Sitoplazma ve Organeller

 Sitoplazma, bütün hücrelerde ortak olarak bulunan bir yapıdır. Sitoplazma organeller ve bunların içinde yer aldığı koyu kıvamlı sıvı kısımdan oluşur. Bu sıvıya sitozol denir. Sitozol, inorganik ve organik moleküllerden oluşan canlı bir ortamdır. Sitozolde bulunan organik moleküller; proteinler, karbonhidratlar, yağlar, hormonlar, nükleotitler, enzimler ve vitaminlerdir. Sitozolde bulunan inorganik moleküller, su ve minerallerdir. Her hücrenin sitoplazmasında bulunan su oranı farklıdır. Örneğin; su bitkilerinde %98, tohumlarda %5 oranında su bulunur. Genç hücrelerde su oranı yüksektir. Hücreler yaşlandıkça hücrenin su oranı düşer.

Sitoplazmanın Yapısı, Görevleri ve Özellikleri

• Çözücü bir ortam olduğu için maddelerin hücre içinde yayılmasını sağlar.
• Bulundurduğu enzimlerle ve organellerle solunum, fotosentez, sindirim vb. metabolizma olaylarını gerçekleştirir.
• Hücrelerde çeşitli görevleri yerine getirebilmek için özelleşmiş yapılara organel denir.
• Organeller, zarsız, tek zarlı, çift zarlı olmak üzere üç grupta incelenir.
• Yapısında organik ve inorganik moleküller bulunur.
• Sitoplazmanın büyük çoğunluğunu su oluşturur. (% 80 – 95) Yarı akışkan bir özelliğe sahiptir.
• Hücrenin bazı faaliyetleri sitoplazmik hareketlerle sağlanır.
• Fagositoz sırasında yalanc› ayak oluşumu görülür.
• Hücre içi molekül dağıtımı vs.
• Özelleşmiş bir çok hücrede keratin telleri, miyofibriller, mikrotüpcükler, mikroflamentler gibi telsi farklılaşmalar sitoplazmada olur.
• İğ ipliği oluşumu sitoplazma da gerçekleşir.
• Hücre bölünmesi sitoplazma da gerçekleşir.
• Hücredeki metabolik ve biyosentetik olayların çoğu sitoplazmada gerçekleşir.
• Canlı her hücrede bulunur.
• Virüslerde sitoplazma yoktur. Bu nedenle çoğalabilmek için kendine uygun canlı bir hücre içine girmesi şarttır.

SİTOPLAZMA VE ORGANELLER

1. RİBOZOM

• Görevi: Protein sentezi yapmaktır.
• Zarsız yapıya sahiptir.
• Canlı her hücrede bulunur. (Memelilerdeki yafllı alyuvarlar hariç)
• Yapısı protein ve rRNA’dan oluşur.
• Prokoryat ve ökaryotlardaki büyüklüğü farklıdır.
• Ribozomun bulunduğu yerler;
• Sitoplazmada serbest halde
• Endoplazmik retikulumun dış zarı üzerinde
• Mitokondri içinde
• Kloroplast içinde
• Çekirdek zarının dış zarı üzerinde
• Ribozom; enzim salgılamada çok faal olan hücrelerde, tükürük bezi hücrelerinde ve plazma hücrelerinde ribozom bol miktarda bulunur.
• Tümör hücrelerinde ve embriyonik hücrelerde ribozomlar daha çok sitoplazmada serbest halde bulunurlar.
• Kas hücrelerindeki endoplazmik retikulum hücrelerinin üzerinde ribozom bulunmaz.
• Ribozomların küçük gruplar halinde bir arada bulunmalarına polizom ya da poliribozom denir.
• Bakteri ve ökaryotlarda ribozom birimlerinin büyüklükleri farklıdır.

2. Endoplazmik Retikulum

• Hücre içi zar sisteminin büyük kısmını endoplazmik retikulum oluşturur.
• Zarla çevrili yassı veya yuvarlak keseler, kesecikler, tüpler veya aralıklar şeklindedir.
• Memeli olgun alyuvarları hariç bütün ökaryot hücrelerde bulunur.

Endoplazmik Retikulum;

1. Granüllü: Üzerinde ribozomtaneciği olanlar
2. Granülsüz: Üzerinde ribozomtaneciği olmayanlar

• Temel görevi: Hücre içi madde taşımacılığıdır.
  Kas hücrelerindeki granülsüz endoplazmik retikulumda mineral depolanır. (Ca+2)
• Bazı bileşik enzimlerin sentezi gerçekleşir.
• Hücre pH’nı etkileyecek bazı asidik ve bazik reaksiyonlar endoplazmik retikulumun keseciklerinde gerçekleşir. Bu sayede sitoplazmik pH dengesi korunur.
• Hücre bölünmesi sırasında geçici olarak kaybolur. Bölünme sonunda tekrar oluşur. Amacı; iğ ipliklerine alan açmaktır.
• Granülsüz Endoplazmik Retikulum — Golgi —- Lizozom

3. GOLGİ KOMPLEKSİ (AYGITI):

• Granülsüz ER den oluşur.
• Temel görevi salgılamadır. Bu nedenle salgı bezlerinde bol miktarda bulunur.
• Sentezleme ve paketleme yapar.
• Bileşik enzim sentezi
• Yağ sentezi
• Glikojen sentezi
• Glikolipid sentezi
• Glikoprotein sentezi vs
• Kutuplaşmış yapı gösteren hücrelerde golgi kompleksi bir tane ve büyüktür. Hücre zarı ile çekirdek arasında yer alır. Örnek: Troid bezi hücreleri, pankreasın ekzokrin hücreleri
• Sinir hücrelerinde karaciğer hücrelerinde ve bitki hücrelerinde sayısı birden fazladır.

4. LİZOZOM

• Hücre içi sindirimde görev alır.
• İçerisinde çok sayıda sindirim enzimleri bulunur.
• Lizozom enzimlerinin çalışma pH’› hafif asidik ortamdır.
• Lizozomlar tek katlı zardan oluşur.
• Örnek: Kurbağanın baflkalafl›m sırasında kuyruğunu yok etmesi.
• Örnek: Kertenkelenin zor durumda kuyruğunu bırakması.
• Örnek: Yabancı mikroorganizmaların akyuvar içinde parçalanması.
• Lizozomlar parçalanırsa lizozom enzimleri hücreyi ya da belirli bir dokuyu sindirir. Buna otoliz ya da histoliz denir.
• Lizozom içindeki enzimler granüllü endoplazmik retikulumun ribozomları tarafından sentezlenir. ER zarları ile golgi kompleksine taşınan enzimler burada bir zarla çevrili küçük kesecikler şeklinde paketlenir. Bunlara depo granülleri denir.
• Hücre içine fagositoz ya da pinositoz ile alınan büyük molekül besin kofulunda bulunur. Lizozom besin kofulu ile birleşince oluşan yapıya sindirim kofulu (fagozom) denir.

5. KOFUL

Bitkisel ve hayvansal kofullar olmak üzere ikiye ayrılır.

a) Bitkisel Kofullar:

• Genç hücrelerde küçük, yaşlı hücrelerde büyüktür.
• Bitki hücreleri yaşlandıkça zararlı tuzlar kofullarda kristalize halde depo edilir. (boşaltım görevi) Bunun sonucunda kofullar büyür.
• Hücre özsuyu kofullarda bulunur. (Osmotik basınç dengesi)
• Antoksiyan adı verilen renk maddeleri depolanır.
• Bitki hücresi için önemli bir çok madde kofullar içinde depo edilir. Antoksiyanların dahil olduğu çözünebilen birçok madde.
• Kofullar; Endoplazmik retikulum, golgi, lizozom, çekirdek ve hücre zarından kopan parçalardan oluşabilir.

b) Hayvansal Kofullar:

• Besin kofulu: Fagositoz ve pinositoz sırasında oluşan geçici kofullardır.
• Kontraktil kofullar (vurgan koful): Tatlı sularda yaşayan bir hücrelilerde genelde bulunan, canlının kendine göre fazla suyunu dışarıya atmaya yarayan organellerdir.

6. SENTROZOM

• Sentriollerden oluşur.
• Sentriollerde özel protein yapılı ipliklerdir.
• Zarsız yapıya sahiptir.
• Çekirdeğin dışında bulunur. Hücre bölünmesi sırasında çekirdek kontrolünde kendini eşler.
• % 3 oranında kendine özel DNA içerir.
• Temel görevi; Hücre bölünmesi sırasında iğ ipliklerini oluşturmaktır.
• İğ iplikleri mikrotüpçüklerden yapılmıştır.
• Sil ve kamçı gibi yapılar sentriolden oluşur.
• Sentrioller hücre bölünmesinin hazırlık evresinde kendini eşler.

7. MİTOKONDRİ

• Çift katlı zardan oluşur.
• Halkasal yapıda kendine özgü DNA’sı var.
• Kendini her an eşleyebilir.
• İçerisinde RNA ve Ribozom vardır.
• ETS bulundurur. (ETS:Elektron Taşıma Sistemi)
• Ökaryot hücrelerde en büyük ATP üretim merkezidir.
• Enerjiye ihtiyacın fazla olduğu yerlerde sayısı daha fazladır. Örnek: Kas – dokusayısı fazladır.
• Enerji dönüşümü gerçekleşir.
• Yumurta ile spermin döllenmesi sonucu oluşan zigottaki mitokondri yumurta hücresinden aktarılır. Bu yolla meydana gelen oğul döller mitokondriyal kalıtım olarak dişi organizmaya benzer.
• Ökaryot her hücrede mitokondri bulunur.
• Ökaryotlarda oksijenli (aerob) solunum reaksiyonlar›, mitokondride gerçekleşir.
• Glikoz + 6O¾¾2 → 6CO2 + 6H2O + 38 net ATP
• Mitokondride iki çeşit fosforilasyon görülür.
• Substrat düzeyinde fosforilasyon(Krebs çemberinde)
• Oksidatiffosforilasyon (E.T.S’de)
• Mitokondride üretilen ATP’nin büyük bir kısmı oksidatif fosforilasyon yoluyla gerçekleşir.
• Mitokondri, DNA’sı yeterli şifre dizisine sahip olmadığı için bazı proteinleri sentezlemek için gerekli şifreyi çekirdek DNA’sının sentezlediği mRNA üzerinden alır.

8. HÜCRE İSKELETİ

Hücre içinde protein yapılı elemanlar bulunur. Protein yapılı bu elemanlar sitoplazmanın ve hücrenin hareketini
düzenler.

a. Mikroflamentler

Aktin: Kas kasılmasında hücre şeklinin korunmasında ve bir çok hücrenin dayanıklık kazanmasında görev alır. Endositoz ve ekzositoz faaliyetlerinde zarın hareketini sağlar.

Miyozin: Kas kasılmasında, hücre bölünmesi sırasında çekirdeklerin hücrelere aktarım yönünü belirler. Endositoz ve ekzositoz faaliyetleri sırasında hücre zarının hareketini sağlar.

b. Mikrotübüller

• Her biri iki proteinden oluşan, içleri boş görünümlü yapılardır.
• Golgi organelinin yakınında bulunurlar.
• Organellerin hareketinde ve hücre bölünmesinde görev alırlar.
• Hücre bölünmesi sırasında mikrotübüller kromozomları yeni çekirdek bölgelerine hareket ettirmede görev alan iğ ipliklerini oluşturmak için, hücrenin her iki uç kısmında sentriol denilen yapıların yanındaki sentrozomlardan çevreye yayılırlar. Bu işin içindeki tübüllerin çoğu birinin diğerini itmesiyle gerçekleşir. Bu sayede birbirlerini hücrenin iki ayrı kutbuna iterler. ATP’den enerji almış özel bir protein sayesinde mikrotübüller hareket eder.
• Hücreye desteklik sağlar ve hücre şeklinin korunmasına yardım eder.
• Sil ve kamçı hareketinde görev alır.

c. Ara Flamentler

• Protein yapılıdırlar.
• Hücrelerin birbiri ile bağlantısında görev alırlar.
• Hücreye şekil verirler.
• Organelleri hücrenin belirli bölgelerinde tutarlar.

9. PLASTİDLER

• Sadece bitkisel hücrelerde bulunurlar.
• Tüm plastid çeşitleri proplastitler denilen küçük renksiz cisimciklerden meydana gelir.
• Plastidler: Kloroplast, Kromoplast ve Lökoplast olmak üzere üçe ayrılırlar.

a) KLOROPLAST

• Çift katlı zardan oluşur.
• Kendine özel DNA’sı var.
• Hücre bölünmesi olmadan da eşlenebilir.
• RNA ve Ribozom içerir.
• ETS var.
• Enerji dönüşümü var.
• İçerisinde nişasta bulunur.
• Klorofil dışında renk pigmentleri de içerir. (Ksantofil, Karoten, Likopen gibi) Klorofil dışındaki renk pigmentleri ışığı soğurur fakat enerji dönüşümü yapamazlar. Enerji dönüşümü için klorofile aktarırlar.
• Ökaryot ototrof her hücrede kloroplast vardır.
• Kloroplasttaki lamellerin (Tilakoyitler) kıvrıml› olması, daha fazla klorofil içermesine imkan sağlar. Bu sayede absorbe (Soğurma) edilen ışık artar.
• Ökaryot ototroflarda fotosentez reaksiyonlar› bu organelde gerçekleşir.
• Kloroplastta üretilen ATP, fotosentez dışındaki reaksiyonlarda kullanılmaz.

b) KROMOPLAST

• Renk pigmentleri içerir.

1. Ksantofil (Sarı)
2. Karoten (Turuncu)
3. Likopen (Kırmızı)

• Toprak altında ve üstünde bulunur.

Örnek: Havuç toprak altında. Domates toprak üstünde
Başka plastitlere dönüşebilir

• Çift katlı zara sahiptir.

c) LÖKOPLAST

• Güneş ışığı almayan kök, gövde, yumru, tohum gibi yapılarda bulunur.
• Renksizdir.
• Çevre etkisiyle dönüşebilir.
• Çift katlı zardan oluşur.
• Özellikle nişasta depolar.
• Yağ ve protein de depolar.

10. ÇEKİRDEK

• Genellikle çekirdek hemen hemen hücrenin ortasında yer alır.
• Gen materyalini dölden döle taşıyan çekirdekte kromozomların yer alması nedeniyle önemli bir konuma sahiptir.
• Prokaryot hücrelerde çekirdek bulunmaz. DNA sitoplazma içinde yer alır.
• Çekirdek içerisinde ATP üretimi olmaz.
• Çekirdek içerisinde ribozom yoktur.
• Çekirdek içerisinde protein sentezi olmaz.
• Çekirdek zarının dış yüzeyinde ribozom tanecikleri vardır. Burada sentezlenen protein (Histon tipi) çekirdek içerisine geçerek, DNA’nın etrafını kaplar.
• Çekirdeğin büyüklüğü kapsadığı genetik materyale göre değişir. Diploid hücrelerin çekirdeği haploid hücrelerindekinden büyüktür.
• Genel olarak her hücrede bir tane çekirdek bulunur. Bazı hücrelerde birden fazla çekirdek bulunur.
• Örnek: Karaciğer hücreleri, paramesyum
• Çekirdek çift katlı zardan oluşur.
• Çekirdek zarında por adı verilen açıklıklar vardır.
• Çekirdeğin içi çekirdek plazması ile doludur.
• Çekirdeğin içinde kromatin yumakları bulunur.
• Kromatin yumakları arasında sayıları bir veya birden fazla olabilen çekirdekçik bulunur.
• Evrime göre çekirdek zarı endoplazmik retikulumdan gelişmektedir.
• Çekirdek zarıda seçici geçirgendir. Çekirdekte de aktif taşıma gerçekleşir.
• RNA’nın sentez yeri çekirdekteki çekirdekçiktir.

11. KROMOZOM

• Genlerin taşındığı iplikçiklere denir.
• Gen: Anlamlı şifre dizisidir.

• Kromozomların genel görünüşü sentromer denilen bölgelerin yerine bağlıdır.
• Kromozomlar sentromerin bulunduğu yere göre adlandırılır.
• Sentromerin iki tarafında kalan kromozom kollarına telomer denir.
• Genel olarak kromozomlar bir tane sentromer taşır. Fakat iki veya daha fazla sentromer taşıyan kromozomlar da vardır.

• Sentromerler kromozomlar için çok önemli bölgelerdir. Sentromeri olmayan kromozomlar metafaz evresinde kaybolurlar.
• Sentromerler hem işgal ettiği yer ile kromozomun şeklini tayin eder, hem de kromozomun hareketini sağlar.

a. HOMOLOG KROMOZOM

• Biri anneden, diğeri babadan gelen ve karşılıklı noktalarında benzer genler içeren kromozomlara denir.
• Bir kromozom üzerinde birden fazla gen bulunur.
• Monoploid hücrelerde homolog kromozom bulunmaz.
• Diploid — 2n
  Monoploid (=Haploid) —- n
• Lokus: Kromozomda genlerin bulunduğu bölgeye denir.
• Otozom: Vücut özelliklerini belirleyen genleri içeren kromozomlara denir.
• Gonozom: Eşeysel özellikleri belirleyen genleri içeren kromozomlara denir.
• Örnek: İnsanlarda 2n = 46 kromozom vardır.

• Vücut hücresindeki otozomlarda meydana gelen mutasyon kalıtsal değildir. Üreme ana hücresi ya da üreme hücresindeki otozomlardaki mutasyonlar kalıtsaldır.
• Vücut hücresindeki gonozomlarda mutasyon olursa kalıtsal değildir. Üreme ana hücresi ya da üreme hücresindeki gonozomlarda meydana gelen mutasyonlar kalıtsaldır.
• Karyotip: Her canlı hücrenin çekirdeğinde bulunan ve belli bir kromozom takımı teşkil eden kromozom serisine denir.
• Karyotipler bireye, türe, cinse özgüdür.
• Karyotiplerin çizimi ile elde edilen şemeya idiyogram denir.
• Aynı türdeki bireylerin genelde kromozom sayıları da aynıdır. Fakat farklı türlerinde kromozom sayısı aynı olabilir. Bu nedenle kromozom sayısına bakarak evrimsel akrabalık bağıntısı kurulamaz.
• Örnek: Bal arılarında dişiler 2n, erkekler n
• Örnek: Bazı çekirgelerde dişiler 2n, erkekler 2n – 1
• Kromozom sayısının az ya da fazla olması canlının evrimsel gelişmişliğini göstermez. Canlının gelişmişliği içerdiği genlerin işlevleri ile ilgilidir.