Hücre ve Organelleri

Hücrenin Yapısı

• Tüm canlılar 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 değildir. 
• Prokaryotik canlıların tamamı tek hücrelidir.
• Tüm prokaryotik hücreler çepere sahiptir.
• Prokaryotik hücreler doku oluşturmasa da koloni oluşturabilir.

2- Ökaryotik hücre

• Ökaryotik hücreler çekirdek ve zarlı organellere sahiptir (2019 AYT’de soruldu).

Hücre ve organelleri

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’de soruldu)

• 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 tabakasına dağılmış proteinlere de rastlanır.
• Hücre zarının dışa bakan tarafında glikoprotein ve glikolipit adlı yapılar vardır.
• Bu yapıların tümüne glikokaliks denir.
• Glikokaliks, alınacak maddenin denetimini yapar ve hücreye özgüllük kazandırır.
• Glikokaliksler aynı zamanda bağışıklıkta antijenik özellik gösterir.

Kolesterol

• Kolesterol bir steroit türüdür.
• Kolesterol, hayvansal hücre zarına dayanıklılık kazandırır.
• Kolesterol, yüksek ısıya karşı hücre zarını korur.
• Bitkisel hücre zarında kolesterol 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  yapılıdır.

Hücre ve organelleri

Sitoplazma

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

Organeller

1- Mitokondri

• Mitokondri çift zarlı bir organeldir.
• Mitokondri, oksijenli solunumda enerji üretir.
• Mitokondri krista’larında ETS (Elektron taşıma sistemi) elemanları yer alır.
• Karaciğer, çizgili kas ve sinir hücrelerindeki mitokondri sayısı diğer hücre tiplerinden daha fazladır.
• Mitokondrinin matriks sıvısında DNA (Halkasal), RNA ve ribozom organeli vardır.
• Mitokondri, DNA’sı sayesinde bölünüp sayısını arttırabilir.
• Mitokondri, kendi proteinini sentezleyebilir.
• Mitokondri, olgun alyuvar, sperm gibi hücrelerde bulunmaz.
• Sperm hücresinde mitokondri olmamasından dolayı mitokondrial DNA kişiye mutlaka anne tarafından aktarılır.

2- Plastitler (2019 AYT’de soruldu)

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

a- Kloroplast

• Klorofil, kloroplastın tilakoit zarları üzerinde yer alır.
• Tilakoit zarlar üst üste dizilerek granum yapılarını oluşturur.
• İç zarın içinde yer alan stroma sıvısında DNA (Halkasal), RNA ve ribozom organeli vardır.
• Kloroplast, DNA’ya sahip olduğundan gerektiği zaman sayısını arttırabilir.
• Kloroplast, sahip olduğu klorofil pigmenti sayesinde bitkiye yeşil renk verir.
• Kloroplast, uygun şartlar altında kromoplasta dönüşebilir.

b- Kromoplast

• Kromoplastlar sarı (Ksantofil), kırmızı (Likopen), turuncu (Karoten) renk pigmentlerinden herhangi birine sahip olabilir.
• 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 bulunmaz.
• Lökoplast, ışıklı ortamda kloroplasta dönüşebilir.

3- Ribozom

• Ribozom, tüm hücrelerde yer alan bir yapıdır.
• Ribozom, rRNA ve proteinden (Nükleoprotein) meydana gelir.
• Ribozom, protein sentezinde görev alır.
• Ribozom’un etrafını saran bir zar yoktur.
• Ribozom’a sitoplazma, mitokondri, kloroplast ve granüllü endoplazmik retikulumda rastlanır.
• Protein sentezleyeceği zaman ribozomun büyük ve küçük alt birimleri birleşir.

• Prokaryotik hücrelerde ve bazı organellerde yer alan ribozomlar, sitoplazma ortamında yer alan ribozomlardan daha küçüktür.
• Ribozom sayısı karaciğer, çizgili kas, sinir hücresi gibi metabolik faaliyeti çok olan hücre tiplerinde 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.
• Endoplazmik retikulum hücre bölünmesi sırasında kaybolur.

a- Granülsüz (Düz) endoplazmik retikulum (D.E.R.)

• Granülsüz endoplazmik retikulumun diğer adı düz E.R.’dir.
• Granülsüz E.R. üzerinde ribozom bulunmaz.
• Granülsüz E.R.’a salgı yapan hücre tiplerinde rastlanır.
• Granülsüz E.R. ürettiği salgıyı golgi organeline gönderir.
• Granülsüz E.R.’nin 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 bulunur.
• G.E.R.’in madde depolama, asidik ve bazik ortamları birbirinden ayırma gibi görevleri de vardır.

5- Golgi

• Golgi, protein ve yağ yapılıdır.
• Golgi’yi düz endoplazmik retikulum üretir.
• Golgi’ye, salgı yapan hücre tiplerinde daha çok rastlanır.
• Golgi, glikoprotein, lipoprotein gibi molekülleri üretir.
• Golgi, lizozom ve koful organellerinin oluşumunda etkilidir.
• Olgun alyuvar ve sperm hücresinde golgiye rastlanmaz.
• 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.
• Lizozom’un oluşumunda ribozom, granüllü endoplazmik retikulum ve golgi organelleri rol alır.
• Lizozom’ların hücre dışı sindirimde etkisi yoktur.
• Endoplazmik retikulum ve golgiden gelen ve sonradan lizozoma dönüşecek olan zarlı yapılara vezikül denir.
• Lizozom zarının dağılması durumunda kontrollü veya kontrolsüz hücre ölümleri gerçekleşir (Otoliz).
• Organellerin yıkımına sebep olan lizozom faaliyetine otofalji denir.
• Basit yapılı bitkilerde fitolizozom adlı organele rastlanır.
• Tay – sachs: Sinir hücrelerinde, lipit birikimi (Lizozom tarafından sindirilmediğinden) sonucu ortaya çıkan bir hastalıktır.

7- Sentrozom

• Sentrozom, hayvansal hücrelerde çekirdeğe yakın konum alır.
• Sentrozom’a, mantar hücrelerinde de rastlanır.
• Bitkisel hücrelerde sentrozom’a rastlanmaz.
• Sentrozom, içerisinde mikrotübüllerin yer aldığı iki adet sentriolden oluşur.
• Sentrozom, mikrotübül yapılı iğ ipliklerini meydana getirir.
• Bazı hayvansal hücrelerde (Olgun alyuvar, çizgili kas ve sinir hücresi) sentrozoma rastlanmaz (Bölünemeyen hücreler).

8- Koful (2023 TYT’de soruldu)

• Koful, genç hücrelerde küçük ve çok sayıda, yaşlı hücrelerde büyük ve az sayıda bulunur.
• Merkezi kofula yalnızca bitkisel hücrelerde rastlanır.

a- Besin kofulu

• Endositoz ile alınan maddeleri parçalar.

b- Boşaltım kofulu

• Hücrede oluşan metabolik atıkları hücre dışına atar.

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)

• Peroksizoma, bitkisel ve hayvansal hücrelerde rastlanır.
• 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 ve organelleri

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 ve 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 ve sil oluşumu ve hareketini sağlar.

Hücre ve organelleri

Çekirdek (2024 TYT’de soruldu)

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

Çekirdek zarı

• Çekirdek zarını endoplazmik retikulum meydana getirir.
• Çekirdek zarı çift katlıdır.
• Çekirdek zarı, hücre bölünmesi sırasında erir.
• Çekirdek zarı gözenekleri hücre zarı porlarından daha büyüktür.
• Bu özelliği sayesinde çekirdekte üretilen RNA ve ribozom, sitoplazma ortamına geçebilir.

Çekirdek sıvısı

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

Çekirdekçik

• Çekirdekçik’te DNA, RNA, ATP ve protein bulunur.
• Çekirdekçik zarsızdır ve çekirdek sıvısından daha yoğundur.
• Protein sentezi çok olan hücrelerde çekirdekçik sayıca daha fazladır.
• Kromatin iplik  = DNA + protein (nükleoprotein)
• Kromozom = 2 X kromatit