Hücre çeşitleri

Prokaryotik hücreler

Ana madde: Prokaryot

Bakteriler ve mavi-yeşil alglerdeki hücre tipleri bu gruba girer. Bunların çekirdek zarı ile çevrili çekirdekleri yoktur. Sitoplazmalarında mitokondri gibi zarlı organeller yoktur. Kalıtım maddesi olan DNA sitoplazma içerisine dağılmış durumdadır. Ribozomları vardır. Bu hücrelerin hayati faaliyetleri sitoplazmada ve hücre zarında gerçekleşir.

Ökaryotik hücreler

Ökaryotlar (Lat. Eukaryota), "organel zarı" bulunduran organizmaları, dolayısıyla çekirdek materyali hücrenin sitoplazmasına dağılmamış olduğundan da gerçek çekirdeğe sahip organizmaları kapsayan canlı âlemidir. Karyon Latince'de "çekirdek" anlamını verir -eu ön takısı da "gerçek" demektir.

Kalıtsal materyal, hücre içerisinde belirli bir zarla çevrilmiş çekirdeğin içinde bulunur. Kromozomlar DNA'dan ve proteinden oluşmuş olup, mitozla bölünürler. Ökaryotlar, sitoplazmalarında karmaşık organeller bulundururlar. Ökaryotik hücreler, Prokaryotlara göre çok gelişmişlerdir, hayvanlar, bitkiler, mantarlar ve protistler âlemlerini kapsar.

Hücre zarı

"Sitoplazmik hücre zarı" da denir. Hücreyi dış ortamdan ayıran, seçici geçirgen canlı yapıdır. Hücreyi çevreleyen birim zar ortalama olarak 75 Angström (75x10-7 mm) kalınlığındadır. Birim zar içte ve dışta birer protein tabakası ile ortada bir lipid katından yapılmıştır. Elektron mikroskobu çalışmaları, zarların lipoproteinlerden yapılmış mozaik şeklindeki fonksiyonel birimler olarak incelenmesinin daha uygun olacağını göstermektedir. Hücre zarı hücreye şekil vermekle kalmaz, besin maddelerinin ve artık maddelerin hücreye giriş çıkışını da ayarlar. Zar aynı zamanda hücrenin koruyucusudur.

İlk bilimsel model 1935 yılında Danielli ve Dawson tarafından ortaya atılmıştır. Bu model uzunca bir süre benimsendi ancak bu model hücre zarının işleyişini açıklayamadı. 1972 yılında Singer ve Nicolson'ın akıcı-mozayik zar modeli ortaya kondu. Bu modele göre zarın yapısında %65 protein, %33 lipit, %2 karbonhidrat bulunmaktaydı.

Hücre zarı, gözenekli ve yarı geçirgen yapıya sahiptir. Esas yapı taşları lipid ve proteinlerdir. Her hücrenin protein, yağ ve karbonhidrat oranları birbirlerinden farklı olduğu için her hücre zarı, o hücreye özgüdür. Hücreye gelen bütün kimyasal maddeler ve elektriksel iletiler hücre zarı ile alınır.Hücre zarının yapısında protein, yağ ve karbonhidrat bulunur. Hücre zarının görevleri;

* Sitoplazmayı çevreleyerek hücreye şekil verir ve dağılmasını engeller.
* Madde alış verişini düzenler.
* Ozmatik dengenin düzenlenmesinde görev alır.
* Salgı görevi vardır.
* Enzimleri taşıyıcı görevi vardır.
* Uyarı iletimi yapar.
* Hücrelerin birbirlerini tanımalarını sağlar

Sitoplazma

Hücre zarı ile çekirdek zarı arasında kalan hücre bölümünü kaplayan, homojen nitelikte, kolloidal ve devamlı değişim halinde bulunan bir eriyiktir. Sitoplazma inorganik maddeler (çeşitli iyonlar metal tuzları, asit ve bazlar), organik maddeler, (protein, yağ, karbonhidrat, nükleik asitler, hormonlar) ve % 60-95 arasında değişen sudan ibarettir. Sitoplazmanın içerisinde çeşitli canlı yapılar (organeller) ve cansız yapılar (inklüzyon cisimcikleri) bulunur. Canlı hücre maddesine “protoplazma” denir. Protoplazma, yapı bakımından sitoplazma ve çekirdekten oluşur.

Büyük oranda sudan ibaret olduğu halde ne sıvı ne de katı özellik gösterir yani kolloidal yapıdadır. Sitoplazma çözünmüş ve dağılmış tanecikler içerir. Bu çözünen taneciklerin miktarı hücre türüne göre değişiklik gösterir. İçinde bulunan genel organeller şunlardır:

* endoplazmik retikulum
* mitokondri
* lizozom
* ribozom
* golgi aygıtı
* plastitler
* kromoplast
* koful

Hücre çekirdeği

Hücre çekirdeği yani Nükleus, tanecikli ve lifli bir yapıya sahiptir. Hücreyi yönetir. Çekirdek zarı, nükleoplazma, kromozom ve çekirdekçikten oluşmaktadır. Çekirdek zarı iki tabaka halinde ve çok gözenekli bir yapıya sahiptir. Nükleoplazma ise çekirdeğin özü olup özellikle protein ve tuzlar içerir. İşlevi hücrenin yaşamını sürdürmek ve çalışmasını düzenlemektir. Çekirdek ölecek olursa, hücre de ölür. Çekirdek ayrıca hücre ana maddesi içindeki birçok küçük organelin birbirleriyle uyumlu olarak çalışmasını sağlar. Çekirdeğin hücre bölünmesinde rolü vardır.Rolü görevi hücre bölmesi olduğu için çekirdek çok önemlidir...İçinde DNA adlı bir madde bulunur.Bunun içinde nükleotitler bulunur.Bunlar: adenin(A),timin(T)/guanin(G),sitozindir(C).

Organeller

Vücut için organ ne ise hücre için de organel odur. Organelle sözcüğünden dilimize girmiştir. "-elle" son eki küçültme eki olup Türkçe'deki "-cık" ekinin karşılığıdır. Türkçe'deki tam karşılığıyla organcık(küçük organ)

Özellikle karmaşık yapıdaki ökaryot hücrelerde birçok organel çeşidi bulunur. Organeller mikroskobun bulunuşundan sonra gözlemlenmeye ve tanımlanmaya başlanmıştır. Bazı hücrebilimcilerin savlarına göre birçok büyük organelin endosimbiyoz bakterisinden köklendiği öne sürülür.

Mitokondriler

2-3 mikron uzunluğunda 0,5 mikron çapında elektron mikroskobuyla kolayca görülebilen elips biçiminde parçalardır. Sosis veya çomak biçimindedir. Mitokondrinin yapısında 2 zar bulunur. Hücrenin enerji meydana getirici üniteleridir. Hücre solunumunun sitrik asit devri (Krebs döngüsü) burada gerçekleşir. Organik moleküllerden kimyasal bağların kopmasıyla açığa çıkan enerji burada ATP şekline çevrilir.

Lizozomlar

Yuvarlak, zarla çevrili, içersinde eritici (hidrolitik) enzimleri içeren organellerdir. Hücrenin sindirim görevini üstlenmiş olan yapılardır. Hücre içi fazla ve zararlı yapıları ortadan kaldırırlar. Lizozomlar, sitoplazma içinde tek membranla sınırlanmış kese veya taneciklerdir. Lizozomların büyüklükleri ve morfolojik yapıları, gelişim evrelerine göre çok çeşitlidir: Primer lizozomlar, golgi keselerinden boğumlanarak ayrılan küçük veziküllerin birleşmesi ve içeriklerinin yoğunlaşmasıyla oluşan aktif hidrolaz depolarıdırlar: Lizozomal matriks pH’ı, sitozol pH’ından düşüktür. Lizozomal enzimler olan hidrolazlar, asit ortamda en iyi iş gören proteazlar, glikozidazlar, lipazlar, asit fosfatazlar, esterazlar, glukuronidazlar, sülfatazlar, lizozimler, katepsin, RNAzlar, DNAzlar gibi enzimlerdir. Farklı dokuların lizozomlarındaki enzimler de farklıdır. Primer lizozomların yine bir vezikül içinde bulunan, parçalanıp sindirilecek yapılarla birleşmesi ve enzimlerini bunların içine boşaltması sonucu sekonder lizozomlar oluşur. Sekonder lizozomların görünümü değişkendir; bazı durumlarda artık cisimler yüksek oranda lipid içerirler ve uzun süre kalırlar, zamanla lipid yapı okside olur ve renkli bir görünüm alır. Lizozomlar, genel hücre metabolizması ve işi sırasında devamlı harcanıp yıpranan hücre organellerini ve endositoz yoluyla hücreye fazla miktarda çekilmiş madde ve partikülleri enzimleriyle parçalar, sindirir ve böylece sitoplazmayı bunlardan temizlerler. Hücrenin sitoplazmik proteinleri ve glikojen tanecikleri gibi moleküller bulundukları yerlerde yıkıldıkları halde diğer makromoleküllü bileşikler ve maddeler lizozomlarda yıkılırlar. Hücresel sindirim, protein, karbonhidrat, lipid ve nükleik asitlerin hidrolizi lizozomların önemli fonksiyonlarıdırlar: Lizozomlar, sekretuvar işlevlerde de görev alırlar; prekürsör protein moleküllerinde spesifik bağları kopararak aktif protein oluşumunu ve hücreden sekrete edilmesini sağlarlar. Lizozomlar, bağ dokusu, prostat ve embriyogenezde önemli organellerdir. Lizozomal enzimler, hücrenin ölümünden sonra otolizde rol oynarlar. Hücrede makromoleküllerin ve maddelerin lizozomal yıkılması yaşam için önemli bir proçestir; sfingomiyelin ve karbonhidrat içeren bazı sfingolipidler hücrede az miktarda bulundukları halde bunları yıkan lizozomal enzimler kalıtsal olarak eksik olursa hücrede birikirler ve lizozomal depo hastalıkları denen çeşitli hastalık tabloları ortaya çıkar. Birçok genetik hastalıkta lizozomal enzimlerin yokluğu gösterilmiştir; etkilenmiş hücrelerde sindirilemeyen materyal hücrenin genişlemesine ve normal hücresel işlevlerin bozulmasına neden olur.

Golgi aygıtı(cisimciği)

Golgi aygıtı ya da kompleksi, zarımsı tüp ve keseciklerin biraraya gelmesiyle meydana gelir. Genellikle çekirdeğe yakındır. Bilhassa aktif salgı yapan bez hücrelerinde göze çarpar. [[Asıl görevinin hücrenin salgıladığı]] proteinleri depolamak olduğuna inanılmaktadır. Paketleme ve salgı görevi yapar. Salgı bezlerinin hücrelerinde sayıları daha fazladır. Örnegin; ter bezlerinden ter, bunlar gibi örnekler. Golgi aygıtı büyük çalışmalar sonucu bulunmuştur. Açığa çıkan enerji burada ATP şekline çevrilir. Enerji üretir oksijenli solunum yapar. Enerji üretmekte kullanılır.hücre dışında salgı yapmak.

Endoplazmik retikulum

Endoplazmik retikulum, sitoplazmada besin dolaşımını, yağ ve hormon sentezini sağlayan, hücre zarı ve çekirdek zarı arasında yer almış bir sıra karışık kanallar sistemidir. Üzerinde ribozom bulunmayanlarına "taneciksiz(granülsüz) endoplazmik retikulum" denir ki, burası steroid hormon salgılayan hücrelerde steroid yapımının, diğer hücrelerde ise zehirsizleştirme olayının gerçekleştiği yerdir.Granüllü E.R üzerinde küçük tanecikli ribozomlar bulunduğu için protein sentezi,granülsüz E.R ise yağ sentezi yapar.

Plastitler

Yalnızca bitki hücrelerinde bulunurlar Plastitler; Kloroplastlar, Kromoplastlar ve Lökoplastlar olmak üzere üçe ayrılır:

* Kloroplastlar,parlak turuncu,sarı veya kırmızı renkli,yağda çözünen pigmentleri taşıyan plastitlerdir.Kromoplastlar çiçeklerde,olgun meyvelerde,sebzelerde ve yüksek yapılı bitkilerin köklerinde bulunur.Söz gelimi;havuçta karoten,limonda ksantofil,domateste likopen pigmentleri (renk maddeleri)oluşur.Kromoplastlar,kloroplastların değişmesi ile oluşur.Sonbaharda yaprakların sararması,klorofil pigmentinin yapısının bozulup kloroplastların kromoplasta dönüşmesinden ileri gelir

* Kromoplastlar, renkli plastitlerdir. Turuncu renkte olanlara “karoten”, sarı renkte olanlara “ksantofil”, sarımsı kırmızı olanlara da “likopen” denir. Havuç ve domates gibi meyve ve sebzelerin kendine has renklerini verirler.

* Lökoplastlar, renksizdirler. Bitkilerin ışık görmeyen kısımlarında (kök, yumru vb.) bulunurlar. Nişasta depolarlar. Fotosentez sonucu oluşan glikoz, iletim sistemi aracılığıyla depo yeri olan lökoplastlara gelir. Burada glikoz molekülleri birleşerek nişasta molekülleri meydana gelir. Nişastanın sentezi esnasında, su açığa çıkar. “n” sayıda glikoz molekülünün birleşmesi esnasında (n-1) sayıda H2O(su) molekülü açığa çıkar. Nişasta taneciklerinin şekil ve büyüklükleri bitkinin çeşidine göre farklılık gösterir.