Ökaryot bir hücreyi mikroskopla incelediğimizde sitoplazmadaki en büyük ve belirgin yapı olarak gözümüze çarpan çekirdektir. Çekirdek, hücrenin yönetimini ve hücre bölünmesiyle kalıtsal bilginin yeni hücrelere geçmesini sağlar. Memeli hayvanların olgun alyuvar hücreleri dışında bütün ökaryot hücrelerde çekirdek bulunur. Prokaryot hücreli canlılarda ise çekirdek bulunmaz. Bu hücrelerde yönetici molekül sitoplazmada dağınık halde bulunur.
NOT: Çekirdeğin büyüklüğü ve sayısı da hücre çeşitlerine göre farklılık gösterir. Örneğin, hayvanların çizgili kas hücreleri, mantar hücreleri çok çekirdeklidir.
Çekirdek,
- çekirdek zarı,
- çekirdek plazması,
- çekirdekçik,
- kromatin iplik
olmak üzere dört bölümden oluşur.
Şimdi bu bölümlerin yapıları ve özelliklerini öğrenelim.
1- Çekirdek zarı
Çekirdeği hücrenin diğer kısımlarından ayırır. Çift katlıdır. Dış zarı sitoplazmadaki endoplazmik retikulum ile bağlantılıdır. Ayrıca dış zarın üzerinde ribozom organeli bulunur. Çekirdek zarının görevi, çekirdeğe şekil verme ve çekirdeği korumadır. Çekirdek zarı hücre bölünmesi sırasında geçici bir süre çözünerek görünmez hale gelir. Bölünme bittikten sonra tekrar oluşarak çekirdeği sarar.
Çekirdek zarının üzerinde por adı verilen delikler bulunur. Bu porlar, tıpkı hücre zarındaki gibi, çekirdek zarında da madde alışverişini düzenler. Porlardan küçük (su, iyon vb.) ve büyük (protein, RNA vb.) moleküller geçebilir. Ancak DNA porlardan geçemez. Çekirdek zarı sayesinde, sitoplazma ve çekirdek plazması arasında madde taşınması sağlandığı için çekirdek hücreyi yönetme görevini en iyi şekilde yerine getirir. Örneğin; çekirdeğin içinde DNA daki genetik bilgiye göre üretilen RNA lar porlardan geçerek sitoplazmada ribozoma ulaşır ve protein sentezi gerçekleşir.
2- Çekirdek Plazması
Çekirdek plazması, çekirdeğin iç kısmını dolduran sitoplazma sıvısına benzeyen ancak daha yoğun olan bir sıvıdır. İçerisinde; çekirdekçik, DNA, RNA, proteinler, nükleotitler, enzimler, su ve mineraller bulunur.
3- Çekirdekçik
Çekirdek plazmasının içinde bulunan DNA, RNA ve proteinlerden oluşan, zarsız bir yapıdır. Çekirdekçik ribozom organelinin yapımını sağlar. Yani ribozomal RNA (rRNA) üretir ve bunları proteinlerle birleştirerek ribozom alt birimlerini oluşturur. Ribozom alt birimleri de çekirdek zarındaki büyük porlardan geçerek görev alacağı yere taşınır.
Hücrelerdeki çekirdekçiğin sayısı ve büyüklüğü hücrenin aktivitesi ile ilişkilidir. Hücrede protein sentezi fazla yapılırsa, çekirdekçik de çok sayıda ve büyüktür. Siz de vücudunuzdaki hücrelerin görevlerini düşünerek çekirdekçik sayısının fazla olabileceği hücrelere örnek verebilirsiniz. Çekirdekçik hücre bölünmediğinde çekirdeğin içinde gözlenebilir.
NOT: Hücre bölünmesi sırasında tıpkı çekirdek zarı gibi, çekirdekçik de çözünür. Daha sonra tekrar oluşur.
4- Kromatin İplik
Hücrenin kalıtım ve yönetim bilgilerini bulunduran molekül DNA dır. Çekirdeğin içinde bulunan DNA proteinlerle birlikte kromatin denilen bir yapıyı oluşturur. Kromatin, çok ince ipliksi bir yapıda ve doğrusaldır. Her bir iplikçiğe kromatin ipliği denir. Kromatin ipliklerinin çekirdekteki yeri belirlidir. Kromatin hücre bölünmesi sırasında geçirilen evrelere göre biçimsel değişikliklere uğrar.
Hücre bölünmesinin başlangıcında DNA kendini eşler. Böylece çekirdekteki kromatin miktarı iki katına çıkmış olur. Her kromatin ipliğin kendisi ile aynı yapı da bir eşi yapılmıştır. Çekirdekteki kromatin iplikler kendi etrafında sarmal yapıp katlanarak, kısalıp kalınlaşır. Oluşan bu yapılara kromatit denir. Özdeş olan iki kromatitin (kardeş kromatitler) bir araya gelerek sentromerlerle bir arada tutunmasıyla oluşan yapı da kromozom adını alır.
Kromozomların Görevleri
- Hücreyi yönetir.
- Hücrenin özelliklerinin bir sonraki nesle kalıtımını sağlar.
- Canlının yapısal ve işlevsel özelliklerinin oluşmasını sağlar.
Canlılardaki kromozomların sayısı, şekli ve büyüklüğü farklılık gösterir. Yani türden türe değişir.
Aşağıdaki tabloda farklı canlıların vücut hücrelerinde bulunan kromozom sayıları verilmiştir. Bu bulgular bizi, canlıların basitliği veya gelişmişliği ile kromozom sayısı arasında herhangi bir ilişki bulunmadığı, yine aynı kromozom sayısına sahip canlıların (insan-moli balığı gibi) farklı tür olabileceği sonuçlarına ulaştırır.
Diploit ve Haploit Hücreler
Eşeyli üreyen türlerin tümünde zigot, tamamına yakınında vücut hücreleri (soma hücreleri) ve eşey ana hücreleri diploittir (2n).
Başlıca soma (vücut) hücreleri şunlardır:
- Bitkilerde: Kök, gövde ve yaprak, tohum, çiçek ve meyve organlarındaki, meristem, epidermis, parankima, iletim, destek ve salgı doku hücreleri.
- Hayvanlarda: Epitel, bağ, kıkırdak, kemik, kan, kas ve sinir doku hücreleri.
- Sperm, yumurta, spor hücreleri haploittir (n).
