Bu dersimizde canlı hücreyi oluşturan 12 yapı elemanını ve bunların her birinin yaptığı görevleri öğreneceksiniz.
Hücre organizasyonu, hücreyi oluşturan bileşenler ve bunların hücre içinde nasıl düzenlendiğidir. Her bileşene organel denir ve hücre için hayati önem taşıyan belirli bir işlevi yerine getirir.
Canlılığın temel birimi olan hücreler iki çeşittir:
Prokaryotik hücreler, çekirdek içermez. Bakteri içerirler. Bu hücreler küçüktür ve bu nedenle daha büyük bir yüzey alanı/hacim oranına sahiptir. Bu nedenle besinler hücrenin herhangi bir yerine daha kolay ulaşabilir.
Ökaryotik hücreler bir çekirdek içerir. Bunlara mantarlar, protozoalar, algler, bitkiler ve hayvanlar dahildir. Bu hücreler daha büyüktür ve bu nedenle daha küçük bir yüzey alanı/hacim oranına sahiptir. Bu nedenle besinlerin hücrelerde difüzyonu kolay değildir. Bu nedenle, ökaryotik hücreler, metabolizmayı gerçekleştirmek, kimyasalları taşımak ve hücrede enerji üretmek için özelleşmiş iç organellere ihtiyaç duyar.
Hücreler farklı şekil ve boyutlara sahiptir. Bir hücre iki bölüme ayrılabilir: hücre duvarı ve hücre zarı ve protoplazma . Protoplazma ayrıca sitoplazmaya (çekirdek dışındaki tüm protoplazma) ve nükleoplazmaya (çekirdek, DNA ve RNA) bölünmüştür.
Hücrenin içi ile dış ortamı arasında sert bir bariyer oluşturan bir fosfolipid çift tabakasından oluşur. Fosfolipid çift katmanı, dış tarafında hidrofilik (suyu seven) başları ve iç tarafında hidrofobik (sudan nefret eden) kuyruğu olan bir katmana sahip iki fosfolipit katmanından oluşur. Bilipid tabakasında bulunan proteinler, moleküllerin seçici olarak taşınmasını ve hücrelerin tanınmasını gerçekleştirir.
Tüm canlıların hücre duvarları yoktur.
Hücre duvarı, plazma zarının dışında bulunur. Plasmodesmata, hücrelerin kalın duvarları aracılığıyla birbirleriyle kimyasal olarak iletişim kurduğu bağlantılardır. Mantarlar ve birçok protist, selüloz yerine mantarlar için kitin gibi çeşitli kimyasallar içermelerine rağmen hücre duvarlarına sahiptir.
Ökaryotik organizmalarda, çekirdeğin hücrenin kontrol merkezi olduğu bilinmektedir. Hücrenin genetik materyalini barındırır ve DNA replikasyonu, transkripsiyon ve RNA'nın işlenmesi gibi süreçlerin gerçekleştiği yerdir. Prokaryotlarda çekirdek yoktur, bunun yerine tek bir kromozomu vardır: hücrenin nükleoid adı verilen bir bölgesinde yer alan dairesel, çift sarmallı bir DNA parçası.
Çekirdek, hücredeki en büyük organeldir ve hücrenin tüm genetik bilgilerini DNA biçiminde içerir. Bir çekirdeğin varlığı, ökaryotları prokaryotlardan ayıran birincil faktördür. Çekirdeğin yapısı aşağıda açıklanmıştır:
Hücre hacminin çoğunu kaplayan jel benzeri, su bazlı sıvıdır. Sitoplazma esas olarak sudan oluşur, ancak aynı zamanda enzimler, tuzlar, organeller ve çeşitli organik moleküller içerir. Sitoplazma, ökaryotik bir hücrede meydana gelen neredeyse tüm kimyasal aktivitenin yeridir. Ökaryotik hücrelerde sitoplazma, çekirdek hariç hücrenin içeriğini ifade eder. Sitoplazmanın organel içermeyen kısmına 'sitosol' denir. Sitoplazma hücreye şeklini vermekle görevlidir.
Kendi DNA'larını içeren özerk organlardır. Hücresel solunum sürecinin gerçekleştiği çift zarlı organeldir. Enerji deşarjı ve ATP oluşumu bölgeleri olarak işlev görürler. Besinleri alan, parçalayan ve hücre için enerji açısından zengin moleküller oluşturan bir sindirim sistemi gibi davranırlar. Mitokondri, hücrenin güç merkezi olarak etiketlendi. Hayvanlarda, kas hücreleri hareket için çok fazla enerjiye ihtiyaç duyduğundan, en fazla sayıda mitokondri içerirler.
Endoplazmik retikulum (ER) sadece ökaryotik hücrelerde bulunan bir organeldir. ER içi boş tüpler, düzleştirilmiş levhalar ve yuvarlak keselerden oluşan bir çift zara sahiptir. Bu düzleştirilmiş, içi boş kıvrımlara ve keselere sarnıç denir. ER, sitoplazmada bulunur ve nükleer zarfa bağlıdır. İki tip endoplazmik retikulum vardır:
Ribozomlar RNA ve proteinden oluşur. Sitoplazmada meydana gelirler ve protein sentezinin meydana geldiği yerlerdir. Ribozomlar, sitoplazmada tek başına veya gruplar halinde meydana gelebilir veya endoplazmik retikuluma eklenebilir, böylece kaba endoplazmik oluşturur. Ribozomlar protein üretimi için önemlidir. Ribozomlar, mesajcı RNA (bir tür nükleik asit) olarak bilinen yapı ile birlikte, protein sentezinde önemli olan poliribozom olarak bilinen bir yapı oluştururlar.
Golgi gövdesi, Golgi aygıtı veya Golgi kompleksi olarak da bilinir. Golgi cismi, tüm bitki ve hayvan hücrelerinde bulunur ve endoplazmik retikulumun yakınında bulunan düzleştirilmiş disk benzeri yapı gruplarına verilen terimdir. Bir hücre içindeki 'Golgi aparatı' sayısı değişkendir. Hayvan hücreleri daha az ve daha büyük Golgi aparatına sahip olma eğilimindedir. Bitki hücreleri birkaç yüz kadar küçük versiyon içerir. Golgi aygıtı, kaba endoplazmik retikulumdan proteinler ve lipidler (yağlar) alır. Bazılarını değiştirir ve sıralar, konsantre eder ve vezikül adı verilen kapalı damlacıklar halinde paketler. İçeriğe bağlı olarak, bunlar üç hedeften birine gönderilir:
Bu nedenle Golgi bedeni, hücrenin 'postanesi' olarak kabul edilebilir.
Bunlar, esas olarak hücrenin içinde bulunan dış kısmın bir parçası olan tek zarlı organellerdir. Tek zar, bitki hücrelerinde 'tonoplast' olarak bilinir. Birçok organizma, vakuolleri depolama alanı olarak kullanır. Veziküller, vakuollerden çok daha küçüktür ve materyalleri hem hücre içinde hem de hücre dışına taşıma işlevi görür.
Plastidler sadece bitkilerde bulunan organellerdir. Üç farklı tip vardır:
Hayvan hücreleri, merkezcil adı verilen özel bir organel içerir. Çok özel bir düzende düzenlenmiş mikrotübüllerden oluşan silindirik tüp benzeri bir yapıdır. Birbirine dik olarak düzenlenmiş iki sentriyol, bir sentrozom olarak adlandırılır. Sentrozom hücre bölünmesinde çok önemli bir rol oynar. Sentriyoller, hücre bölünmesi sırasında kromozomları doğru yerde konumlandıran mikrotübülleri düzenlemekten sorumludur.
| Bitki hücresi | Hayvan hücresi |
| plastidlere sahip olmak | plastid yok |
| Bir hücre duvarı var (selülozdan yapılmış) | Hücre duvarı yok |
| Büyük, merkezi bir vakuol var | Küçük, geçici vakuollere sahip olmak |
| Plasmodesmata olabilir | Plasmodesmata yok |
| merkezcil yok | Sentrozom içinde eşleştirilmiş merkezcillere sahip olmak |
| Hücre zarında kolesterol bulunmaz | Hücre zarında kolesterol var |
| Genellikle sabit, düzenli bir şekle sahiptir | Genellikle amorf bir şekle sahiptir |
| Fazla glikozu nişasta olarak depolar | Fazla glikozu glikojen olarak depolar |
