Hücre ve Organelleri

• Her canlı, hücresel yapıdadır. Canlılar bir ya da birden fazla hücreden meydana gelir.
• Bir hücre mutlaka kendinden önceki bir hücreden meydana gelmiştir.
• Hücreler kalıtsal madde içerir ve bölünerek bu özellikleri oluşturduğu yeni hücrelere aktarır.

• Tüm metabolik olaylar hücre içerisinde gerçekleşir.

(2020 ve 2022 TYT‘de bitkisel ve hayvansal hücre farkları soruldu.)

1- Prokaryotik hücre

Prokaryotik hücreler çekirdek ve zarlı organele sahip olmayan hücrelerdir. Prokaryotik canlıların tamamı tek hücrelidir. Tüm prokaryotik hücreler hücre çeperine sahiptir. Örneğin bakteri ve arkeler prokaryotik hücre yapısına sahip canlılardır. Prokaryotik hücreler doku meydana getiremese de koloni oluşturabilirler.

2- Ökaryotik hücre

Ökaryotik hücreler çekirdek ve zarlı organellere sahiptir (2019 AYT). Örneğin protista, bitki, mantar ve hayvanlar.

Hücre zarı

• Hücre zarı hücreyi dış ortamdan ayırır ve korur.
• Hücre zarı canlı ve seçici geçirgendir.
• Hücre zarı sitoplazmanın dağılmasını önler.
• Hücre zarı esnek ve hareketlidir.

Akıcı mozaik zar modeli (2021 TYT)

• Hücre zarı çift sıra fosfolipid tabakasından oluşur.
• Hücre zarının dışa bakan kısmı fosfat ve gliserolden (Suyu seven – hidrofilik) oluşurken, içe bakan kısmı yağ asidinden oluşur (Suyu sevmeyen – hidrofobik).
• Hücre zarındaki kanal proteinleri, fosfolipit tabakayı boydan boya kat eder.
• Hücre zarının fosfolipit tabakasında dağılmış proteinler yer alır.
• Hücre zarının dışa bakan tarafında glikoprotein ve glikolipit vardır. Bu yapıların tümüne glikokaliks denir.
• Glikokaliks, alınacak maddenin denetimini yapar ve hücreye özgüllük kazandırır. Glikokaliksler aynı zamanda bağışıklıkta antijen özellik gösterir.

Kolesterol

• Kolesterol bir steroit çeşitidir.
• Kolesterol hayvansal hücrelere dayanıklılık verir.
• Kolesterol ısıya karşı hücre zarını korur.
• Kolesterol bitkisel hücrelerde yoktur.

Hücre zarı oluşumları: Sil, kamçı, mikrovillus, yalancı ayak

Hücre çeperi (Duvarı)

• Hücre çeperi cansızdır. Bu özelliğinden dolayı hücre çeperi tam geçirgendir.
• Hücre çeperinin koruyucu özelliği hücre zarından daha fazladır.
• Hücre yaşlandıkça çeper kalınlığı da artmaktadır.

• Hücre çeperi bakterilerde – peptidoglikan, mantarlarda – kitin, bitkilerde – selüloz, arkelerde – pseudo (Sahte) peptidoglikan  yapılır.

Sitoplazma

• Sitoplazma yarı akışkandır (Kolloidal, yumurta akı kıvamı)..
• Sitoplazmanın hareketli olması, içindeki maddelerin eşit şekilde (homojen) dağılmasını sağlar.
• Prokaryotik hücrelerde tüm yaşamsal faaliyetler sitoplazmada gerçekleşir.

Organeller

1- Mitokondri

• Mitokondri çift zarlı bir organeldir. Bu organel oksijenli solunumda enerji üretir.
• Mitokondri kristalarında ETS (Elektron taşıma sistemi) elemanları vardır.
• Karaciğer, çizgili kas ve sinir hücrelerinde mitokondri organeli sayıca diğer hücre tiplerinden çoktur.
• Mitokondri iç zarının iç bölümündeki matriks sıvısında DNA (Halkasal), RNA ve ribozom vardır.
• Mitokondri, DNA’sı sayesinde bölünüp sayısını arttırabilir ve aynı zamanda kendi proteinini üretebilir.

• Mitokondri olgun alyuvar, sperm gibi hücrelerde yoktur. Sperm hücresinde mitokondri olmamasından dolayı mitokondrial DNA kişiye mutlaka anne tarafından aktarılır.

2- Plastitler (2019 AYT)

• Tüm plastit çeşitleri yalnızca bitkilerde vardır.
• Öglena ve bazı alglerde sadece kloroplast vardır.
• Tüm plastitler DNA’ya sahiptir.

a- Kloroplast

• Kloroplastın tilakoit zarları üzerinde klorofil vardır. Tilakoit zarlar üst üste dizilerek granum yapılarını oluşturur.
• İç zarın içinde yer alan stroma sıvısında DNA (Halkasal), RNA ve ribozom vardır.
• Kloroplast, DNA’ya sahip olduğundan gerektiği zaman sayısını arttırabilir.
• Kloroplast, bitkiye yeşil renk verir ve sarı, kırmızı, turuncu renkli kromoplastlara dönüşebilir.

b- Kromoplast

• Kromoplastlar sarı (Ksantofil), kırmızı (Likopen), turuncu (Karoten) renk pigmentlere sahiptir.
• Kromoplast topladığı ışık enerjisini kloroplasta aktarır.

c- Lökoplast

• Lökoplast bitkinin kök, gövde, tohum ve yumru bölümlerinde yer alır.
• Lökoplast, bitki türüne göre yağ, protein veya nişasta depolar.
• Lökoplastta pigment yoktur ve ayrıca ışıklı ortamda lökoplast kloroplasta dönüşebilir.

3- Ribozom

• Ribozom tüm hücrelerde yer alan bir oluşumdur.
• Ribozom, rRNA ve proteinden (Nükleoprotein) meydana gelir.
• Ribozom protein sentezinde görev alır.
• Ribozomun etrafını sarmış bir zar yoktur.
• Ribozoma sitoplazma, mitokondri, kloroplast ve granüllü endoplazmik retikulumda rastlanır.
• Protein sentezi faaliyetini gerçekleştireceği zaman ribozomun büyük ve küçük alt birimleri birleşir.

• Prokaryotik hücrelerde ve bazı organellerin içinde yer alan ribozomlar, sitoplazma ortamında yer alan ribozomlardan daha küçüktür.
• Ribozom sayısı karaciğer, çizgili kas, sinir hücresi gibi metabolik faaliyeti çok olan hücre tiplerinde sayıca daha fazladır.

 4- Endoplazmik retikulum

• Endoplazmik retikulum, hücre zarı ve çekirdek arasında uzanan kıvrımlı zar kompleksidir. Endoplazmik retikulumun bu özelliği hücreye şekil vermesi üzerinde etkilidir.
• Endoplazmik retikulum tek zarlı diğer organellerin (Lizozom, koful, golgi) oluşumunda etkilidir. Söz konusu organel hücre bölünmesi sırasında kaybolur.

a- Granülsüz endoplazmik retikulum

• Granülsüz E.R.’in diğer adı granülsüz endoplazmik retikulumdur.
• Granülsüz E.R. üzerinde ribozom yoktur.
• Granülsüz E.R. salgı yapan hücre tiplerinde yer alır.
• Granülsüz E.R. ürettiği salgıyı golgi organeline gönderir.
• Granülsüz E.R.’in yağ depolama, steroit üretimi, ilaç ve zehirin olumsuz etkilerini ortadan kaldırma gibi görevleri vardır.

b- Granüllü endoplazmik retikulum (G.E.R)

• G.E.R., üzerinde çok sayıda ribozom taşır.
• G.E.R. protein ihtiyacı çok olan hücre tiplerinde vardır.
• G.E.R.’in madde depolama, asidik ve bazik ortamları birbirinden ayırma gibi görevleri de vardır.

5- Golgi

• Golgi, protein ve yağ yapılıdır.
• Golgiyi düz endoplazmik retikulum üretir.
• Golgi, salgı yapan hücre tiplerinde sayıca çoktur.
• Golgi glikoprotein, lipoprotein gibi molekülleri üretir.
• Golgi, lizozom ve koful organellerinin oluşumunda etkilidir.
• Olgun alyuvar ve sperm hücresinde golgi organeli yoktur.
• Beyin nöronlarındaki golgilerin işlev bozukluğu sonucu alzheimer hastalığı ortaya çıkar.

6-Lizozom

• Lizozomun kullandığı sindirim enzimini granüllü endoplazmik retikulum üretir.
• Lizozom, fagositoz veya pinositoz ile alınan maddeleri parçalar. Örneğin akyuvar hücresi.
• Lizozom organelinin oluşumunda ribozom, granüllü endoplazmik retikulum ve golgi organelleri rol alır.
• Lizozomların hücre dışı sindirimde etkisi yoktur.
• Endoplazmik retikulum ve golgiden gelen ve sonradan lizozoma dönüşecek olan zarlı yapılara vezikül denir.
• Lizozom zarının dağılması durumunda, içindeki sindirim enzimleri hücreye yayılır ve bunun sonucunda kontrollü veya kontrolsüz hücre ölümleri gerçekleşir (Otoliz). Örneğin fetüste parmakların oluşumu.
• Organellerin yıkımına sebep olan lizozom faaliyetine otofalji denir.
• Basit yapılı bitkilerde fitolizozom organeli vardır.
• Tay – sachs: Sinir hücrelerinde lipit birikimi (Lizozom tarafından sindirilmediğinden) sonucu oluşan bir hastalıktır.

7- Sentrozom

• Sentrozom, hayvansal hücrelerde çekirdeğe yakın konum alır.
• Sentrozom, mantar hücrelerinde de vardır. Bu organel bitkisel hücrelerde yoktur.
• Sentrozom, içerisinde mikrotübüllerin yer aldığı iki sentriyolden oluşur.
• Sentrozom, mikrotübül yapılı iğ ipliklerini meydana getirir.
• Bazı hayvansal hücrelerde (Olgun alyuvar, çizgili kas ve sinir hücresi) sentrozom yoktur (Bölünemeyen hücreler).

8- Koful (2023 TYT)

• Koful genç hücrelerde küçük ve çok sayıda, yaşlı hücrelerde büyük ve az sayıdadır.
• Bitkisel hücrelerde büyük yapılı merkezi koful yer alır.
• Bazı kofullar bitkilerde plastitlerin verdiği renklerin dışında renk verici antosiyan madde içerir.

a- Besin kofulu

Besin kofulu endositoz ile alınan maddeleri parçalar.

b- Boşaltım kofulu

Boşaltım kofulu hücrede oluşan metabolik atıkları hücre dışına atmaktadır.

c- Kontraktil (Kasılgan) koful

Kontraktil koful tatlı su tek hücrelilerinde, hücredeki fazla suyun enerji harcanarak hücre dışına atılmasını sağlar. Bu sayede hücrenin aşırı su birikimi sonucu parçalanması engellenmiş olur.

9- Peroksizom (Mikrocisimcik)

• Peroksizom bitkisel ve hayvansal hücrelerde vardır.
• Katalaz, peroksidaz, peroksizomun ürettiği enzimlere örnektir.
• Peroksizom zehir, ilaç, hidrojen peroksit gibi maddelerin olumsuz etkilerini ortadan kaldırır.
• Peroksizom yağ asitlerini, kullanılabilecek daha küçük formlarına dönüştürür.
• Peroksizom, bitkilerin tohum ve yaprak hücrelerinde görev yapar.
• Peroksizom faaliyeti sonucu hücrede oksijen artışı veya azalışı gerçekleşebilir.

Hücre iskeleti

Hücre iskeleti ökaryotik hücrelere özgü oluşumlardır.

Kalınlık sıralaması:  mikrotübül  >  ara filament  >  mikrofilament

a- Mikrofilament

• Mikrofilament, aktin iplikçiklerinden oluşur.
• Mikrofilament villus, yalancı ayak oluşumu ve hareketini sağlar.
• Mikrofilament, hücre bölünmesinde boğumlanma, endositoz, ekzositoz olaylarında hücre zarı dönüşümünü sağlar.

b- Ara filament

• Ara filament fibröz adlı maddeden oluşur.
• Ara filament çekirdek ve organellerin sabitlenmesinde görevlidir.
• Ara filament hücrenin daha kararlı bir yapıda olmasını sağlar.

c- Mikrotübül

• Mikrotübül, tübülin adlı maddeden oluşur.
• Mikrotübül içi boş, tüp yapılıdır.
• Mikrotübül iğ ipliklerini oluşturur ve kromozom hareketini sağlar.
• Mikrotübül kamçı, sil oluşumu ve hareketini sağlar.

Çekirdek (2024 TYT)

• Çekirdek, kalıtsal materyali bünyesinde taşır.
• Çekirdek, hücrede onarım, büyüme ve hayatsal faaliyetleri kontrol eder.
• Bir hücrede, bir veya birden fazla sayıda çekirdek olabilir. Örneğin çizgili kas hücresi.
• Çekirdek her ökaryotik hücrede olmayabilir. Örneğin memeli alyuvar hücreleri başta çekirdeğe sahiptir. Bu hücreler olgunlaştığında çekirdeklerini kaybederler.

Çekirdek zarı

• Çekirdek zarını endoplazmik retikulum meydana getirir.
• Çekirdek zarı çift katlıdır ve hücre bölünmesi sırasında erir.
• Çekirdek zarı gözenekleri hücre zarı porlarından daha büyüktür. Bu özelliği sayesinde çekirdekte üretilen RNA ve ribozom gibi hücre zarından geçemeyecek kadar büyük olan yapılar çekirdek zarı gözeneklerinden geçebilir.

Çekirdek sıvısı

Çekirdek sıvısı sitoplazmadan daha yoğundur. Çekirdek sıvısı protein, DNA (Kromatin iplik), RNA, ATP, su, nükleotit ve mineral içerir.

Çekirdekçik

• Çekirdekçikte DNA, RNA, ATP ve protein vardır.
• Ribozomun alt birimleri çekirdekçikte birleşir.
• Çekirdekçik zarsızdır ve çekirdek sıvısından daha yoğundur.
• Protein sentezi çok olan hücrelerde çekirdekçik sayıca daha fazladır.
• Kromatin iplik (nükleoprotein) = DNA + protein

• Kromozom = 2 X kromatit