Tıbbi Biyoloji: Hücrenin Genel Yapısı ve Özellikleri

Eylül 25, 2021





 Hücre, (İng. Cell); Latince bir kelimedir. İlk kez Robert Hooke tarafından küçük odacık anlamına gelen "cellula" olarak kullanılmıştır.

17. yy’da Leeuwenhoek’un yaptığı basit mikroskoptan sonra hücre sitoplazması keşfedilmiş ve 1940’lı yıllarda keşfedilen elektron mikroskobu ile de organellerin yapısı daha detaylı anlaşılmaya başlamıştır.

In vivo çalışma, hücre ve dokular bulundukları ortamda incelenirler.

In vitro çalışma, hücreler veya dokular bulundukları doğal ortam dışına alınarak incelenirler.

Hücreler genel ayırımında prokaryot ve ökaryot olarak ikiye ayrılırlar.

Bu iki grup arasında önemli farklar

1) Çekirdek zarı

2) RNA ve protein sentezi yönünden farklılıklar

Virüslerin organelleri, sitoplazmaları ve çekirdek zarları yoktur.

Virüsler hem DNA hem RNA taşımazlar. Ya RNA ya da DNA taşırlar. Dışlarında da proteinden bir kılıf vardır.

Virüslerdeki protein kılıfa kapsid adı verilir.

Kapsid, kapsomer adı verilen ünitelerden oluşur.

Nükleik asidin ve kapsidin oluşturduğu komplekse nükleokapsid adı verilir.

Sadece kapsid ihtiva eden virüslere kapsid adı verilir.Kapsidin dışında hücre zarı yapısına benzeyen ve viral zarf adını alan yapıyı bulunduran virüslere zarflı virüsler denir.

Virüsler kapsid yapısına göre 3 gruba ayrılırlar:

1) Kübik simetrili virüsler

2) Heliks simetrili virüsler

3) Kompleks yapılı virüsler

Ters transkriptaz, lizozim, viral proteaz ve integraz, belirli virüs türlerinde bulunan bazı enzim örnekleridir.

Bazı virüs türleri, konakçıyı enfekte etmelerine yardımcı olan özel bir enzim içerir. Örneğin, bir bakteriyofaj, viral genomun girişi için bakteri hücresinde bir delik açmaya yardımcı olan lizozim enzimine sahiptir.

Birkaç virüs, replikasyon işlemi sırasında viral genetik materyali mRNA'ya kopyalayan nükleik asit polimeraz adı verilen kendi enzimlerini içerir. Örneğin Retrovirüs, konakçı hücre içinde bir DNA ara ürünü olarak çoğalan Ters transkriptaz adı verilen RNA'ya bağlı bir DNA polimerazına sahiptir.

İntegraz enzimi ise bu aşamadan sonra konak hücrenin genomik DNA'sına özgün bir şekilde ve aynı zamanda etkin bir şekilde yapışmasını katalize eden viral enzimdir.

Overton

 

Yağda eriyen maddeler hücre zarından kolayca geçebildiği için, Overton (1902), hücre zarının ince bir lipit tabakasından yaptığını ileri sürmüştür

 

Gorter ve Grendel (1902), hücre zarının iki lipit molekülü kalınlığında bir tabaka (bilayer) olduğunu ileri sürmüşlerdir.

Fosfolipidlerinin hidrofob olan kısımlarının sudan uzaklaşama eğilimine karşın hidrofil olan kısımlarının suya yaklaşma eğilimidir (amfipatik özellik).

Geçirgenlik, yüzey gerilimi elektrik ve kimyasal özelliklerini göz önünde bulundurarak, Danielli ve Davson 1935'de hücre zarının simetrik zar modelini teklif etmişlerdir.

Bu modele göre, zarın yapısında tek tabakalı iki protein yaprağı arasında lipit molekülleri vardır.

1) Lipit moleküllerinin polar uçları (hidrofilik kısımları) dışa doğrudur ve protein tabakalarıyla örtülüdür.

2) Zar modeli simetriktir çünkü her iki protein katmanı birbirleri ile özdeştirler.

Robertson (1959) tarafından teklif edilen asimetrik zar modelidir.

Asimetrik zar modelinde, ortada iki molekül kalınlığında lipit tabakası, iki tarafında da tek molekül kalınlığında protein tabakası vardır.

FAKAT:

1) Simetrik modelde ortadaki lipit molekül sırasının veya tabakasının kalınlığı belli değildir. Yani, iki veya daha fazla lipit molekül sırasının bulunup bulunmadığını gösteren hiçbir kanıt yoktur. Oysa, asimetrik modelde ortadaki lipit moleküllerinin sayısı sadece ikidir.

2) Lipit tabakasının iki yanındaki protein tabakalarının simetrik modelde simetrik, asimetrik modele ise, kendisine eklenen yeni elementlerden dolayı sitoplazma tarafındaki protein tabakasının dıştaki protein tabakasından belli kimyasal farklar göstermesi, yani asimetrik oluşudur.

1972 yılında Singer ve Nicolson tarafından hücre zarının tüm özelliklerin açıklayan bir model ileri sürülmüştür.

Böylece, mozaik zar modeli ya da akışkan-mozaik zar modeli kabul edilmiştir.

1) Fosfolipit tabakaları daha önceki modellerdekine benzer şekilde hidrofilik başları zarın yüzeyine doğru, hidrofobik kuyrukları ise, içe doğru sıralanır.

2) Proteinler zarın hem iç, hem dış yüzeyinde mozaik şekilde dağılırlar ve devamlı bir tabaka meydana getirmezler ve mutlak suretle asimetriktirler.

Hücre zarında bulunan zar proteinleri;

Bu modelde yağ tabakasının her iki yüzünde olan ekstrinsik proteinler,

Yağ tabakasının içine gömülmüş olanlar ise; intrinsik proteinler olarak kabul edilmiştir.

Fosfolipidlerin Baş kısmını genelde

1) Fosforik asit

2) Kolin

3) Etanolamin

4) Serin

5) Inozitol

6) Gliserol

 

Zarda en çok bulunanlar

Fosfoditilkolin

Fosfoditilserin negatif yüklü

Fosfoditiletanolomin

Sfingomyelin

Fosfotidilinozitol zarda çok az bulunur fakat FI oldukça önemli bir ikincil habercidir.

Ekstrasellüler yüzde

Fosfoditilkolin

Sfingomyelin

 

Intrasellüler yüzde

Fosfotidilserin

Fosfotidiletonolomin

 

Başlıca 3 konformasyon oluşabilir.

Bilayer

Missel

Lipozom

FL lerin sıvı ortamda en nadir görülen şekli misseldir.

FL ‘nin yağ acil zincirlerinin uzunluğu nedeniyle missel yapısı tercih etmezler

FL bilayer missel şeklinde toplanabilir ki bu yapı lipozom adını alır

Kendiliğinden (spontane olarak) uygun koşullarda FL’ler bilayer bir yapı oluşturmaya diğer ikisinden daha fazla meyillidirler.

Zar proteinleri başlıca üç yolla lipid katman ile ilişkidir

İntegral Proteinler

Lipid Bağlantılı Proteinler

Periferal Proteinler

Integral proteinler, bunlara geçişli ya da transmembranal proteinler adı da verilir.

Genel olarak lipid katmanlarını boydan boya geçerler ve boyları da lipid katman kadardır Sizden şu yorumu yapmanızı istiyorum eğer ki bu zarı boydan boya geçiyorsa zarın her bölümü farklı özelliklerdedir.

Lipid-bağlantılı proteinler, bunlara Lipid-anchored membrane protein adı da verilir.

Bir ya da daha fazla lipid moleklüne kovalan olarak bağlanmış durumdadır. Ve sıkı sıkıya lipid tabakaya tutunmuştur.

 

Lipid-bağlantılı proteinler, bunlara Lipid-anchored membrane protein adı da verilir.

Bir ya da daha fazla lipid moleklüne kovalan olarak bağlanmış durumdadır. Ve sıkı sıkıya lipid tabakaya tutunmuştur.

MSS, retina, lens kristali hücre sayısı sabittir ve sonradan çoğalmaz

Hayflick Limiti hücrenin bölünmeden önce en fazla 40 ile 60 kez bölünebileceğini söyleyen teori

Alexis Carrel'in hücrelerin kendilerini sonsuz sayıda çoğaltabileceklerini belirten daha önceki teorisini revize etti.

Konduktiv Hücreler iletişim kuran hücreler impuls iletirler.

Konektiv hücreler birbirine bağlayan hücreler. Kemik kas vs.

Glandular hücreler salgı bezlerini oluşturur.

Depo hücreleri yağ depo eder.

Destek hücreleri bitişik komşu hücrelere destek olur.

Silia

eş güdümlü dalgalanma hareketiyle lümendeki maddelerin hareketine yardım eden epitel hücrelerini örten kıl benzeri çıkıntılar.
Mikrovillus hücrenin serbest yüzey farklılaşmalarından, özellikle emme görevi fazla olan hücrelerde, hücre dış yüzeyini arttırmak için, hücre zarının bir miktar sitoplazma ile meydana getirdiği parmak şeklindeki çıkıntılardır. Boyları yaklaşık, 0,6-0,8 mikron uzunluğunda, 0,08-0,1 mikron kalınlığındadır. Özellikle bağırsak epitelinde bulunan mikrovilluslar (çoğulu mikrovilli) yapılarında, makromolekülleri parçalayacak ve hücre içine taşıyacak enzimleri bulundururlar.

Kamçı, pek çok tek hücreli organizmanın ve bazı çok hücreli organizmanın, etrafta hareket edebilmesini sağlayan bir organeldir. Kamçıların üç farklı üst alem için üç farklı yapısı bulunabilir. Bakteriyel kamçılar; vida gibi hareket edebilen helezon telciklerdir. Archeae (eski bakteri) kamçıları, bakteriyel kamçılara benzer gibi gözükseler de pek çok detayları göz önünde tutulduğunda bu iki kamçı türü birbirinden faklıdır; ve birbirleriyle homolog organel olmadıkları kabul edilir (yani görevleri birbirine benzese bile, kökenleri ve ortaya çıkış biçimleri farklıdır). Ökaryot kamçılar da (hayvan, bitki ve protist hücrelerin sahip olduğu), kompleks yapıya sahip, koruma amaçlı olarak ileri-geri kamçılama yeteneğine sahip organellerdir. Bazen bunların diğer kamçılardan farkını vurgulamak için sil adı da verilir.

Stereo silia sabit tüyler kulak içindeki salyangoz gibi yerlerde reseptör görevini üstlenir.

        Daha çok epitel hücrelerinde görülür.

        Bu bağlantılar yan yüzeylerde tight junction, adezyon belt, spot desmosom ve gap junction gibi devamlı (kalıcı) bağlantılardır.

        Bazal lamina ile hücre bağlantısı ise hemidesmosom ve fokal kontakt tipinde bağlantılarla sağlanır.

        Bu bağlantıları sağlayan proteinler hücre içine doğru uzandıklarında hücre iskeletini oluşturan aktin ve intermediate flament yapılarına katılırlar.

 

 

        Terminal tıkaç (tight junction)

        Yanyana duran epitel hücrelerinin serbest yüzeylerinin hemen altında bulunur.

        Terminal tıkaçlarda hücrelerarası boşluk neredeyse hiç kalmaz. Alışveriş neredeyse durur.

        Salgı hücrelerinde ve sindirim sistemi epitel hücrelerinde ve mesane duvarı epitelinde çok görülür.

        Birbiriyle kaynaşan noktalar hücre zarındaki dışa doğru çıkıntılaşmış olan integral proteinlerdir (hücreler arasında geçirgenlik bariyeri oluştururlar). Örneğin bağırsak lümenindeki maddeler, hücre aralarına geçemediği için hücre içine girmek zorunda kalır.

        Adezyon belt (Adherens Junction)

         Terminal tıkacın hemen altında yer alır.

         Adezyon belt tipi bağlantıda kaderin proteinleri iki hücreyi birbirine bağlar.

        Kalp kası, deri epiteli, uterus boynu gibi mekanik zorlanmalarla karşılaşan dokularda çok boldur. Sıkı bağlantıların hemen altında yer alırlar ve hücrelerin birbirine tutunmasını sağlarlar. Hücreler arasında 200A mesafe vardır. Hücreleri birarada tutan glikokaliks hücre örtüsü ile birlikte bu bağlantılara tutunan aktin filamentleridir. Aktin filamentleri için de bağlanma bölgesi oluştururlar.

 

 

 

 

 





You Might Also Like

0 yorum

Popular Posts