Hücre ve Yapısı

Hücre: Canlının, yaşayan en küçük birimine hücre adı verilir. İlk hücre teorisi 1838 yılında Mathias Schleiden ve Theodor Schwan tarafından ortaya atılmıştır. Halen geçerliliğini koruyan bu teoriye göre, "Bütün canlılar hücrelerden meydana gelmiştir; hücreler bağımsız oldukları halde birlikte iş görürler ve bölünerek çoğalırlar".

Hücre, hücre zarı, stoplazma, organeller ve hücre çekirdeğinden oluşur.

Hücre Zarı: Hücreyi çevreleyerek dış etkilerden koruyan, şekil veren ve madde alışverişini sağlayan yarı saydam bölüme hücre zarı adı verilir. Hücre zarı protein ve lipitten oluşmuştur.

Danielli ve Dawson Zar Modeli:

Singer ve Nicolson Zar Modeli: Bu modele göre hücre zarı tek katlı lipid tabakasından meydana gelmiştir ve  karbonhidratlarla protein moleküllerinin gömülü olduğu lipid tabakası sürekli hareket halindedir.

Hücre zarı seçici geçirgen bir yapıya sahiptir. Hücre zarından bazı maddeler diğerlerine göre daha kolay geçerken bazı zararlı maddelerin geçişine izin verilmez. Zardan madde geçişi ile ilgili bazı özellikler aşağıda belirtilmiştir.

• Küçük moleküller büyük moleküllere göre daha kolay geçer.

• Nötür moleküller iyonlara göre daha kolay geçer

• Yağda çözünen moleküller çözülmeyenlere göre daha kolay geçer

• Yağı çözenler çözemeyenlere göre daha kolay geçer.

Hücre Zarında Madde Alışverişi

Endositoz: Hücre zarından geçemeyecek kadar büyük moleküllerin hücre içerisine alınmasına endositoz denir. Endositoz olayı, fagositoz ve pinositoz adları verilen iki şekilde gerçekleşir. Hücre çeperinden dolayı endositoz bitki hücrelerinde gerçekleşmez.

a)Fagositoz: Hücrenin, hücre zarından geçemeyecek kadar büyük besinleri yalancı ayaklar çıkartarak sarıp içine alması olayına fagositoz denir. Bu yolla katı moleküller içeri alınır. Akyuvar ve amiplerde gözlenebilir.

b)Pinositoz: Hücrenin, büyük besinleri hücre zarında oluşturduğu bir kesecik yardımı ile içeri alması olayına pinositoz adı verilir.

Ekzositoz: Hücre zarından geçemeyecek kadar büyük besinlerin hücre dışına atılması olayına ekzositoz adı verilir. 

Hücre Zarından Madde Geçişli:

Difüzyon: Moleküller çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğru hareket ederler bu olaya difüzyon adı verilir. Hücre içi ile dışı arasındaki yoğunluk farkı sayesinde gerçekleşen difüzyon olayı, hücrenin enerji harcamadan madde alışverişi yapmasını sağlar. Bazen difüzyonu hızlandırmak için hücre içerisindeki taşıyıcı proteinler devreye girer bu tür madde alış verişine ise "kolaylaştırılmış difüzyon" adı verilir. Difüzyon olayı hücre içi ve dışındaki madde yoğunluğu eşitleninceye kadar devam eder.

Osmoz: Suyun yarı geçirgen hücre zarındaki difüzyonudur. Yani suyun az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçişine osmoz adı verilir.

Osmoz olayı hücrenin bulunduğu ortama göre değişik şekillerde gerçekleşir. Ortamın yoğunluğu hücrenin yoğunluğundan büyükse bu ortama "hipertonik" ortam adı verilir, ortamın yoğunluğu hücrenin yoğunluğundan küçükse bu ortama "hipotonik" ortam adı verilir, ortamın yoğunluğu hücrenin yoğunluğuna eşitse bu ortama "izotonik" ortam adıverilir. Ortama göre osmoz olayının gerçekleşmesi aşağıdaki gibidir.

a)Plazmoliz: Bir hücre kendisinden daha yoğun (hipertonik) bir ortama konulursa, hücreden dış ortama doğru bir su difüzyonu gerçekleşir hücrede gerçekleşen bu su kaybına plazmoliz adı verilir.

Plazmoliz olayı bitki ve hayvan hücresi için farklı şekillerde gözenir. Palazmolize uğrayan hayvan hücresi büzülürken, bitki hücresinin şeklinde bir değişiklik olmaz. Bitki hücresinde stoplazma zardan ayrılarak çekirdeğin çevresinde yoğunlaşır.

b)Deplazmoliz: Plazmolize uğramış bir hücrenin saf suya yada kendisinden daha az yoğun (hipotonik) bir ortama koyulduğunda kaybettiği suyu geri alarak şişmesine deplazmoliz denir.

c)Turgor: Bir bitki hücresi ihtiyacı olandan fazla su alıp şişerse bu olaya turgor adı verilir.

Turgor Basıncı: Turgor olayı sırasında suyun hücre çeperine uyguladığı basınca "turgor basıncı" adı verilir.

Osmotik Basınç: Hücrenin yoğunluğundan kaynaklanan su çekme kuvvetine osmotik basınç denir. Osmotik basınç turgor basıncı ile ters orantılıdır.

(Turgor basıncı ile Osmotik basınç arasındaki ilişki)

Emme Kuvveti: Osmotik basınç ile Turgor basıncı arasındaki farka emme kuvveti adı verilir.

Aktif Taşıma: Hücre kendisinden daha yoğun bir ortam içerisinde ise difüzyon yapamaz bu durumda hücre içerisine madde olmak için enerji harcaması gerekir. Hücre zarındaki taşıyıcı proteinler ve enzimlerin yardımı ile hücre içerisine madde taşınmasına aktif taşıma denir.