HÜCRE KİMYASI

Ian Wilmuth

Hücre çapı 1  µm'dir

Çekirdekçik içerirler

Sentrozom

Vakuol

Kollajen

I,II

I,II ve III

Peroksizom

Hücreler arasında pek çok benzerlik olmasına rağmen çok belirgin farklılıklar da vardır. Genel olarak hücreler genetik madde olan DNA molekülünün içinde bulunduğu bir organel olan çekirdek içerip içermediklerine göre: 1. Çekirdeksiz hücre = Prokaryot (bakteriler ve arkealar) ya da 2. Çekirdekli hücre = Ökaryot (bitkiler, hayvanlar, fungiler, algler ve protozoalar) olarak sınıflandırılırlar. Karyot = nükleus ya da çekirdek, Pro = önce ve Eu = gerçek anlamına gelmektedir.

Ökaryotik hücreler, içinde genetik maddenin bulunduğu zarla çevrili bir organel olan çekirdeğe sahip hücrelerdir. Bitkiler, hayvanlar protistler ve fungiler ökaryotik organizmalardır. Ökaryotik organizmalar yalnızca oksijenli solunum yaparlar. Prokaryotik hücrelerden farklı olarak, çekirdekçik, hücre iskeleti ve sitoplazmik organeller gibi yapılara sahiptirler

Hücre yüzeyine bakan glikoproteinler ile glikolipitler birlikte “Glikokaliks” adı verilen bir karbonhidrat yüzey kılıfı meydana getirir . Glikokaliks hücreyi korur, her hücre için özeldir ve hücrelerin birbirini tanıması ve hormonların hücreleri tanıması için belirteç görevi yapar.

Hücre zarındaki proteinler integral (zargeçişli) ya da periferal olarak yerleşim gösterirler. İntegral proteinler sitoplazmik yüzeyden zarı geçip hücre yüzeyinden uzantılar yapacak şekilde yer alırlar. Periferal proteinler ise sitoplazmik ya da hücrenin dış yüzeyinde yer alırlar ve zara lipitler ve glikolipitlerle tutunurlar. Zara dışarıdan tutunma proteinlerin ucundaki glikozil- fosfatidilinositol çapaları ile içten tutunma ise proteinlerin ucuna eklenen prenil ya da miristoil adı verilen hidrofobik moleküller ile olur. Zara bağımlı bu proteinler bu özelliklerini, glikolizasyon, asetilasyon ve prenilasyon gibi sonradan geçirdikleri kimyasal modifikasyonlar sonucu kazanırlar.

Mitokondriler oksijenli solunumun gerçekleştiği hücrenin enerji santralleridir. İşlevinden dolayı farklı hücrelerdeki sayısı ve lokalizasyonu değişebilir. Çoğu metabolik reaksiyonda enerji kaynağı olarak kullanılan ATP (adenozin üç fosfat) burada sentezlenir. Böylece, şekerlerin ve diğer hücresel moleküllerin mitokondride oksidasyonu sonucu besin moleküllerinden enerji elde edilmiş ve ATP içinde tutulmuş olur. Oksidasyonda gerekli elektron transportu ve ATP sentezi için görevli moleküller kristalar üzerinde ve matriks içinde yer alır.

Düz ER ribozom taşımadığı için protein sentezi ile ilgili değildir. Granüllü ER’a oranla daha ince zarı olan tübüllerden oluşur. İskelet kası, böbrek tübülleri ve steroid üreten endokrin bez hücrelerinde yoğun olarak gelişmiştir. İşlevleri arasında lipit ve steroidlerin sentezi bulunur. Bunun yanı sıra karaciğer hücrelerinde, ilaçların toksik etkilerinin ve aktivitelerinin yok edilmesinden (detoksifikasyonundan) sorumludur.

Yassı ve kapalı veziküller ya da tübüller demetinden oluşan Golgi kompleksi yapısal ve işlevsel olarak ER ile yakından ilgili tek zarlı ağ sistemidir. Tübüller birbiriyle bağlantılıdır. Salgı proteinlerinin işlenmesi ve paketlenmesinde ve kompleks polisakkaritlerin sentezinde önemli rolü vardır. Birer glikoprotein olan salgı proteinlerinin ilk glikolizasyonu ER lümeninde olur ancak işlem Golgi içinde sonlanır. Diğer bazı modifikasyonları ise proteinlerin parsiyal proteolizi, fosforilasyonu ve sülfatasyonudur.

Çekirdek ökaryotik hücrelerin bilgi merkezi olarak iş gören en önemli yapısıdır. Bakteriler, mavi-yeşil algler ve memelilerin olgun alyuvarları hariç bütün canlı hücreleri çekirdek içerir. Elektron mikroskobu ile incelendiğinde dinlenme durumundaki bir hücrenin çekirdeğinde; çekirdek zarı (karyoteka), çekirdek sıvısı (karyoplazma), çekirdekçik (nukleolus) ve kromatin ağı gözlenir. Kromatin fibriller hücre bölünmesi sırasında en fazla yoğunlaşıp kısalarak ışık mikroskobu altında kolayca görülebilen forma gelirler ve kromozom olarak adlandırılırlar.

Mikrotübüller hücre iskeletinin en büyük elemanıdır. Tübülin adı verilen proteinler ve diğer bazı özel proteinlerin oluşturduğu, dıştan 25 nm ve içten 15 nm çapında içi boş uzun tüplerdir. Ökaryotik mikrotübüller genel olarak iki grupta sınıflandırılır. İlk grup sitoplazmik mikrotübüllerdir. Gevşek organizasyon gösteren dinamik yapılar genellikle hücre boyunca uzanırlar ve ilişkili oldukları organeller için düzenleyici bir ağ görevi yaparlar. İkinci grup aksonemal mikrotübüller olup hücrelerdeki hareketi sağlayan sil ve kamçılara yapısal destek sağlarlar.

Kollajenler omurgalı hayvanlarda, kemik dokunun tek ve en çok bulunan, kıkırdak ve tendonların yapısında önemli miktarlarda ve gözün korneasında bulunan HDM’nin yapısal proteinlerinden biridir. Yüksek gerilme kuvvetine sahip fibriller oluşturan kollajen HDM’ye dayanıklı bir yapı kazandırır. Böylece dokuların şeklinin korunmasını ve deformasyona karşı direnç göstermesini sağlar.

Sitoloji (hücre biyolojisi) hücre yapısının ve işlevinin aydınlatılması ile ilgilenen bilim dalıdır