Işık mikroskopu sayesinde hücrenin birçok oluşturucusu olduğu ortaya çıkarılabilmişti. Bunlar arasında sitop- lazma, temel yaşam maddesi olarak kabul ediliyordu. Bu homojen ve ışığı kırıcı jelin içinde, biri (çekirdek) vazgeçilmez olan cisimler barınır. Yaşayan maddenin tümü (sitoplazma + çekirdek) genellikle protoplazma olarak adlandırılır.
Sitoplazma
Günümüzde sitoplaz- manın homojen olmadığım ve biyokimyasal açıdan bütün oluşturucularla sıkı sıkıya bağlantılı olduğunu kabul etmek gerekir.
1. Plazma Zarı (ya da sitoplazma)
Hücrenin yüzeyinde, kendisini dıştan sınırlayan 75 Â’lük ince bir zar bulunur. Bu zar 3 tabakadan oluşur: 35 A kalınlıkta açık renk bir tabakayla ayrılan 20 Â kalınlıkta 2 yoğun tabaka. Bu genel bir özelliktir ama başta, lifçiklerin tutunduğu bir dış tabaka olan kirpikli hücreler olmak üzere bazı değişiklikler gösterir.
Zar yapısının çok genel özelliğine, hücrenin öbür zarları düzeyinde de rastlanır (endoplazma retikulumu [hücre içi sarnıç sistemi]; Golgi aygıtı, mitokondriler ve kloroplastlar). Homojenliği bu yapının “birim zar” adını almasını sağlamıştır. Protein molekülleriyle (koyu tabaka) kaplı çift moleküllü (açık tabaka) bir fosfolipitler tabakası oluşturacak biçimde düzenlenmiş proteinler (özellikle fosfataz tipinde enzimler ve mükoproteinler) ve lipitlerden (fosfolipitler:Lesitinler ve sefalinler) oluşur.
Bu zar, çok sayıda gözenekle delinmiştir; genel görünüm altıgenlerden oluşmuş bir döşeme biçimindedir; gözeneklerse tepe noktalarında yer alır. Hücre geçirgenliğinin denetiminde başlıca görevi sitoplazma zarı üstlenmiştir. Maddelerin geçişinin olağan fizik ve kimya yasalarına uygun olarak gerçekleşmesine karşm, burada söz konusu olan basit bir süzme olayı değil, hücre için çok önemli, yaşamsal bir işlevdir. Maddelerin yoğunluk farkına göre geçişi, şu ya da bu maddenin birikmesine (ya da azalmasına) yol açar; belli bir büeşiğin oranında bir artma ya da azalmayla sonuçlanmasa bile, sözgelimi hücre tarafından hızla kullanılan besinlerin emilmesi ya da içeride sürekli olarak oluşan “artıkların” atılması söz konusu olduğu zaman, zardan geçiş etkin, yani metabolizma olaylarına bağlı olabilir. Bir başka deyişle, zarın görevi çok önemlidir; zarın geçirgenliğiyse hücre yaşamımn bütününe bağlıdır; hem anlık değişmeler gösterir, hem de bazı iyonların ve üst yapılı hayvanlarda, merkezi buyrukların (sinir sistemi, hormonlar) etkisi altında değişir. Geçirgenlik. kendi mikropinositoz (sıvının çok küçük miktarda yakalanarak emilmesi) olgusuyla da gösterebilir. Su alışverişleri, özellikle sert bir zar iskeletiyle çevrili bitki hücrelerinde görülebilen plazmoliz ve turgor olgularıyla (sitoplazmanın şişmesi) kendilerini belli ederler. Su bakımından zengin ya da tersine hipertonik bir dış ortamın etkisi altmda, sitoplazmanın şiştiği ya da büzüldüğü görülür. Sitoplazmanın belli bir turgoru normaldir; üstelik, hücrenin ölümüne yol açmasa da, hipertonik ya da hipotonik bir ortamla bağlantı uzadığı zaman, düzenleyici mekanizmalar işe karışır ve hücre dengeli bir tonus kazanma eğilimi gösterir. Bu düzenleme, büyük moleküllerin girmesiyle (ya da çıkışıyla) veya hücrenin iç moleküllerinin kopmasıyla (ya da yeniden birleşmesiyle), dolayısıyla olaya katılan madde miktarında hiçbir değişiklik olmasa büe, moleküllerin çoğalmasının geçişme basıncında bir artışa yol açmasıyla gerçekleşir.
İyonlaşmamış moleküllerin geçirgenliği, bu moleküllerin büyüklüğüne ve lipoyitli bileşiklerdeki erirliğine, aynı zamanda da bu moleküllerin hem hücrenin iç oluşturucularına yakınlık oranına, hem de dış ortamla olan yakınlık oranına bağlıdır. İyonlara karşı geçirgenlik çok değişkendir ve çoğunlukla ileri derecede seçicidir. Böylece, hücre içi potasyum oranı çok yüksekken, dış ortamın sodyum oranı çok fazladır (özellikle kan plazması ve kan hücrelerinde). Organik asitlerin ve bazların hücreye girmesi bunların dışarıda az iyonlaşmaları ve içerde pH’sı ters bir ortamla karşılaşmaları durumunda önemli olur. Söz konusu olay antibiyotiklerin hücreye girişini düzenlediği için göz ardı edilmemelidir. Zarın altındaki enzimlerin, gerektiği anda hücrelerin birçok maddeye karşı geçirgenliğim artırma yeteneği vardır. Bitki hücrelerinde, hücre zarının dışında, iskeletsi bir zar daha vardır. Başlıca oluşturucuları selüloz ve pektin olup, bunlara ikincil yapılar da katılır.
2. Hiyaloplazma
Hücrenin mitoz bölünmesinin dört evresi
Hiyaloplazma, gerçek bir “hücreler içi metabolik yollar kavşağı” oluşturur. Üstelik, kimyasal enerji mekanik enerjiye bu düzeyde dönüşür, bir başka deyişle lifli proteinlerin, ortamın bazı fiziksel-kimyasal koşullarında kasılma yeteneği olduğu için, hiyaloplazma, kütlesini ya da özel bölgeleri (kasılma, yer değiştirme, kirpikçikle- rini vurma, vb.) hareket ettirebilir.
Hücrenin anatomisi
3. Endoplazmik Retikulum Yada Ergastoplazma
Sitoplazma- nın merkezinde buna süngersi bir görünüm veren borucuklar ve çokbiçimli boşluklardan oluşmuş yoğun bir ağ vardır. Nispeten düzleşmiş olan ve aralarında bağlantı bulunan bu boşluklar çekirdek zarını oluşturacak biçimde çekirdeği tümüyle sararlar. Zarın yapısı birim zarınkiyle aynıdır. Endoplazmik retikulum bölümleri üstünde çok yoğun, nükleik asitler bakımından zengin tanecikler (Palade tanecikleri ya da daha doğrusu ribozomlar) gözlenir.Görevi hücre dışı ortamdan gelen birçok maddeyi ayırmak ya da yoğunlaştırmaktır, ama depo maddelerinin saklanmasında da çok önemli rol oynar. Boşluklar ayrıca hücrenin bir noktasından öbürüne, gerek hücre dışı, gerekse hücre içi ortamlardan gelen çeşitli maddelerin iletilmesine yararlar.
İnsan bağırsağında bulunan bir mantarın kültürü
4. Ribozomlar
1953’te Palade’ın bulduğu bu organitler, bütün hücrelerde vardır; ya hiyaloplazmada serbest halde bulunurlar ya da endoplazmik retikulumun bazı bölgelerinde dizilidirler. Serbest oldukları zaman, tek ya da birkaç taneden başlayıp yaklaşık 50’ye varan (polizomlar ya da poliribozomlar) diziler biçiminde bulunabilirler.
Bir ribozom, küre biçiminde birbirine yapışık ve ribonükleik asit (2/3 R.N.A.) ve proteinler (1/3) bakımından çok zengin iki alt-birimden oluşur. Görevi, protein büeşimine bağlıdır; bu işlem sırasında haberci ya da elçi R.N.A. tarafından taşman bireşim bildirisini okuyan bir makineye benzetilebilir.
Endoplazmik retikulumun çeşitli görünümleri
5. Golgi Aygıtı
Bu organit bütünü bir diktiyozom oluşturan düzelmiş bir pul yığınından (kesecikler) kuruludur. Bir diktiyozom oluşturan kesecikler (4 ya da 5) birim zar tipinde bir zarla sınırlıdırlar. Organitin metabolik etkinliğiyle orantılı olarak sayıları artan daha küçük kesecikler ya da tomurcuklanmalar gösterirler. Diktiyozom- ların fizyolojik işlevi, özellikle poliho- lozitleri (sözgelimi, mikropolisakkarit- ler ve pektin) ve mükoproteinleri işlemektir. Akrozomu oluşturan poliozit- lerin bireşiminde büyük bir rol oynadıkları erkek cinsellik hücrelerinde, bunlar idiozom olarak adlandırılır.
6. Mitokondriler
Küresel ya da uzamış, çomakçık biçiminde, yuvarlak uçlu cisimcikler olan mitokondrilerin sayısı genellikle hücrenin metabolik etkinliğiyle ilişkili olarak değişir. İç zarı, içeri doğru kıvrımlar ya da mi- tokondri bölmeleri oluşturacak biçimde kıvrılan çift bir zarla sınırlandırılmışlardır. İç zar, kendisine küçük bir sapla bağlı, 85 Â çapında taneciklerle döşelidir (ilkel tanecikler).
Birçok enzimin, A.T.P. ve A.D.P. gibi nükleotitlerin ve bazı hidrojen alıcı koenzimlerin varlığı, bu organiti hücrenin “enerji santralı” haline getirir. Lipitler, şeker ve proteinlerin yıkımıyla ortaya çıkan ürünlerin tümüyle yükseltgenmesi burada gerçekleşir. Ürünler mitokondri düzeyinde yük- seltgenir; yükseltgenme sonucu ortaya çıkan enerjinin bir bölümü A.D.P’nin fosforlanmasıyla A.T.P. kazanılmasına yarar.
7. Plastlar
Bu organitler bitkilere özgüdür. Klorofille yüklü kloroplastlar, karotenoyit pigmentlerle boyalı kromoplastlar ve nişastayla dolu amiloplast ya da lökoplastlar ayırt edilir. Üst yapılı bitldlerin ve yeşü su- yosunlarınm yeşil kloroplastlarının yerini .kırmızı suyosunlarmda,morumsu pembe renkli rodoplastlar ve esmer suyosunlarmda, kahverengi-sarı renkli feoplastlar alır, bu iki durumda klorofilin kendi rengi, eklenen pigmentlerle örtülmüştür. Ayrıca bakteri ve mavi suyosunlarımn, öbür bitkilerin tersine belirli plastları olmadığım da belirtmek gerekir. İnceyapı- ları mitokondrilerinkine çok benzer. Çift bir zarın iç tabakasmda içe doğru az çok koşut bölmeler uzanır. Amiloplastlar önemli şekerlerin depolanmasını sağlar. Kromoplastların görevi pek aydınlatılamamıştır. ama karatenin birikmesine yol açan bazı farklılaşmaların, ışığa karşı özel bir duyarlığa (stigmalar ya da gözsü noktalar) bağh olduğu bilinir.
8. Santrozomlar Ve Benzerleri
Burada, inceyapıları ve hücre hareketleriyle sağladıkları sabit oranlar sayesinde çeşitti organitler öbeklendi- rilebilir. Çekirdek yakınında yoğun bir sitoplazma topağı olan santrosferin ortasında, hücre dinlenme halinde de olsa, iki santriyol bulunur.
Silindir biçimindeki bu yapüar, hücre bölünmesindeki üişküerinden dolayı iyi bilinirler. Bu santriyollara ya da daha doğrusu, bunların uzantılarına iğ iplikçikleri bağlanır ve tümü halka biçiminde santriyolu oluşturur. Kamçıların dip taneciğindeki çekirdek de bir santriyoldur. Dışa doğru, kamçıyla ya da kısa bir kamçı olan kirpikle uzanır. İçe doğru, kirpiksi kökler ya da çok sayıda kirpik varsa, birbirini izleyen dip taneciklerini kendi aralarında toplayan komşu oluşumlar bulunur. Kirpikler ve kamçılar her zaman sitoplazma zarıyla sarılıdırlar, kirpikler yer değiştirmeyi sağlar. Dakikada 1.000 kezden fazla vurabilirler ve çok sayıda olurlarsa, hücrenin bütününün bu süre içinde birkaç sm kadar yer değiştirmesini sağlarlar; hareketleri genellikle karmaşıktır. Başka görevleri de vardır: Sözgelimi dış etkilere (değme, ışık, kimyasal bileşikler) çok duyarlı oldukları kesinlikle bilinmektedir.
9. Lizozomlar
200-400 Â çaplı ve esnek zarlı olan bu kesecikler, aralarında fosfatazların da bulunduğu birçok enzim içerirler. Hücre içine alınan ya da istenmeyen (yaşlanma, travma) bazı moleküllerin, hücrenin asü moleküllerine dokunmadan sindirilmesini sağlarlar. Hücreyutarlığı (fagositoz [sözgelimi, bakterilerin kanın akyuvarları tarafından fagositozu]) olaylarında da büyük bir rol oynadıkları sanılır.
10. Atıcı Kofullar
Bu organitler sıvıların hücre içinden dışına doğru hareketini sağlar. Çevrelerindeki si- toplazmanın, ergastoplazmanın keseleşme ve büyümesine bağlı özel bir görünümü vardır.
Doku aralıkları hücresi
11. Paraplazma
Bu terim hareketsiz hücre içi cisimciklerin tümünü belirtmek için kullanılır. Kofullar bütün hücrelerde bulunur, ama özellikle bitkiler dünyasında gelişmişlerdir. Suya benzer bir sıvı içerirler ve tonoplazma olarak adlandırılan özel bir zarla çevrilidirler. Genç hücrelerde küçük olmalarına karşın, yaşlı hücrelerde çok büyüyebilir ve bunları aşağı yukarı tümüyle doldurabilirler. Yağlar, ışığı çok kinci damlacıklar biçiminde belirirler. Glüsitler, ancak molekül ağırlıkları yeterli büyüyünce (nişasta, glikojen, vb.) seçilebilirler .Ayrıca pigpigmentler, madensel cisimcikler ve hatta, bazen morfolojik olarak seçüebüen albümin ve globülinler de bulunur. Pa- raplazmanın öğelerinden olan kofulların işlevi her zaman belirgin değildir. Bazı durumlarda tartışmasız depo organitleridir; üst yapılı bitkilerin depo dokularındaki alevron taneciklerine dönüşen kofullar buna uyar. Bazen de, büyük bir olasılıkla, artıkları toplama görevini üstlenmişlerdir, ama çoğu zaman bazı hücre içi cisimciklere (alkaloyitler, lateks, vb.) belirli bir görev yüklemek güçtür.
Çekirdek
“Asal” (dezoksiribonükle- oproteinler) moleküllerden özellikle zengin olan çekirdek, hücre yapısmm temel bir oluşturucusudur. Virüs, bakteri ve mavi suyosunlarında (prokaryotlar [ilkelçekirdekliler] olarak adlandırılan organizmalar), en azından morfoloji bakımından belirli, yani sızarla ayrılmış olan çekirdeğe, bütün öbür canlı yaratıklarda (ökaryotlar [gerçekçekirdekliler]) oldukça benzer bir görünüm altında rastlanır. Çoğunlukla her hücrede bir tek çekirdek bulunur. Aynı hücrede birden çok çekirdek bulunduğu zaman, genellikle bir zarla çevrili olmayan, çekirdeklerle etkileşen ve enerjid adı verüen bir hacim belirlenebilir. Çekirdekler 2-420 txm büyüklüğündedirler. Çekirdeklerde bir zar (çekirdek zan), bir karyolenf, kromozomlar ve bir ya da birçok çekirdekçik seçüir.
1. Çekirdek Zarı
Bu zar, her biri 75 Â kalınlığında ve 200-1 000 Â ‘lük bir aralıkla ayrılan iki tabaka- cıktan oluşur. Çekirdek çevresindeki aralığı ortadan kaldıran yerel yapışıklıklar, hatta çoğu zaman çekirdek plazmasını (nükleoplazma) hücrenin geri kalan kesimiyle doğrudan temasa getiren gözeneklerin bulunduğu gösterilebilir. Bu gözeneklerin genellikle karmaşık bir yapısı vardır. İç tabaka çekirdek içi sıvıyla, dış tabakaysa sitoplazmayla bağlantılıdır; dış tabaka ergastoplazmayla sürdüğü için aslmda çekirdek dışı bir oluşum dur.
2. Çekirdek Sıvısı (çekirdek plazması)
Bütün iç boşluğu dolduran çekirdek sıvısı önemli öğe olarak kromozomları içerir.
3. Kromozomlar
Çekirdeğin sürekli öğeleri olan kromozomların, aynı çekirdek içinde, sayıları ve her birinin biçimleri sabittir. Aynı çekirdeğin kromozomlarının tümü de aynı biçimde değüdir; haployit çekirdeklerde hepsi kendi aralarmda farklılık gösterir, diployit çekirdeklerdeyse, tersine, ikişer ikişer birbirlerinin aynıdır. Görünümleri hücrenin fizyolojik durumuna bağlı olarak çok değişkendir.
Kromozomlarda bir kromonema ve bir kalıp ayırt edilebilir. Kromonema. merkezî, homojen, yaklaşık 0,5 mm çapında ve ipliğin çapının iki katma ancak ulaşan sarmal (küçük helezonlaşma) biçiminde sarüı bir ipliktir. Kalıp sarmal (büyük helezonlaşma) biçimindeyse, krononema çift sarmal biçiminde olacaktır. Kromozomlar çok yoğun olarak boyanabilmeleri (adları da bu özelliklerinden kaynaklanır) sayesinde incelenebilmişlerdir. Temel oluşturucu olan kromatin, büyük ölçüde nükleoproteinlerden oluşmuştur. Bunlar çok iyi incelenebilen ve yaşayan maddenin temel yapışım en iyi temsil eden makromoleküllerdir. Nükleoproteinler, proteinler ve nükleik asitlerden (dezoksiribonükleik asit [D.N.A.] ve ribonükleik asit [R.N.A.]) meydana gelir. Bu iki asit içerdikleri şekerin ve bazlarından birinin değişik olmasıyla birbirlerinden ayrılırlar; işlevleri çok farklıdır ama bütün olarak yapılarının aynı olduğu kabul edilir; gerçeğe en çok yaklaşan biçim Watson ve Crick’in önerdiğidir. Çekirdeklerde son olarak küçük, yuvarlak, bir zarla çevrili olmayan, ince yapısı değişken ve ribonükleopro- teinleri içeren organitler bulunur. Bunların özerk bir hücre organiti değil, yalnız kromozomların işlenme ürünleri oldukları sanılır.
Son Yorumlar