İnsan vücudunun en küçük birimi hücredir. Hücreler kompleks yapıdadır ve insan vücudunda farklı tipte hücreler mevcuttur. İnsan vücudunda bulunan hücrelerin şekilleri fonksiyonuna göre değişiklik gösterebilir.

Mikroskop Anton van Leeuwenhoek tarafından icat edilmiştir.

Hücrenin mikroskop altında ilk incelenmesi 17. Yüzyılda Robert Hooke tarafından yapılmıştır. Robert Hooke mikroskop altında bitki hücresini incelemiştir.

a.     Prokaryot hücre

Prokaryot hücre çekirdek ve çekirdekçik içermez. DNA molekülü sitoplazma içindedir. Bakteriler prokaryot hücreler grubundadır ve hücre zarının farklılaşması ile kapsül, sil ve kamçı içerebilir.   

 

 

b.     Ökaryot Hücre

Ökaryot hücre çekirdek ve çekirdekçik içerir. DNA molekülü çekirdek içindedir. Mantarlar, bitkiler ve hayvanlar ökaryot hücreler grubundadır.

 

 

Yapısal özellikler

1-Genetik bilgiler çekirdek içinde bulanan DNA molekülünde bulunur.

2-DNA’dan RNA üretilir ve protein sentezi gerçekleştirilir. Protein molekülleri ribozom organelinde üretilir.

3-Tüm hücrelerde hücre zarı, organel ve hücre sitoplazması vardır.

4-Hücre zarı seçici geçirgen özelliktedir.

 

c.     Hücrenin fonksiyonel özellikleri

1-Hücre kendi molekülünü sentez edebilir, kendi enerjisini üretebilir ve dış ortamdan madde alabilir.

2-Sinir hücresi dışında bölünebilir veya çoğalabilirler.

3-dış veya iç çevreden gelen uyarılara cevap verebilir.

Bazı kavramlar ve anlamaları

1-İntrasellüler: Hücre içi

2-Ekstrasellüler: Hücre dışı

3-İntersitisyal: Hücreler arası alan

 

d.     Ökaryot hücre kısımları

 

 

                                   

 

   1.        Hücre zarı

Hücre zarı hücreyi dağılmaktan korur, hücre içini dış ortandan ve diğer hücrelerden ayırır ve hücreye şekil verir.

Hücre zarı reseptörleri ile tepkime başlatabilir.

Hücre zarındaki enzimler metabolik tepkimeyi düzenler.

Hücre zarındaki transmembran proteinleri ile hücreleri birbirine bağlar.

a.     Hücre zarından geçen maddeler

1-Besin maddeleri ve atık maddeler.

2-Hücreye gelen sinyal molekülleri ve hücreden gönderilen sinyal molekülleri.

3-Su molekülleri ve bazı iyonlar.

Hücre zarı iki katlı yapıdadır ve fosfolipid içerir. Fosfolipit molekülerinin baş kısmı suyu sever( hidrofilik ) yapıdayken , fosfolipidlerin kuyruk kısmı suyu sevmeyen yapıdadır ( hidrofobik.)

Baş kısım polar yapıdayken kuyruk kısım apolar yapıdadır.

Hayvan hücrelerinde baş ve kuyruk kısım aralarında kolesterol maddesini bulunur. Kolesterol maddesinin hayvan hücresine sağladığı yararlar;

1-hücre zarına desteklik sağlar.

2-hücre zarının daha akıcı yapıda olmasını sağlar.

3-yağda çözünen maddelerin zardan geçişini hızlandırır.

Hücre zarı katı yapıda değildir ve vizköz sıvı şeklindedir bu özelliğinden dolayı akıcı mozaik zar modeli denir.

Hücre zarı seçici geçirgen özelliklidir.

Hücre zarının yapısında periferal ve integral proteinler bulunur. İntegral protein zara gömülüdür. Periferal protein ise bir kısmı zar içinde bulunur.

Hücre zarı dışında bulunan proteinlere karbonhidratlar bağlanır. Hücre yüzeyi karbonhidrat tabaka ile kaplıdır. Bu tabakaya glikokaliks adı verilir.

Hücre zarındaki lipid moleküllerine karbonhidrat bağlanması ile glikolipid yapısı oluşur.

Glikolipid ve glikoprotein glikokaliks yapısını oluşturur. Bu yapı hücrenin kimliğini oluşturur ve antijenik özellik sağlar.

b.     Hücre zarından madde geçişleri

     

 

 

                 

                    

1-Pasif taşıma ( basit difüzyon)

Maddenin çok yoğun olduğu ortamdan az yoğun olduğu ortama doğru hareketidir. Basit difüzyon olayında enerji molekülü olan ATP harcanmaz.

Hipertonik ortam : Çok yoğun ortam olarak adlandırılır. Çözünmüş madde sayısı fazladır.

 

Hipotonik ortam: Az yoğun ortam olarak adlandırılır. Çözünmüş madde sayısı az su oranı fazladır.

 

 

İzotonik ortam: İç ortam ile diş ortam arasındaki madde yoğunluğunun birbirine eşit olmasıdır. Vücudumuzda hücre içi sıvı ile hücre dışı sıvı aynı ozmotik basınca sahiptir buna izotonik ortam denir.

Hücre zarından pasif difüzyon ile, yüklü moleküller (iyonlar) veya yüksüz büyük moleküller (glikoz) diffüzyon ile geçemezler.

Hücre zarından su ,yağda eriyen ve yağı çözen maddeler kolayca geçer.

Difüzyon hızı kavramı

1-Yüksek ısı olan ortamda difüzyon düşük ısılı ortama göre daha hızlıdır.

2-Küçük moleküller büyük moleküllere göre daha hızlı geçerler.

3-Zar sayısı arttıkça difüzyon hızı artar.

4-Zar kalınlığı arttıkça difüzyon hızı azalır.

5-Gaz molekülleri zardan daha hızlı geçerler.

Diyaliz: Bazı moleküllerin seçici zardan geçirilmesi olayına diyaliz denir. Suda eriyen maddeler bu zardan geçerken büyük maddeler zardan geçemezler. Bu yöntem böbrek hastalarına uygulanır . Yapay böbrek kullanımına hemodiyaliz denir.

Osmoz: Suyun difüzyonu olarak adlandırılır. Osmozda çözeltiden birinin hacmi artarken diğerinin hacmi azalır. Bir çözeltide suyun yarattığı basınca ozmotik basınç denir.

 

2-Kolaylaştırılmış difüzyon

Çok yoğundan az yoğuna doğrudur ve enerji molekülü ATP harcanmaz ( basit difüzyon ile ortak özelliği )

Pasif diffüzyondan farklı olarak yağda erimeyen moleküller taşıyıcı proteinler aracılığı ile taşınır. 

Aktif taşıma ile ortak özelliği taşıyıcı proteinler kullanılmasıdır.

3-Aktif taşıma

Maddelerin az yoğun ortamdan çok yoğun ortama doğru hareketidir. Enerji kullanılarak gerçekleşir. Aktif taşımada taşıyıcı proteinler görev alır.

Zar dışındaki madde taşıyıcı proteinin özel bölgesine bağlandığı zaman taşıyıcı protein şekil değişikliğine uğrar ve zarı hücre içine aktarır. Aktif transport olayları bu şekilde gerçekleşir.

Sodyum potasyum pompası: sinir ve kas hücresinde yaygındır.

Kalsiyum pompası: kalsiyumun sarkaplazmik retikuluma geri alınmasını sağlar.

Sodyum bağımlı kotransport: şeker ve aminoasit taşınmasını sağlar.

Hidrojen bağımlı kotransport: şekerin taşınmasını sağlar.

 

Büyük moleküllerin hücre zarından geçişleri

1-Endositoz: Büyük moleküllerin hücre içine alınmasıdır. Fagasitoz ve pinositoz ile gerçekleşir.

Fagasitoz: Büyük besin maddeleri veya bakterileri yemesidir. Hücre zarı uzantıları madde etrafını sarar ve onu içine alır. Daha sonra hücre içinde lizozomlar ile o maddeyi sindirir. Akyuvarın faaliyetleri bu şekilde gerçekleşir.

Pinositoz: Hücre dışındaki sıvı maddeleri küçük parçacıklar halinde içmesidir. Sıvı içinde çözünmüş maddeler var ise pinositoz yoluyla hücre içine alınmış olurlar.

2-Ekzositoz: Hücre içindeki büyük maddelerin hücre dışına atılması olayıdır.

Ligand ve endositoz ilişkisi

Hücre dışında bulunan büyük maddelerin hücre içine alınmasında reseptör görev alır. Düşük moleküllü lipoprotein-LDL bu yöntem ile hücre içine alınır.

1-Hücre dışındaki madde resptöre bağlanır ve ligand adını alır.

2-Reseptör bağlanınca hücre zarı endositoza uğrar.

 

 

 

Hücrede zar içeren yapılar

1-    Çekirdek

2-    Endoplazmik retikulum

3-    Golgi

4-    Lizozom

5-    Peroksizom

6-    Mitekondri

7-    Plazmalemma

   2.        Sitoplazma ve organeller

Hücre sitoplazması değişik hacimlerde bulunur ve içerisinde organeller ve partiküller bulunur. Sitoplazmanın berrak yapıdaki sıvısına sitozol denir. Sitozolde elektrolitler, proteinler, glikoz ve eser miktarda lipid bileşikleri içerir.

a.     Sitozol içerisindeki organeller

1-    ribozom

2-    endoplazmik retikulum

3-    golgi

4-    lizozom

5-    perkosizom

6-    mitekondri

7-    silia ve flagella

 

 

 

b.     Ribozom

Ribozom zarsız organeldir ve protein sentezi yapılır. DNA molekülünden elde edilen RNA ile ribozomda protein üretimi gerçekleşir. Hücrede çok fazla sayıda ribozom bulunur.

Çekirdekçikte üretilen rRNA’lar sitoplazmada sentezlenen ribozomal proteinlerle çekirdekçikte biraraya gelir.

Ribozom hücre içinde serbest yapıda veya endoplazmik retikuluma bağlı halde bulunur.

 

c.     Endoplazmik retikulum

Endoplazmik retikulum maddelerin taşınması için kanal ve sentezlenen maddeler için depo görevi görürken hücre içinde ayrı bir ortamın oluşmasını sağlar.

Endoplazmik retikulumda lipid, protein ve kompleks karbonhidratların sentezi yapılır.

Olgun alyuvar ve trombositler dışında ökaryotik hücrelerde bulunur.

Endoplazmik retikulum hücredeki toplam membranların yarısından fazlasını oluşturur.

İki tipi vardır granüllü endoplazmik retikulum ve granülsüz endoplazmik retikulum.

d.     Granüllü endoplazmik retikulum

Protein sentezinin yapıldığı yerdir ve üretilen proteinler golgi , lizozom ve peroksiozoma gönderilir.

Yassılaşmış kesecikler içerir buna sisterna denir.

e.     Granülsüz endoplazmik retikulum

Steroid yapıda olan hormonların sentezi ypılır.

Karaciğerde safra üretimi ve kolesterol sentezini gerçekleştirir.

Sarkoplazmik retikulumda kalsiyum depolar.

Granülsüz endoplamik retikulum tüplerden oluşan ağ şeklindedir.

f.      golgi

Golgi kompleksinin fonksiyonu endoplazmik retikulumda sentezlenen maddelere son şeklini vermek ve bu maddeleri bir membranla çevrelemektir. Hücre zarının yenilenmesi ve yüzeyinin genişletilmesi golgi tarafından gerçekleştirilir. Glikoproteinlerin sentezi golgi organelinde gerçekleşir.

Üç farklı kısımdan oluşur; Yassı kesecikler, salgı granülleri ve vakuoller. Bu yapıların hepsine birlikte diktiyozom denir.

Alyuvar hücrelerinde golgi bulunmaz.

g.     Lizozom

Hücre içi sindirim ve savunma görevini gerçekleştirir. Hücre içi sindiriminde 40 civarında enzim içerirler

Büyük besin maddeleri , bakteri, virüs, bozulmuş maddeleri sindirir.

Hücre öldüğü zaman, lizozomların içindeki enzimler sitoplazma içine dağılır ve hücre bu enzim tarafından kendi kendini parçalar.

Lizozom membranı lizozomun hücreyi tümüyle sindirmesini önler ve lizozom organelinin optimal pH 5 civarıdır.

Lizozomlarda ATP hidrolizi ile çalışan H+ pompası vardır. Bu sayede lizozomun pH’ı düşük tutularak enzimlerin etkin hale geçmesi önlenir.

h.     Peroksizom

Peroksizom membranında proteinler ve peroksidaz enzimleri vardır.

Karaciğerdeki peroksizomların görevi detoksifikasyondur.

Detoksifikasyon zararlı maddeyi zararsız hale getirme işlemidir.

 

 

 

 

i.       Mitekondri

Çift zarlı organeldir. Hücre içindeki sayısı farklılık gösterebilir .

Mitekondri organelinin içinde kendine özgü DNA ve ribozom molekülleri bulunur.

Hücre için gerekli olan ATP molekülünü sentezler.

Steroit hormonunu sentezler.

Hücre içindeki kalsiyumun deponmasını sağlar.

Hücre apoptozunu başlatarak hücrenin ölümüne karar veren organeldir.

j.       silia ve flagella

Silia bazı hücre tiplerinin yüzeylerinden uzanan küçük, kıl benzeri organellerdir. Solunum yollarını döşeyen hücreler silialı hücrelerdir ve bu hücreler solunumla giren kir parçalarını yakalarlar ve Akciğerlerden gelen balgamı dışarı atarlar.

İnsan sperm hücresi de kamçı şeklinde ince bir kuyruğa sahiptir buna flagel denir ve sperm hücresi bu kuyruğu hareket için kullanır.

   3.        Çekirdek

Görevi hücrede enerji meydana getiren reaksiyonları düzenlemek, hücre içi olayları idare etmek ve bölünerek çoğalmayı sağlamaktır.

Hücrenin merkezinde bulunan, büyük ve yuvarlak bir organeldir.

Çift katlı bir membranla sarılmıştır, bu membranda çok sayıda büyük porlar bulunur.

Nukleus nukleoplazma adı verilen ve diğer yapıların askıda bulunduğu bir sıvı içerir.

Çekirdeğin içini dolduran esas madde DNA ve protein molekülleridir.

DNA kromozom içinde protein molekülleri ile birlikte organize olmuştur.