmik retikulumdan oluşan organeller; golgi, lizozom ve kofuldur.
o Endoplazmik retikulum (ER); ribozom bulunup bulunmamasına göre granüllü ve granülsüz ( düz) ER olarak iki grupta incelenir.
Granüllü endoplazmik retikulum
o Üzerlerinde ribozom bulunan ER dir.
o Proteinlerin işlenmesini, taşınmasını ve depolanmasını sağlar.
Granülsüz (düz) endoplazmik retikulum
o Üzerinde ribozom bulunmayan ER’dir.
o Lipit, karbonhidrat, fosfolipit, steroit (eşey hormonları gibi) sentezi yapar.
o Kalsiyum depolar (kas hücrelerinde).
o İnsan karaciğer hücrelerinde ilaçların ve zehirli maddelerin etkisiz hâle getirilmesinde rol oynar.
o Glikojeni yıkar.
KOFUL
o Tek katlı zarla çevrili içi sıvı dolu keselerdir.
o Koful öz suyu denen bu sıvının içeriği; şeker, protein, organik asitler, mineraller, alkoloid maddeler, antosiyanin (çiçeklere renk verir) gibi pigmentleridir.
o Bitki hücrelerinde büyük ve sayısı az, hayvan hücrelerinde ise küçük sayıca çok bulunur.
o Kofullar; ER, golgi ve hücre ve çekirdek zarından oluşabilir.
o Madde alışverişinde, beslenme, sindirimde ve boşaltımda görevlidir.
o Şeker ve aminoasitlerin geçici depo yeridir.
o Meyvelere renk vererek tohumun yayılmasında etkili olur.
o Bazı zehirli atıkları tuzlarla birleştirerek kristal şeklinde depolayıp zararsız hale getirir.
o Besin kofulu, Sindirim kofulu, Boşaltım kofulu, Salgı kofulu ve Kontraktil koful gibi çeşitleri vardır.
o Kontraktil koful; hücre içine giren fazla suyun ATP harcanarak dışarı atılmasını sağlar. Tuzlu su canlılarında bulunmaz.
SENTROZOM
o Hayvan hücrelerinin birçoğunda, alg ve mantarlarda çekirdeğin hemen yanında bulunan zarsız bir organeldir.
o Birbirine dik olarak yerleşmiş iki adet sentriyolden oluşur. Sentriyoller, hücre bölünmesi sırasında kutuplara çekilerek iğ ipliklerinin tutunmasını sağlarlar.
o Her bir sentriyol, dokuz adet üçerli mikrotübülden meydana gelir.
o Sinir hücreleri, olgun alyuvarlar, yumurta, çizgili kas hücreleri ve gelişmiş bitkilerin hücrelerinde sentrozom yoktur.
o Kamçı, sil gibi hücre hareketini sağlayan yapıların oluşumunda rol alır.
o İnsanlar sentrozomlarını babanın sperm hücresinden alırlar.
MİTOKONDRİ
o Prokaryot canlılar ve memeli olgun alyuvarları hariç oksijenli solunum yapan tüm hücrelerde bulunur.
o Hücrenin enerji merkezidir. Oksijenli solunum ile ATP üretir.
o Substrat düzeyinde fosforilasyon ve oksidatif fosforilasyon ile ATP sentezlenir.
o Enerji ihtiyacı fazla olan sinir, kas ve karaciğer gibi hücrelerde mitokondri sayısı diğer hücrelere göre daha çoktur.
o Çoğalmaları, çekirdek DNA’sının kontrolünde gerçekleşir.
o İnsanlar mitokondrilerini annenin yumurta hücresinden alırlar.
o Mitokondrilerin kendilerine özgü sınırlı bilgi taşıyan DNA’sı yüzden kendilerini eşleyebilirler.
o Çift zarlıdır. Dış zar düz, iç zar kıvrımlıdır. Kıvrımlı bu yapıya krista denir. Krista üzerinde ETS enzimleri vardır.
o Kristadaki kıvrımlar mitokondrinin yüzeyini genişletir. Böylece daha fazla ATP üretilir. Kıvrımların arasında bulunan sıvıya matriks denir. DNA, RNA, ribozom ve solunum enzimleri matrikste bulunur.
o Mitokondri etkinliği artan bir hücrede;
§ O2 tüketimi artar.
§ Osmotik basınç azalır.
§ Üretilen ATP artar.
§ Enerji verici olarak kullanılan glikoz, yağ asidi ve gliserol gibi monomerlerin miktarı azalır.
§ CO2 artar
§ Yoğunluk azalır.
§ Turgor basıncı artar.
§ pH düşer.
§ Isı artışı olur.
§ H2O miktarı artar.
Örnek: Mitokondri etkinliği artan bir hücre için;
§ O2 tüketimi azalır.
§ Osmotik basınç azalır.
§ Üretilen ATP artar.
§ CO2 miktarı düşer.
§ Yoğunluk azalır.
Hangileri doğru değildir?
A. II-III B. I-III-V C. III-V D. I-IV E. IV-V
Çözüm: O2 tüketimi artar. CO2 artar. Cevap: D.
PLASTİTLER
§ Bitki hücrelerinde, alglerde ve öglena gibi protistlerde bulunan çift katlı zara sahip bir organeldir.
§ İçerdikleri renk maddeleri ve yaptıkları göreve göre kloroplast, kromoplast ve lökoplast olmak üzere üç çeşittir.
Kloroplast:
§ Klorofil taşırlar.
§ Klorofil yeşil renkli olduğu için yeşil renkli bir plastittir.
§ Bazı protista (öglena) ve bitkilerde bulunur.
§ Bir bitkinin tüm yeşil kısımlarında (yapraklarda, genç dallarda ve olgunlaşmamış meyvelerde) bulunur.
§ Kloroplastların kendilerine ait DNA’sı olduğu için, gerektiğinde DNA’sını eşleyerek çoğalabilirler.
§ Kloroplastlarda fotosentezin ışığa bağımlı reaksiyonlarında fotofosforilasyon ile üretilen ATP’ler yine fotosentezin ışıktan bağımsız reaksiyonlarında besin sentezi için harcanır. Kloroplast dışında başka bir metabolik olayda harcanmaz.
§ Bitkilerde fotosentez olayının gerçekleştiği organeldir.
Işık Enerjisi
6H2O + 6CO2 → C6H12O6 + 6O2
Klorofil
§ Kloroplastta çift zar bulunur. Dış zar geçirgen, iç zar seçici geçirgendir.
§ İçinde; DNA, RNA, ribozom, enzim, nişasta, lipit bulunan en içteki sıvı kısıma stroma denir.
§ Tilakoit zar sistemi denen üçüncü bir zar sistemi bulunur. Klorofil bulunan tilakoit zarların üst üste dizilerek oluşturduğu lamelli yapıya granum denir.
§ Granumlar, ara lamellerle birbirine bağlanarak güneş ışığının daha fazla emilmesini sağlar. Bu da bitkinin daha fazla ışık alması ve daha fazla fotosentez yapabilmesi demektir.
§ Kloroplast etkinliği artmış bir hücrede;
§ Oksijen miktarı artar.
§ pH artar.
§ Hücre yoğunluğu artar.
§ Osmotik basınç artar.
§ H2O miktarı azalır.
§ Turgor basıncı düşer.
§ Monomer miktarı artar.
§ CO2 miktarı azalır.
Kromoplast:
§ Bitki hücrelerine sarı (ksantofil), turuncu (karoten), kırmızı (likopen) gibi yeşil dışındaki renkleri veren plastitlerdir.
§ Sonbaharda yaprakların dökülmeden önce sararmasının nedeni, klorofil pigmentinin yapısının bozulması ve kloroplastların kromoplastlara dönüşmesidir.
Lökoplastlar:
§ Renksiz plastitlerdir.
§ Uzun süre ışık alırsa yeşil renkli kloroplastlara dönüşebilir.
§ Bitkinin kök, toprak altı gövdesi ve tohum gibi depo organlarının hücrelerinde bulunur.
§ Nişasta, yağ ve protein depo eder (patateste nişasta, baklagilde protein, ayçiçeğinde yağ gibi).
Üç plastit de DNA içerdiğinden ve yapısal benzerlik gösterdiğinden çevre şartlarının etkisi ile birbirine dönüşebilirler.
Mitokondri ve Kloroplastın Ortak Özellikleri
o Çift zarlıdırlar.
o ATP hem sentezlenir hem de harcanır.
o ETS’leri (Elektron Taşıma Sistemleri) vardır.
o DNA, RNA ve ribozomları vardır. Kendilerini eşleyebilirler.
o Enerji dönüşümü yaparlar.
o Prokaryotlarda bulunmazlar.
o Protein ve enzim sentezlerler.
PEROKSİZOM
o Neredeyse tüm ökoryat hücrelerde bulunur.
o Tek katlı zarla çevrilidir.
o Endoplazmik retikulumdan tomurcuklanarak oluşur.
o Hayvansal organizmalarda; peroksizomlar özellikle metabolik aktivitesi daha yüksek olan karaciğer, kalp, kas ve böbrek hücrelerinde daha fazla bulunur.
o Bitkilerde ise; tohumlar ve yapraklar peroksizom organeli bakımından daha zengindir. Peroksizomlar lizozomlara fiziksel olarak benzer.
o Peroksizomların lizozomlardan farkları; 1) Golgi tarafından değil, kendi kendilerini çoğalarak (veya belki granülsüz ER den tomurcuklanarak) oluştuklarına inanılmaktadır. 2) Hidrolazlardan daha çok oksidaz enzimleri içerirler. Oksijeni hem kullanan hem de oluşturabilen bir organeldir.
o Hücrede metabolik faaliyetler sonucu oluşan H+ iyonlarını O2 ile tepkimeye sokarak hidrojen perosit (H2O2) oluşumuna neden olur. Böylece sitoplazmanın pH'ı düzenlenmiş olur.
o Peroksizom, çok zehirli olan peroksiti su ve oksijene parçalayarak O2 oluşumuna neden olan katalaz enzimini taşır.
o Bazı peroksizomlar, çok uzun zincirli yağ asitlerinin beta oksidasyon yoluyla daha kısa hale gelmelerini sağlar. Bu kısa yağ asitleri mitokondriler için substrat olur ve hücrenin enerji ihtiyacı için kullanılır.
o Peroksizomlar, mitokondri gibi oksijen kullanan organel olmasına rağmen ATP sentezi yapmazlar.
o Oksidatif reaksiyonları yöneten peroksizom oksidatif enzimler olan katalaz, amino asit oksidaz ve ürik asit oksidaz enzimlerini içerir.
o Ürik oksidaz enzimi eksikliği ise ürik asit birikimine ve devamında da gut hastalığına sebep olur.
HÜCRE İSKELETİ
o Ökaryot hücrelere şeklini veren ve hücre içi organizasyonu sağlayan yapıların tümü hücre iskeletini oluşturur.
o Hücre iskeleti; mikrofilament, ara filament ve mikrotübül olmak üzere üç gruba ayrılır.
Mikrofilament: Kas doku liflerinin (aktin ve miyozin) kısalıp uzamasında, amipte yalancı ayak oluşumunda, besinlerin emiliminde (mikrovillus oluşumunda) ve hayvan hücrelerindeki sitokinezin boğumlanma ile gerçekleşmesinde görevlidirler.
Ara filamentler: Mikrofilament ve mikrotübülden daha kararlıdır. Hücre şeklini ve hücre içi yapılarını sabitler. Çekirdeğin hücre içindeki yerinin sabitlenmesini ara filamentler sağlar.
Mikrotübül:
Ökaryotlara özgüdür. Hücre şeklinin belirlenmesinde, hücrelerin ve hücre içindeki organellerin yer değiştirmesinde, mitozda kromozomların ayrılmasında görev alır. Ayrıca bitki hücrelerinde hücre duvarının yapısındaki selüloz liflerinin düzenlenmesinde de rol oynar. Sil, kamçı ve sentriyolleri oluşturur.
Örnek: DNA molekül yapısı için; I. İplikleri antiparalel şekilde düzenlenmiştir. II. 3′ uç bir fosfat grubu, 5′ uç ise bir hidroksil grubu taşır. III. Yıkımında ise DNAaz enzimi görev yapar. IV. Daima adenin karşısına Guanin, Timin karşısına sitozin gelir. Yargılarından hangisi/ hangileri doğrudur?
A. Yalnız II B. Yalnız III C. I-II D. II-IV E. I-III
Çözüm: DNA molekül yapısı için; İplikleri antiparalel şekilde düzenlenmiştir. 5′ uç bir fosfat grubu, 3′ uç ise bir hidroksil grubu taşır. Yıkımında ise DNAaz enzimi görev yapar. Daima adenin karşısına timin, guanin karşısına sitozin gelir. Cevap: E.
