Zardan Madde Geçişleri
- Hücre zarından taşınacak molekülün büyüklüğü, elektrik yükü, yağda veya suda çözünebilmesi, hücre içi ve dışı yoğunluk farkı, molekülün taşınma şeklini etkiler.
Zardan geçebilen maddelerin taşınma şekilleri
Difüzyon, osmoz veya aktif taşıma ile gerçekleşir.
Zardan geçemeyen maddelerin taşınma şekilleri
- Endositoz (Fagositoz ve pinositoz) veya ekzositoz olayları ile gerçekleşir.
- Glikoz, aminoasit gibi monomerler su ve minerallerden daha büyük olduklarından hücre zarından daha zor geçer.
- Yağda eriyen A, D, E, K vitaminleri zarın fosfolipit tabakasında eridiğinden hücre zarından, suda eriyen B, C vitaminlerinden daha kolay geçer.
- Negatif yüklü bir molekül aynı molekül ağırlığına sahip pozitif yüklü bir başka molekülden daha kolay geçer.
Yağı çözen alkol, eter gibi maddeler, bu özelliğe sahip olmayan aynı büyüklükteki başka bir moleküle göre hücre zarından daha kolay geçer.
Küçük moleküllerin zardan geçişi
Bu olaylarda, maddenin geçiş yönü önemli değildir. Madde geçişi hücre içinden dışına veya hücre dışından içine doğru gerçekleşebilir.
Hücre zarından madde geçişleri
Pasif taşıma
- Pasif taşıma, zardan geçebilen maddelerin çok yoğundan az yoğuna enerji harcanmadan geçmesidir.
- Pasif taşımanın gerçekleşmesi için canlılık şartı yoktur. Moleküller, sahip oldukları hareket (Kinetik) enerjisi ile geçiş yapar.
- Pasif taşıma, yoğunluk farkı eşitleninceye kadar devam eder.
- Pasif taşıma hücre zarının fosfolipit tabakası veya kanal proteinlerinin aracılığı ile gerçekleşir.
a- Difüzyon
Basit difüzyon
Hücre zarının fosfolipit tabakadan, yağda çözünen (A, D, E, K vitaminleri) ve yağı çözen (Alkol, eter) maddelerin geçmesidir.
Kolaylaştırılmış difüzyon
- Kolaylaştırılmış difüzyon, taşıyıcı proteinlerin (Permeaz) (2018 TYT) yardımı ile gerçekleşir. Kolaylaştırılmış difüzyonda da enerji harcanmaz. Bu yöntem ile monomer düzeyindeki besinler taşınır.
- Suda çözünen vitaminler (B, C vitamini) de bu yöntem ile taşınır.
- Sıcaklık, yoğunluk farkı ve molekül büyüklüğü difüzyon hızını etkiler.
- Sıcaklık arttıkça moleküllerin hareket enerjisi artacağından difüzyon hızlanır.
- Yoğunluk farkı arttıkça difüzyon hızlanır.
- Molekül büyüklüğü arttıkça maddenin zardan geçişi zorlaşır ve difüzyon yavaşlar.
- Bağırsak kullanılarak sorulan sorularda bilinmesi gereken, bağırsağın seçici geçirgen değil (Ölü bir yapı) yarı geçirgen olduğudur. Geçiş, madde yoğunlukları eşitleninceye kadar devam eder.
b- Diyaliz
Diyaliz, seçilmiş moleküllerin zardan difüzyonudur ve çözelti içindeki maddelerin yoğunluğunu değiştirme amaçlı gerçekleştirilir. Diyaliz, doğal olarak böbrekte, yapay olarak ise hemodiyaliz cihazında gerçekleşir.
c- Osmoz
- Suyun, az yoğun (Hipotonik) ortamdan çok yoğun (Hipertonik) ortama geçişidir.
- Emme kuvveti, hücrenin su alma isteğidir ve osmotik basınçla doğru orantılıdır.
- Çözünmüş madde miktarı ile osmotik basınç doğru orantılı, su miktarı ile ters orantılıdır.
1- İzotonik ortam
İzotonik ortamda hücre ve hücrenin bulunduğu ortamın yoğunluğu eşittir. Bu ortamda osmoz gerçekleşmez.
2- Hipotonik ortam
- Hipotonik ortam, yoğunluğu hücre sitoplazmasından az olan ortamdır.
- Böyle bir ortamda hücre su alır ve şişer (Deplazmoliz).
- Deplazmoliz çeperli hücrede gerçekleşiyorsa zar ve çeper arası mesafe azalır ve turgor basıncı artar.
- Çepersiz hücreler deplazmoliz durumda hemolize uğrar ve parçalanır.
- Saf su bir hipotonik ortamdır.
3- Hipertonik ortam
- Hipertonik ortam, yoğunluğu hücre sitoplazmasından çok olan ortamdır. Hipertonik bir ortamda hücre su kaybeder ve küçülür (Plazmoliz).
- Çeperli hücrelerde bu olay sonucu zar ile çeper arası mesafe artar.
d- Turgor basıncı
- Turgor basıncı çeperli hücrelerin su alması sonucu zarın çepere uyguladığı basınçtır.
- Turgor sonucunda hücre zarı ile çeper arası mesafe azalır ve hücre zarı çepere basınç uygular.
- Bitkilerde stoma açılıp kapanması, otsu bitkilerin dik durması, yaprak hareketi, turgor basıncı sayesinde gerçekleşir.
Hücre zarından madde geçişleri
Aktif taşıma
- Zardan geçebilen maddelerin az yoğundan çok yoğuna geçmesidir.
- Aktif taşımada enerji harcanır ve canlılık şarttır.
- Aktif taşıma sayesinde hücre yoğunluk farkını koruyabilir.
- Su hiçbir zaman aktif yolla taşınmaz.
Büyük moleküllerin zardan geçişi
Maddenin taşınma yönü (Hücre içine veya dışına) bu olaylarda önemlidir.
Endositoz
- Endositozda madde hücre dışından hücre içine alınır.
- Endositoz, çeperli hücrelerde gerçekleşmez.
- Endositoz sonucu zarın bir kısmı kopar ve zar yüzeyi küçülür.
- Endositozda enzim görev alır ve aynı zamanda ATP harcanır.
Endositozun iki çeşiti vardır
a- Fagositoz
- Fagositoz, suda çözünmeyen katı formdaki maddelerin yalancı ayak yardımı ile hücre içine alınmasıdır.
- Fagositozda madde zarla çevrilmiş şekilde hücre içine girer ve bu yapı besin kofuluna dönüşür.
b- Pinositoz
Pinositoz, suda çözünebilen ve zardan geçemeyen maddelerin hücre zarının oluşturduğu cep yardımı ile hücre içine alınmasıdır.
Ekzositoz
- Endositoz, hücre içinden hücre dışına doğru gerçekleşir.
- Ekzositozda da enerji harcanır.
- Enzim, hormon veya tükürük salgılanması ekzotitoza örnektir.
- Ekzositoz sonucunda zar yüzeyi artar.
- Mantar ve bitki hücreleri ekzositoz yapabilir (Çeper bu olayı engellemez).
- Bakteri ve arkelerde zarlı organel olmadığından bu canlılar endositoz veya ekzositoz yapamaz.