Bölüm 1: Hücre

H

ücre, kusursuz çalışan mühendislik harikası, canlıların yaşayan en küçük birimleridir. İlk kez 1665 yılında kullanılan bir terim olan hücreler, tüm yaşamsal olayların gerçekleştiği evlerdir.

Hücreler özelleşip birleşerek dokuları oluşturur. Bir grup dokuların birleşmesi ile organlar, organ grupları ile sistemler ve organizma olan insan oluşur.

En gelişmiş canlı olan insanda temel olarak kas-iskelet sistemi, dolaşım sistemi, boşaltım sistemi, sinir sitemi, sindirim sistemi, solunum sistemi, endokrin sistemi, üreme sistemi ve lenf sistemi bulunur. İlk hücre (zigot) tek başına, canlıyı yeni baştan oluşturabilecek toplam potansiyeli (totipotensi) barındırır. İnsanı oluşturan 100 trilyon hücrenin oluşumu kök hücrelerinin bölünmesi ve farklılaşmasına dayanır.

Farklılaşan vücut kök hücrelerin (multipotent) oluşturabileceği hücre çeşidi, embriyonik kök hücreden(pluripotent) daha sınırlıdır. Beynimizdeki sinyalleri vücudumuza dağıtan sinir hücreleri, kalbimizin çalışmasını sağlayan kalp (kardiyak) kas hücreleri, damarlarımızda dolaşan kan hücreleri bunlardan bazılarıdır. Sinir, kas gibi çoğu hücrenin belli bir şekli varken amip, lökosit gibi bazı hücreler şekilsiz (amorf) olmaktadır.

Sinir Hücresi: Yönetim merkezi olan beyinden tüm vücuda dağılan sinir hücrelerine nöron denir. Tüm vücuda dağılan bu hücreler nöral ağ sistemini oluştur. Beyinden gelen sinyal nöronun dentrit ucu ile alınır. Alınan uyarı nöronun uzun lifi olan miyelin tabakası ile çevrili akson boyunca elektriksel akım şeklinde ilerler. Buna aksiyon potansiyeli denir.

Uyarı nöronun akson ucu ile sonraki nörona aktırılır. Gönderen nöronun (pre-sinaptik) aksonu ile alıcı nöronun (post-sinaptik) dentrini arasına sinaps denir. Uyarı oluşturan nörotransmitter maddeler sinaps yaparak vücudun ilgili bölgesindeki nörona kadar ilerler. Yürüme eylemi sırasında kaslara kasılıp gevşeme emri bu şekilde ulaşır. Kas ve salgı bezlerinde uyarıları ileten motor nörondur. Nöronlarda işlevlerine göre farklılaşmışlardır. Örneğin karanlık bir ortamdan aydınlık bir ortama geçerken gözde uyum süreci gerçekleşir. Göz bebeğinde irisin küçülüp büyümesinde sensor nöron rol alır.

Kas hücresi: Kas dokusunu oluşturan hücrelere miyosit (kas iplikçikleri) denir. Miyositlerde kasılıp gevşeme işlevini gerçekleştiren protein iplikçikleri bulunur. Bunlara miyofibril denir. Kas hücresinin zarına sarkolemma, sitoplazmasına sarkoplazma denir. Çizgili kas iskelet kas dokusunda bulunur. İskelet sistemine destek olur ve beyin kontrolüyle istemli hareketi sağlar. Çizgili kas hızlı çalışıp çabuk yorulur. Düz kas istemsiz ve yavaş çalışır. Sindirim, boşaltım, solunum, üreme sistemlerindeki organlarda bulunur. Kardiyak kası istem dışı çalışır. Düz lif şeklindeki yapısı ile çizgili kasa benzer. İnsan kalbi anne karnındaki ilk anlarından (embriyo) itibaren kasılmaya başlar.

Kan hücresi: Kanın şekilli elemanları kırmızı kan hücreleri (alyuvar), beyaz kan hücreleri (akyuvar) ve kan pulcukları(platelet)lerdir. Kanın %45 lik katı kısmını oluştururlar. Kanın sıvı kısmına serum denir. Serum su, organik ve inorganik maddelerden oluşur. Kan hücrelerinin tüm kana oranına hematokrit denir.

Kanda en çok bulunan (%99) alyuvar (eritrosit) kemik iliğinde üretilir. Akciğerden aldığı oksijeni dokulara taşır. Dokuda oluşan karbondioksiti akciğere gönderir. Bir alyuvarda milyonlarca hemoglobin proteini bulunur. Bir hemoglobin 4 oksijen molekülü bağlama kapasitesine sahiptir. Oksijenini kaybeden hemoglobinin rengi daha koyudur. Toplardamardaki kan oksijenden fakir olduğundan koyu kırmızı, atardamardaki kan bol oksijenli olduğundan parlak kırmızı renktedir. Eritrositlerin normal değerin altına düşmesine anemi, normalin üstüne çıkmasına eritrositoz ya da polisitemi denir.

Lökosit olarak da bilinen akyuvar (beyaz kan hücreleri) kan hücrelerinin yakalşık %1 ni oluştur. Üretim kemik iliği ve lenf bezlerinde olur. Lenf sistemi olarak da bilinen beyaz kan ve alyuvarla birlikte kanda (dolaşım sistemi) bulunur. Vücudun enfeksiyonlara karşı korunmasında savunma sistemi(immün sistem) elemanıdır.

Bazofil, eozinofil, nötrofil, lenfosit ve monosit olarak 5 farklı tipi vardır. Akyuvarın kandaki değerinin düşmesine lökopeni, normalin üstüne çıkmasına lökositoz denir. Kontrolsüz alyuvar üretimine lösemi denir.

Platelet (trombosit) kan pıhtılaşmasından sorumlu kan hücreleridir. Kanın pıhtılaşmasına tıpta koagülasyon denir. Koagülasyon sürecinde platelet ve fibrin damarın yaralı bölgesinde katılaşarak tıkaç oluşturur. Bu oluşum için yardımcı elemanlara (faktör) ihtiyaç vardır.

Kraliyet hastalığı olarak da bilinen hemofili bu faktörlerin eksikliğine bağlı gelişen durmayan kanamadır.

Kanda düşük trombosit kanamaya eğilimi artırır. Yüksek trombosit düzeyinde ise damar içi pıhtılaşmaya (tromboz) neden olabilir. Oluşan pıhtı damar içinde dolaşmaya başlamasına emboli nedir.

Hücreler özelleşerek vücudun değişik yerlerinde farklı işler yapsalar da, tüm hücrelerin içeriği yaklaşık aynıdır. Ancak bazı yapılar her hücrede bulunmaz. Hücre zarını dışarıdan örten cansız hücre çeperi bitki ve bakterilerde, klorofil pigmenti ve kloroplast organeli fotosentez yapabilen canlılarda bulunur.

Ortalama bir hayvan hücresi şekilleri genellikle ovaldir. Bitkilerin aksine hücre çeperi yoktur. Hücreyi dış ortamdan ayıran hücre zarı vardır. Hücrenin içi sitoplazma adlı bir sıvı ve farklı görevleri olan birimlerden oluşur.

Hücre Zarı: Hücreyi bir arada tutmak, hücreye şekil vermek ve dış faktörlerden korumakla görevlidir. Hücre zarı (membran) iki katlı, su geçirmez (hidrofobik) fosfolipid tabakasından oluşur.

Hücre membranında glikozla birleşmiş lipidler olan glikolipidlerde bulunur. Hücre tanımlanmasında rol alan glikolipid yapıları glikoprotein ile birlikte glikokaliks adlı hücre örtüsünü oluşturur. Zarların geçirgenliği (permeablite) hücrenin canlılığına bağlıdır. Canlı hücre zarı, özel yapısı sayesinde hücre içi ve dışından gelen moleküllere karşı seçici/yarı (selektif/semi) geçirgendir.Giriş çıkış izni olmayan maddelerin geçişi yasaktır. Molekül büyüklüğü, elektrik yükü, çözünürlüğü, asitlik seviyesi (pH) ve hücrenin o moleküle olan ihtiyacı hücre geçirgenliğini değiştirmektedir. Bu sayede doğru maddelerin hücre dışına gönderilmesi ve giriş izni olan maddelerin hücreye alınır.

Hücre Bağlantıları: Hücre zarında ya da hücre içinde protein yapılı alıcılar (reseptör) bulunur. Hücreler arası iletişimde kullanılan hormonlar ve enzimler ya da ilaç, virus gibi maddeler bu reseptörlere bağlanır.

Hedef hücredeki reseptöre bağlanan kimyasal maddeye ligand denir. Her ligand için ayrı reseptör bulunur. Reseptörü olmayan hücreye ligand bağlanamaz.

Sinyal iletimi genellikle hücre yüzeyinde bulunan reseptörlerce sağlanır. Hücre yüzeyi reseptörüne bağlanan ligand hedef hücre içine girmez. Hücresel cevap oluşturmak için başka kimyasal haberciler üzerinden sinyal gönderir.

Bazı ligandların reseptörü hücre içindedir. Bu tip reseptörlere intraselüler reseptör denir. Ligand hücre içine girdikten sonra reseptöre bağlanarak hücresel cevap oluşturur.

Madde Taşıma: Her molekülün hücre zarından geçişi farklı şekilde gerçekleşir. Su, oksijen, üre ve bazı küçük maddeler hücre zarını oluşturan lipid yapıdan geçmesine basit difüzyon denir.

Hücre içi su yoğunluğu dengesi osmozile korunur. Hücrenin bulunduğu ortamla dengeye gelinceye kadar suyun geçişi osmozis olarak adlandırılır. Osmoz bir tür pasif taşımadır. Hücre bulunduğu ortamla aynı yoğunluktaysa buna izotonik ortam denir. Hücreden daha derişik ortamda (hipotonik) hücre su alarak şişerek patlayabilir. Ortam hücreden daha yoğunsa hipertoniktir ve hücre su kaybederek büzüşür.

Hidrofilik, büyük ya da elektrik yüklü olduğu için geçemeyen moleküllerin zardan taşınmasında yardımcı mekanizmalar görev alır. Tabakadaki konumuna göre periferal ve integral olarak adlandırılan özel zar proteinleri de vardır.

Hücrenin dışarıyla alışverişini sağlayan yapılardan biri olan hücre zarına gömülü kanal proteinleri ve taşıyıcı proteinler (permeaz), lipid tabakadan geçemeyen iyon ve moleküllerin geçişini düzenler. Taşıyıcı proteinlerden tek bir molekülün geçişine uniport, çoklu geçişe ko-transport denir. Çoklu taşımada moleküllerin aynı yönde taşınmasına simport, zıt yönde taşınmasına antiport denir.

Kolaylaştırılmış difüzyonda geçiş işlemi taşıyıcı proteinler ile sağlanır. Taşınan madde kendi enerjisi ile taşıyıcı proteine tutunarak zardan geçer. Nükleosit, glikoz, aminoasitler bu taşıyıcı proteinlerle taşınır.

İyon kanalları yalnızca kendinde tanımlı iyonlara açıktır. Hücre ihtiyacına göre farklı iyon kanalları bulunur. Ligand kapılı iyon kanalları belli bir liganda bağlı Na+, K+ve Cl- iyonlarını geçirir. Voltaj kapılı iyon kanalları hücre içi ve dışı elektrik potansiyeline göre Na+, K+, Cl- ve Ca+2 iyonlarını kontrollü olarak geçirir. Mekanik kapılı iyon kanalları basınç ve hücre iskeletinin gerilmesi ile kontrol edilirler.

Kolaylaştırılmış difüzyonda dışarıdan ek bir enerji kullanılmaz. Konsantrasyon (derişim) ve elektrik potansiyel fark yönünde (elektrokimyasal gradyant) geçiş olduğu için izni olan maddeler zardan kolayca geçer. Aktif taşımada bu olay tam tersi olarak gerçekleşir. Potansiyel farkın tersi yönünde olduğundan, madde geçişi için enerji (ATP) harcanır.

Aktif molekül geçişinde iki tür mekanizma kullanılır. Molekülün doğrudan ATP gibi kimyasal enerji kullandığı primer aktif taşıma ve iyon gradyanına bağlı sekonder aktif taşıma gerçekleşir. Sodyum-potasyum pompası, kalsiyum pompası ve proton pompası primer aktif taşıma türleridir.

-Sodyum-Potasyum Pompası: En önemli pompalardan biridir. Tüm hücrelerin sağlıklı bir şekilde yaşamlarını sürdürmesi için gereklidir. Hücre zarında bulunan Na+/K+ ATPaz sayesinde hücre içine yoğun şekilde K+ geçişi olurken, hücre dışına Na+ taşınımı olur. Pompanın her açılışında üç Na+ , ATP kullanarak iki K+ ile yer değiştirerek hücre dışına göre daha negatif bir hücre içi oluşturur. Plazma membranı boyunca Na+/K+ konsantrasyonu korunarak elektriksel gerilim hattı oluşturulur.

-Kalsiyum Pompası: Kas hücrelerinde bulunan sarkoplazmik retikulum zarında Ca+2 ATPaz olarak bulunur. Hücre içine Ca+2 alımı gerçekleşir.

-Proton (H+2) Pompası: Lizozom ve midede asidik ortam oluşumunda rol alır.

-İyon gradyanına bağımlı: Sodyum-potasyum kanallarıyla hücreden atılan Na+, açık olan başka kanallarla hücre içine girer. Bu geçiş sırasında Na+ derişim enerjisi ile glikoz gibi moleküllerin taşınımı gerçekleşir ( Na-glikoz simportu). Glukozun taşınımı için başka enerji kullanılmaz.

Büyük (makro) katı- sıvı moleküller, organizmalar ve zararlı maddelerin taşınımı farklı şekilde gerçekleşir. Hücre dışındaki büyük moleküllerin sitoplazmaya alınmasına endositoz denir. Hücre zarının dışarı doğru uzanarak büyük katı maddeleri alması (fagositoz) ve hücre içine cep oluşturarak sıvı maddeleri sarması (pinositoz) olarak iki şekilde gerçekleşir.Reseptör destekli endositoz, makromoleküller hücre yüzeyinden çöküntü oluşturan klatrin kaplı çukurda reseptöre bağlanarak hücreye alınmasıdır. Hücre zarından ayrılan endositoz keseleri lizozom yapıları ile birleşir. Hücre içini boşalttıktan sonra hücre zarına geri döner.

Hücreden gönderilecek büyük maddelerin sitoplazmadan atımısına ektositoz denir. Lizozom yapıları atılacak maddeyi veziküller halinde hücre zarına taşır. Hücre zarına temas ettiği noktadan açılarak içeriğini hücre dışına boşaltır. Egzositoz sırasında hücre zarına eklenen bu yapı zar uzunluğunu artırır. Hücre dışından alınacak başka madde için oluşturulan vezikül ile hücre zarı önceki uzunluğuna döner.

Sitoplazma: Hücreyi dolduran yarı akışkan sıvıdır.Su,protein, enzim, lipid, karbonhidrat, mineral ve başka maddelerde içerir. Yeterince gelişmiş bir hücre sitoplazması, hücrenin ortasını dolduran sulu kısım(endoplazma) ve hücre zarıyla arasında kalan lifli ve daha yoğun kısım (ektoplazma) olarak iki bölgede gözlemlenir.

Sitoplazmada hücre iskelet elemanları bulunur. Uzun ince iplik şeklinde ağ gibi hücreyi kuşatmıştır. Mikrofament, araflament ve mikrotübüller hücrenin iskeletini oluşturur. Hücrenin şeklinin korunması yanında hücre bölünmesi, hücre kasılması, organellerin pozisyonunundan sorumludur.

Sitoplazma sıvısı (sitosol) içinde dağınık halde bulunan farklılaşmış birimler olan organeller bulunur. Hücreler zarlı organel bulundurmasına göre iki gruba ayrılır. Bakteri ve algler zarlı organel içermeyen (prokaryotik) hücrelerden oluşur. Mantar, bitki, hayvan gibi karmaşık ve gelişmiş yapıya sahip canlılar zarlı organelleri ve çekirdeği olan (ökaryotik) hücrelere sahiptir.

Çekirdek: Alyuvar hariç tüm ökaryotik hücrede bulunur. Hücrenin kontrol merkezi olan çekirdek (nukleus) hücre zarına benzer yapıda iki katlı lipid membranı (karyolemma) vardır. Lipid tabakada oldukça karmaşık yapılı gözenekler (por) bulunur. Porlar çekirdeğin sitoplazmaya açılan, sıkı güvenlik sistemi olan kapısıdır. Bu kapılarda yoğun elektron katmanından oluşmuştur. Bu katmana annulus denir.

Çekirdek sıvısı (nukleoplazma) sitoplazmaya benzerdir. Karyolemma içinde dağınık halde DNA (deoksiribonükleik asit) sarmalı, DNA dan kopyalanan RNA (ribonükleik asit) dizisi, protein, su , organik ve inorganik maddeler vardır. Kıvrılmış merdiven görünümlü (heliks) DNA da canlının temel kodları yüklüdür. Merdivenin basamakları adenin (A), timin (T), guanin(G), sitozin (C) isimli azotlu moleküllerden (baz) oluşur. Adenin molekülü timine, guanin molekülü sitozine bağlanır. Bu bağlar güçlü hidrojen bağıdır. Adenin ve timin arasında iki, guanin ve sitozin arasında üç hidrojen bağı bulunur. DNA nın omurgasını fosfat (PO4) ve 5 karbonlu şeker (deoksiriboz) oluşturur. Deoksiribozun ilk karbonuna bir baz bağlanmasıyla nukleosid denir. Deoksiribozun 5.karbonuna fosfat bağlanmasıyla oluşan baz-şeker-fosfat yapısına nükleotid denir. Dağınık DNA sarmalı makara işlevindeki proteinlere (histon) sarılır. Bu yapıya nükleozom denir. Kromatin iplikleri nükleozomların daha sıkı formudur. Kromatinkatlanmalar yaparak yoğun yapıda ve az yer kaplayan kromozomoluşur.Hücre bölünmesi sırasında DNA kromozom şeklinde bulunur. Bir hücredeki kromozom paketleri o canlının tüm genetik şifresini (genom) saklar.

DNA sarmalının protein kodlayan belirli bölgelerine gen denir. Hücrede bir protein sentezi olacağında, o proteinin kodunu taşıyan gen bölgesideki hidrojen bağları ayrılır. Baz sıralamasına (kod) göre, mesajcı RNA (mRNA) adlı yeni bir iplikçik oluşturulur. Çekirdeğin koyu kıvamlı bölgesi olan çekirdekçik (nukleolus) zarsızdır.Proteince zengin, granüllü ve fibrilli bölgesi vardır. Çekirdekçikte ribozomal RNA (rRNA) üretimi gerçekleşir. Sitoplazmadan gelen proteinlerle birleşen rRNA, ribozom organelinin parçalarını oluşturur.

Ribozom: Hem prokaryot hem ökaryot hücrelerde bulunur.rRNA ve proteinden oluşmuş, zarsız granüllerdir.Üst ve alt birim olarak iki parçadan oluşan bu yapıyı magnezyum minerali birarada tutar. Hücrede aktif olmadığı zamanlarda ayrı olarak bulunan (monomer) ribozom birimleri, protein sentezi sırasında bir araya gelir.

Sentez uyarısı olduğunda alt ve üst birimler nukleusdan gelen mRNAya bağlanarak poli(ribo)zom adını alır.mRNAnın taşıdığı koda göre ribozomdaki yerlerine yerleşen taşıyıcı RNA (tRNA) aminoasit dizilerini oluşturur.

Hücre için üretilen diziler serbest halde bulunan polizomlarda oluşturulur. Hücre dışına gönderilmek üzere olan hazırlanan diziler ise endoplazmik retikulum üzerinde üretilir. Kullanmak için değişikliğe ihtiyacı olan amino asit dizisi proteine dönüştürüleceği sonraki basamağa geçer.

Bakteri hücrelerindeki ribozomlar (70S), yapısal olarak insan hücrelerindekilerden (80S) farklıdır; boyut, bileşim ve antibiyotiklere duyarlılık bakımından farklılık gösterir; bu, insan hücrelerini korurken antibiyotikler tarafından bakteriyel protein sentezinin seçici olarak hedeflenmesine olanak tanır.

Bakteri hücresi ve antibakteriyel ilaçlar

Bakteri hücrelerinde hücre duvarı sentezi, protein sentezi, DNA/RNA sentezi ve membran fonksiyonu insan hücresinden farklıdır. Antibakteriyel ilaçlar, seçici toksisite elde etmek için bakteri ve insan hücreleri arasındaki bu yapısal ve fonksiyonel farklılıklardan yararlanır, insan hücrelerine zarar vermeden bakteri üremesini ve çoğalmasını seçici olarak engellemesini sağlar.

10 - 100 mikrometre boyutundaki insan hücrelerine kıyasla tipik olarak çok daha küçük bakteri hücreleri insan hücrelerinde bulunmayan peptidoglikandan yapılmış bir hücre duvarına sahiptir. Penisilinler (Amoksisilin), sefalosporinler (Sefaleksin) gibi beta-laktam antibiyotikler, peptidoglikan sentezindeki enzimleri hedef alarak hücre duvarı oluşumunu bozar. Penisilin bağlayıcı proteinlere (PBP) bağlanarak hücre duvarı sentezindeki transpeptidasyon reaksiyonuna müdahale eder, böylece peptidoglikan çapraz bağlanmasını inhibe eder. Bakteriyel hücre ölümüne neden olurken insan hücreleri beta-laktam antibiyotiklerden etkilenmez.

Aminoglikozitler (Gentamisin) ve makrolidler (Azitromisin) gibi antibiyotikler, yapı olarak insan ribozomlarından biraz farklı olan bakteriyel ribozomların 50S alt birimine bağlanarak translasyon sırasında mRNA'nın yanlış okunmasına neden olur ve peptit zincirlerinin uzamasını önler. Bu müdahale bakteriyel protein sentezini engelleyerek hücre ölümüne yol açar. İnsan mitokondriyal ribozomlar bakteriyel ribozomlara benzer ve antibiyotiklerden etkilenebilir.

Rifampin bakteriyel RNA polimerazı inhibe ederek RNA transkripsiyonunu ve protein sentezini bloke eder. Florokinolonlar (siprofloksasin), DNA replikasyonu ve onarımında rol oynayan bakteriyel enzimleri (topoizomeraz II-IV) hedef alarak bakteriyel DNA zincirini koparıp sentezini bozarken, DNA replikasyonu ve onarımı için farklı enzimlere ve mekanizmalara sahip olan insan hücreleri daha ez etkilenir.

Bakteriyel membranlar, insan hücre membranlarına kıyasla daha kısa zincir uzunluklarına ve farklı doygunluk derecelerine sahip fosfolipidler içerir ve membran fleksiyonunu etkiler. Polimiksinler bakteriyel hücre zarında fosfolipitlerle etkileşime girerek zar bütünlüğünü bozar, hücresel içeriklerin sızmasına ve hücre ölümüne neden olur.Daptomisin bakteri hücre zarlarına yerleşerek depolarizasyona ve zar fonksiyonunun bozulmasına neden olur ve sonuçta bakteriyel hücre ölümüne yol açar.

Sülfonamidler, bakterilerde folat sentezi için gerekli olan ancak diyet yoluyla folat alan insanlarda olmayan bir enzim olan dihidropteroat sentazı rekabetçi bir şekilde inhibe ederek bakteri metabolizmasını ve DNA sentezini bozar. Trimetoprim, tetrahidrofolat sentez yolundaki başka bir enzim olan dihidrofolat redüktazı inhibe eder.

Endoplazmik Retikulum: Latince’de “endoplazma” sitoplazma içi, “ retikulum” ağ demektir. Hücrede çekirdek zarına bitişik halde hücre zarına doğru açılan kıvrımlı kanallardır. Hücredeki faaliyetler için yeterli yüzey alanı oluşturur. Hücre bölünmesi sırasında eriyen çekirdek zarının oluşmunu sağlar. Üzerinde ribozom veya polizom bulunduran türleri (granüllü ER) protein sentezinden sorumludur. Ribozomdan gelen aminoasit dizisinde katlanmalar oluşturarak fonksiyonel protein oluşturur. Hücre büyümesinde hücre zarı sentezi burada gerçekleşir. Ribozomsuz olanlar (granülsüz ER) temel olarak yağ ve hormon üretimi yaparak dağıtımı yapacak olan organele gönderir. Glikojen, kolesterol, testosteron sentezinden sorumludur. Kas hücrelerinde bulunan formu (sarkoplazmik retikulum) kalsiyum depolar. Toksik maddelerin karaciğerde zararsız maddelere dönüşümü de granülsüz ER de gerçekleşir.

Golgi Aygıtı: İtalyan hekim Carmillo Golgi tarafından bulunduğu için bu ismi almıştır. Endoplazmik retikulum ile hücre zarı arasında bulunan sisterna adlı kanalcıklar dizisidir. Yapı olarak da endoplazmik retikuluma benzer. Ribozom bulundurmaması ve kanallarının oluşturduğu top şekilli uzantıların(vezikül) bulunması yönüyle görünüşte endoplazmik retikulumdan ayrılır. Endoplazmik retikulumdan hücre zarına doğru cis-, medial-, endo- ve trans- ismini alır.Bu şekilde endoplazmik retikulumla cis- yönü ile alış veriş yaparken, aldığı maddeleri bağlama, paketleme, etiketleme gibi işlemlerden geçirerek trans- kısmındaki veziküller ile hücre içi ve dışına gönderir. Endoplazmik retikulumdan gelen protein, yağ ve karbonhidratları deposu ve birleşimi burada gerçekleşir. Bazı proteinlerin sentez sonrası dönüşümü (post translasyonel) olan glikoz/fosfat eklemeleri ile ilgili bölgeye kargolar.

Mitokondri: Mitokondri (kondriyozom), çekirdekleri olan ökaryot hücrelerinde bulunur. Kendilerine ait DNA, RNA ve ribozomları vardır. Nukleus DNAsı sarmal ip şeklinde iken mitokondrial DNA, bakteri DNA sı gibi daireseldir. Gerekli olduğunda hızla bölünerek enerji ihtiyacına cevap verir. Hücre içideki az sayıdaki çift zara sahip organelden birisidir. Krista adı verilen iç zarında daha işlevsel olmak için kıvrımlar oluşturup alan genişletir. Hücrenin faaliyetleri yürütmesi için gerekli olan enerjiyi üreten santrallerdir. Hücrede metabolik olayların olduğu yerde yoğunlaşırlar. Kondriyozom, birbirlerine eklenerek ya da birlerinden ayrılarak şekil değiştirebilirler.

Hücresel solunum (oksidatif fosforilasyon)karbonhidrat ,protein,lipid gibi organik moleküllerdeki biyokimyasal enerjinin hücrenin kullanabileceği kimyasal enerji (ATP) formatına dönüşümüdür. Basit yapılı moleküllerin sitoplazmada prüvata dönüşmesine glikoliz denir.Oluşan ürün mitokondriye gelerek Krebs döngüsü ve elektron taşıma sisteminde (ETS) ilerleyerek enerji üretilmiş olur. Enerji üretimi sırasında az miktarda reaktif oksijen türleri (ROS) açığa çıkar. Eksik kalan tek elektronunu tamamlamak isteyen oksijen molekülü (serbest radikal) karşılaştığı tüm dokulara saldırarak hasar verir.

Vezikül: İki katlı zarla çevrili küçük keseciklerdir. Hücrenin getir götür işleriyle sorumludur. Maddelerin taşınmak için yerleştiği, geçici depolandığı yerdir. Sıkça birleşip ayrıldığı vakuol ile oldukça benzer yapıda olsa da vakuol uzun ömürlü ve büyüktür. Vakuolden tomurcuklanarak ayrılan vezikül ise küçük, hızlı ve kısa ömürlüdür. Hücre zarından gerçekleşen endositoz ve egzositoz olaylarında gözlenen yapılardır. Hücre taşıma sisteminin temelini veziküllerin oluşturduğu keşfi 2013 Nobel Tıp Ödülünü kazandırmıştır.

Koful: Vakuol olarak da isimlendirilir. Sitoplazmada içi sıvı dolu (tonoplazma) seçici geçirgen zarlı (tonoplast) baloncuk şeklinde organeldir. Hücre zarından, endoplazmik retikulum, golgi ve lizozomdan ayrılarak oluşabilir. Bitki hücrelerinde az ve büyük, hayvan hücrelerinde küçük boyutlarda bolca bulunur. Seçici geçirgen zar ile hücre içi su basıncını (turgor) dengeler. Tatlı su canlılarında fazla suyun boşaltılmasını (kontraktil koful) sağlar. Hücreye giren zararlı maddelerin hücreden atımında da görev alırlar. Golgide oluşan salgı maddelerinin taşınımını (salgı kofulu) sağlar.

Lizozom: Hücre zarı gibi iki katlı zarı vardır.Lizozom hücrenin midesi olarak tanımlanır. Oldukça düşük pH (asidik) bir ortamdır. İçerisinde lipaz, amilaz, proteaz, nükleaz gibi çeşitli enzimler ribozom ve endoplazmik retikulum tarafından üretilir.Paketlenmek üzere golgiye gelen enzimler son değişimlerden geçer ve birincil (primer)lizozom olarak kargolanır. Yaşlandığı için iş görmeyen, kullanım süresi dolan, hatalı üretilen madde ve organellerin yanında hücreye giren bakteri, virüs gibi yabancı organmizmaları yutup sindirirler.

Hücre elamanlarının sindirimine otofaji, yabancı kaynakların sinidirmine heterofaji denir. Endositoz yoluylagelen vakuolle birleşerek ikincil (sekonder) lizozomu oluşturur. Lizozom doğru şekilde çalışmazsa hücrede istenmeyen maddeler sindirilemediği için birikerek hücreye zara verir. Bazen yaralanma ve enfeksiyon gibi durumlarda lizozomun hücre zarı yırtılır ve sindirim enzimleri hücreye dağılılır. Otoliz denen bu olay hücrenin parçalanmasıyla sonuçlanır. Hücrenin programlı ölümü olan apoptozdan farkı kontrolsüz gerçekleşmesi ve çevre hücreleri etkilemesidir. Apoptoz ise hücrenin oluşumu ve gelişimi kadar normal olan hücre ölümüdür.

Peroksizom: Diğer bir ismi Mikrocisimcik. Çift katmanlı lipid zar ile kristalin çekirdeği vardır. Zar proteinleri ve enzimledoludur. Proteinler çekirdekte oluşan kodla ribozomda okunup, üretilir. Her hücre ihtiyacına göre farklı enzim bulundururlar.Lipid gibi organik maddelerin işlenmesinde görev alırlar. En önemli görevi, hücreyi metabolizma sonucu oluşan zararlı hidrojen peroksit molekülünden korumaktır. Bu yönüyle hücrenin detoks merkezidir. Yağ asit oksidasyonu, kolesterol metabolizması ve gliserolipid sentezinde de görev alır.

Sentrozom: İki uzun silindirik tüp şeklinde zarsız organeldir. Birbirlerine dik olarak konumlanan sentrioller organelin merkezindedir. Her bir sentroil, 3mikrotübül iplikçik(triplet) yapısındaki 9 birimden oluşmuştur. Homojen tabaka şeklindeki perisentroil bu mikrotüpleri sarar. Hücre bölünmesi sırasında çoğalarak hücrenin iki kutbuna çekilirler.İğ iplikleri yardımı ile kromozomlar tutulur ve iki kutup arasında paylaşılır. Bölünmeden sonra hücre iskeleti yapısındaki mikrotübüllere katılır.

Kaynaklar ve İleri Okuma:

Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M. , Essential cell biology, 2014.

M. H., «Hacettepe Üniversitesi Açık Ders Melzemeleri».

Hartl DL., Ruvolo M., Genetics: Analysis of genes and genomes, 2011.

«Ankara Üniversitesi açık ders malzemeleri».

Moore K.L., Persaud T.V.N., Torchia M.G.,, The Developing Human Clinically Oriented Embryology, Elsevier, 9th ed. 2013.

Harding R., Bocking A.D., Fetal Growth and Development, Cambridge University Press, 2001 .

Feigelman S., Nelson Textbook of Pediatrics 20th ed. Elsevier, 2016.

Ross MG, Ervin MG., Obstetrics: Normal and Problem Pregnancies, 7th ed. Elsevier, 2017.

Alberts, B., Molecular biology of the cell. Garland science 6th ed, 2017.

«School of Biological Sciences @ UT Austin,» [Çevrimiçi].

K. N., «Methylenetetrahydrofolate Reductase Activity and Folate Metabolism, Archives Medical Review Journal, 2014».

T. T., «What is renin inhibition? Mechanism of action, Arch Turk Soc Cardiol, 2009».

Uyarı Bu web sitesinin içeriği bilgilendirme amaçlıdır ve kişisel tıbbi tavsiye verme amacı taşımaz. Sağlığınızla ilgili tüm sorularınız için sağlık uzmanına başvurmalısınız.

Hayat boyu beslenme : minell's projesi , hayatboyubeslenme