SİTOPLAZMA VE ORGANELLER

Transkript

1 SİTOPLAZMA VE ORGANELLER Sitoplazma, hücre iskeleti, organeller ve bunların içinde yer aldığı koyu kıvamlı sıvı kısımdan ( sitozol, sitoplazma) oluşur. ORGANELLER 1. Mitokondri 2. Plastitler 3. Ribozom 4. ER 5. Golgi 6. Lizozom 7. Koful

2 MİTOKONDRİ VE ATP SENTEZİ Ökaryot hücrelerde enerji çoğunlukla mitokondride, besinlerin yapı taşlarının hücresel solunum yardımıyla yıkılması ile elde edilmektedir Prokaryot canlılar ve olgun memeli alyuvarlarının dışında oksijenli solunum yapan tüm ökaryotik hücrelerde bulunurlar. Sayıları hücrenin metabolik aktivitesine bağlıdır. Hücre içinde hareket eder, biçim değiştirir ve ikiye bölünürler. Krista üzerinde ETS adı verilen yapılar sayesinde bol ATP üretlir. Kıvrım sayısı ne kadar artarsa enerji verimi o kadar fazla olur. İçinde, DNA, RNA, ribozom ve solunum enzimleri vardır.

3 Döllenme sırasında, spermanın kuyruk bölgesi yumurta içine girmez. Spermadaki mitokondriler kuyruk bölgesinde yer alırlar.

4 Mitokondri DNA sı sınırlı bilgi taşımaktadır. Bölünmeleri hücrenin DNA sının kontrolünde olur. Mitokondri DNA sında meydana gelen hatalar ATP üretimini azaltır ve canlılarda yaşlanmaya neden olur.

5 PLASTİTLER Plastitler, bitki hücrelerinde ve alglerde bulunur. 3 çeşittirler. Kloroplast, kromoplastlar ve lökoplastlar. KLOROPLASTLAR Çift zar STROMA: Kendine özgü DNA,RNA,ribozom ve enzimler buradadır. Çekirdeğin kontrolünde çoğalabilirler. GRANA (GRANUM): İçinde güneş ışığını soğurmaya yarayan klorofil pigmenti vardır. Tilakoitler Klorofil taşıdıkları için yeşil renktedirler. Yapraklarda, genç dallarda bulunurlar. Klorofil sentezleyemeyen bitkiler albino olur. Mitokondride olduğu gibi çift zarları vardır. Ancak iki zarda düzdür.

6 Kloroplastlar, fotosentezle ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştürüldüğü serbest oksijenin üretildiği organeldir. Kloroplastlarda sentezlenen ATP, sadece fotosentez tepkimelerinde kullanılır. Fotosentez, CO2 ve H2O gibi inorganik maddelerden güneş enerjisi ve klorofil pigmentinin yardımıyla organik madde üretilmesidir. (ışık) klorofil

7 E

8 A

9 KROMOPLASTLAR Bitkilerde sarı(ksantofil), turuncu(karoten), kırmızı(likopin) renkte olan plastitlerdir. Kromoplastlar, yapraklarda, meyvelerde ve bazı bitkilerin köklerinde bulunur. Sonbahar mevsiminde yaprakların dökülmeden önce sararmasının nedeni, klorofil pigmentinin yapısının bozulması ve kloroplastın kromoplasta dönüşmesidir.

10 LÖKOPLASTLAR Renksizdirler. Uzun süre ışıkta kalırlarsa kloroplastlara dönüşebilirler. Çeşitli organik bileşiklerin depo edilmesini sağlar.

11 ENDOPLAZMİK RETİKULUM VE MADDE SENTEZİ Hücre zarı ile çekirdek zarı arasında uzanan kanalcık sistemidir. Çoğu ökaryot hücrelerde en büyük organeldir. Granüllü ER 1) Hücreye mekanik destek sağlar. 2) Hücre içinde madde taşınmasında görev alır.

12 3) Üzerinde taşıdığı ribozomlarada sentezlenen proteinler ER içine geçer. Proteinler ER de çeşitli işlemlerle yapısal değişikliğe uğratılarak işlenmiş olur. Proteinler burada hücrenin çeşidine göre işlenir. Daha sonra işlenen bu proteinler taşıyıcı vesiküller aracılığıyla golgiye taşınır ve görevlerine göre sınıflandırılır.

13 Düz ER Lipit ve karbonhidrat sentezi yapan hücrelerde daha çok bulunur. Kas hücrelerinde kalsiyum depolar, karaciğer hücrelerinde glikojen depolar ve ilaçların etkisiz hale getirilmesinde görev yapar. Ayrıca cinsiyet hormonları ve hücre zarı yapısında bulunan yağların sentezinde görevlidir. Not: Detoksifikasyon genellikle ilaçlara hidroksil grubu ilave edilerek gerçekleştirilir. Böylece ilaçlar suda çözünebilir ve idrarla atılabilir.

14 RİBOZOMLAR VE PROTEİN SENTEZİ Tüm hücrelerde (prokaryot-ökaryot) bulunan zarsız organeldir. Prokaryotlarda daha küçüktür.(20nm) Ribozomlar, rrna ve proteinlerin birleşmesinden oluşurlar. İki alt birimden oluşur. Bu alt birimler protein sentezi sırasında bir araya gelirler.

15 Çekirdek zarı üstünde, Mitokondri ve kloroplastların içinde(20nm), ER üstünde, Sitoplazmada ya yalnız olarak ya da polizom (poliribozom) şeklinde bulunurlar

16 GOLGİ CİSİMCİĞİ MADDELERİ AYIRMA VE PAKETLEME Salgı yapan hücrelerde ve sinir hücrelerinde iyi gelişmiştir. Alyuvarlarda, sperm hücrelerinde bulunmaz. Golgi cisimciğinde, ER den gelen maddeler (protein, lipit ve karbonhidratlar) daha ileri derecede işlenir ve sınıflandırılır. Buradaki işlemle ER den gelen maddelerden salgı görevi yapacak, plazma zarına, hücre duvarına ya da lizozomların yapısına katılacak şekilde farklılaşır. Lizozom Ekzositoz Glikoprotein, lipoprotein ve glikolipitler golgide sentezlenir ve plazma zarının yapısına katılır.

17

18

19 2012-LYS C

20 2009-ÖSS D

21 LİZOZOMLAR VE HÜCRE İÇİ SİNDİRİM İçinde karbonhidrat, protein ve yağları sindiren enzimler içeren (yaklaşık 50 hidrolitik enzim) organeldir. Alyuvarlar hariç, bütün hayvan hücrelerinde bulunur. Savunmada etkili olan akyuvar hücrelerinde sayıları oldukça fazladır. Lizozomlar, endositoz ile alınan besinlerin sindiriminde görev alırlar. ER veya golgi tarafından oluşturulurlar.

22

23 Lizozom enzimlerinin serbest kalıp hücreyi parçalamasına OTOLİZ denir. ( kontrol dışı) Bazı durumlarda ise lizozomların bu parçalama işlemleri kontrollü olarak gerçekleşir. Mesela; Kurbağa larvalarının erginleşirken kuyruklarının kopması. Yine embriyolojik gelişim sırasında parmak oluşumu ve bazı kanserli hücrelerin yok edilmesi hep belli bir program dahilinde olur. Lizozomların faaliyetleri sonucu hücre içinde biriken artık maddeler birikerek hücrenin yaşlanmasına yol açar. Yaşın ilerlemesiyle insanın ellerinde ve vücudunda yaşlılık lekeleri bu şekilde meydana gelir.

24 Bir enzimin hücrede sentezinin başlamasından dışarıya salgılanmasına kadar geçen olaylarda, aşağıdaki yapı ve organellerden hangisinin doğrudan işlevi yoktur? A) Ribozom B) ER C) Hücre zarı D) Lizozom E) GA 1993-ÖYS D

25 Tek katlı zarla çevrili içi sıvı dolu keselerdir. Kofullar bitki ve hayvan hücrelerinde yapı ve görev bakımından farklılık gösterir. KOFUL Olgun bitki hücrelerinde genellikle bir merkezi koful bulunur. Bu kofula olan su giriş çıkışı ile hücrenin turgor basıncı ve bitkinin dik durması ayarlanır. Bitkide kofullar ayrıca; Şeker ve aminoasitlerin geçici besin deposudur. İçindeki pigmentler çiçeklere renk verir. Bu pigmentler koful öz suyunun asit veya baz oluşuna göre farklı renkler gösterir. Atık maddelerin depolama yeri olarak da görev yaparlar. Yapraklar döküldüğünde artıklar bitkiden uzaklaştırılmış olur. Genç bitki hücrelerinde daha küçüktür.

26 Hayvan hücrelerinde daha küçük ve çok sayıdadır. Kofullar hücre zarı, ER ve golgi den oluşabilir. Fagositoz sonucu besin kofulu olur. Tatlı sularda yaşayan Protistlerde (örneğin amip) kontraktil koful bulunur. Kontraktil koful hücre giren fazla suyun aktif taşımayla dışarı atılmasını sağlar.

27 2013-YGS A

28 SENTROZOM VE SENTRİYOLLER Hayvan hücrelerinde bulunan sentrozom sitoplazma sıvısından ayırt edilebilen bir madde ile çevrelenmiş bir çift sentriyolün bulunduğu bölgedir. Yosun, eğrelti ve ginkgo dışındaki bitki hücrelerinde sentrozom bulunmaz. Sentrioller, mikrotübül adı verilen yapılardan oluşurlar. Kanserin tedavisinde kullanılan yöntemlerden biride kemoterapidir. Kemoterapide kullanılan ilaçlar hücre bölünmesi sırasında görevli olan mikrotübüllerin oluşumunu önler.

29 Sentriyoller hücre bölünmesinden önce eşlenerek iki katına çıkarlar. Bölünme başladığından karşıt kutuplara giderek aralarında mikrotübülleri oluştururlar bu tübüllerde kromozomların hareketini sağlayan iğ ipliği görevi yapar. Not: Nasıl ki hücrelerimizdeki mitokondrilerimiz yumurtadan gelmiş ise hücrelerimizdeki sentrozomlar ise spermden gelmiştir. Zigotun oluşması aşamasında spermin baş kısmındaki sentrozom yumurtaya geçmektedir.

30 HÜCRE İSKELETİ Ökaryot hücrelere şeklini veren ve hücre içi organizasyonu sağlayan yapıların tümü Hücre İskeleti olarak adlandırılır. Mikrofilamentler Ara flamentler Mikrotübüller

31 MİKROFİLAMENT Kas hücrelerinde aktin ve miyozin adı verilen iplikçiklerin oluşumunda görev alırlar. Zarları yoktur. Tüm hücre sitoplazmasında bulunur. Aktin denilen proteinlerden oluşan mikroflamentler ince, esnek yapıda hücre iskeletinin en ince olanıdır. İnce bağırsağın iç yüzeyindeki mikrovillüslerin oluşumunda görev alırlar. Yine amiplerde yalancı ayak oluşumunda ve sitoplazmanın boğumlanmasında görev alırlar. Bu flamentler hücre hareketine bağlı olarak devamlı oluşup ayrışabilen yapılardır. Endositoz ve ekzositoz olaylarının gerçekleşmesini sağlar. İncebağırsaktaki mikrovillüslerde boldur.

32 ARA FİLAMENTLER Proteinlerin oluşturduğu iplik şeklindeki yapıların birbiri üzerine sarılmasıyla oluşurlar. Ara filamentler, mikrofilamentlerin tersine hücre hareketinde değil, hücrenin sabitlenmesinde görev alırlar. Hücre iskeletinin en kararlı olanıdır. Örneğin çekirdeğin hücre içindeki yerinin sabitlenmesinde görev alırlar. Tırnak, tüy gibi yapıların oluşumunda görev yapar. Keratin hücrelerinin tutunmasını sağlar.

33 MİKROTÜBÜLLER Mikrofilamentler gibi hücre içinde devamlı oluşan ve ayrışan yapılardır. Zarları yoktur. Yapıları sert ve içi boş çubuk şeklindedir. Bu yapılar tübülin proteinlerinden oluşur. Düz yapıdadır, dallanma göstermez. Hücrede organellerin yer değiştirmesinde, kromozomların ayrılmasında görev alır. Ökaryotların kamçısında mikrotübül bulunduğu halde, prokaryotların kamçısında bulunmaz. Bitki hücrelerinde selüloz liflerini düzenler. Sil, kamçı, sentriol oluşumunu sağlar.

34

35 ÇEKİRDEK- HÜCRENİN BİLGİ MERKEZİ İçinde nükleik asit taşıdığı için kolaylıkla boyanıp görülebilir. Çekirdek zarı ile sitoplazmadan ayrılır. Bölünmenin başlangıcında çözünür sonra tekrar oluşur.

36 Çekirdek zarı ER ile bağlantılıdır. Üzerinde ribozomlar vardır. Zar üzerinde aynı hücre zarındaki gibi protein yapısında porlar vardır. Ancak zar çift katlıdır. Küçük moleküllerin yanı sıra protein, RNA gibi büyük moleküller zardan geçebilir. Bu sayede çekirdek hücredeki yönetim işlevini yerine getirir.

37 Bir hücre çekirdeği; çekirdek zarı, çekirdek plazması, çekirdekçik ve kromatin olmak üzere dört kısımdan oluşmaktadır. Çekirdek zarı, çekirdek plazması ile hücre sitoplazmasını birbirinden ayırır. Çekirdek plazması içerisinde kromatin iplikçiği, çekirdekçik, enzim, mineral ve protein bulunur. Çekirdekçik ribozomal RNA nın sentezlendiği yerdir. Bu RNA sitoplazmadan gelen proteinlerle birleşerek ribozomların alt birimleri oluşturur. Yapısında DNA, RNA ve protein bulunur. Zarla çevrili değildir.bölünme sırasında kaybolup tekrar oluşur. Kromatin DNA ve proteinlerden(histon) oluşmuş yapıdır. Bölünme sırasında kısalıp kalınlaşarak kromozomları oluşturur. Türden türe kromozom sayı ve yapıları farklılık göstermektedir.

38 Çekirdeğin içinde, DNA ve proteinlerin birleşmesinde oluşmuş Kromatin iplik adı verilen yapı vardır.

39

40

41 Genler herhangi bir protein sentezinden sorumlu DNA parçasıdır. Çekirdekçik adı verilen yapı rrna nın sentezinden sorumludur. Protein sentezinin yoğun olduğu hücrelerde çekirdekçik daha büyüktür.

42 2012-YGS D

43 Prokaryot Çekirdek yok Sadece ribozom var. DNA'sı halkasal Genomları basit Hücre iskeleti yok Haploit Ökaryot Çekirdek var. Zarlı ve zarsız organelleri var. DNA'sı doğrusal Genomları daha karmaşık ve büyük Hücre iskeleti var. Diploit

44 Bitki Hücresi Hayvan Hücresi Hücre çeperi (hücre duvarı) vardır. Hücre çeperi (hücre duvarı) yoktur. Plastit içerir. Plastit içermez. İlkel bitki hücreleri hariç sentrozom yoktur. Sentrozom vardır.

45 Endosimbiyozis Hipotezi Bu hipoteze göre bugün ökaryotlarda görev yapan mitokondri ve kloroplast organellerinin kökenleri prokaryot hücrelere dayanmaktadır. Bu hipoteze göre mitokondrinin kaynağının mor bakteri, kloroplastın kaynağının ciyanobakteri( maviyeşil alg) olduğu ifade edilir.

46 2008-ÖSS C

47 Bir Hücreliden Çok Hücreliye Pandorina ( 16 hücre) Eudorina ( 32 hücre) Volvox ( hücre)

48

49 D

50 2013-LYS D

51 D

52 Kök Hücre Embriyonik dönemde hücreler özelleşerek farklılaşır ve dokuları oluşturur. Özelleşmiş olan bu hücreler görevlerine yeni dokularında devam eder. DNA üzerindeki genetik şifre her hücrede başlangıç aşamasında aynıdır ve hayat boyu korunur. Farklılaşma sürecinde ise bu şifrelerden bazıları aktif olur. Embriyonun erken dönemlerinde elde edilen kök hücreler embriyonik kök hücre olarak adlandırılır. Henüz farklılaşmamış olan bu hücreler sınırsız bölünebilme ve kendini yenileme, dokulara ve organlara dönüşebilme yeteneğine sahiptir

53 Embriyodan elde edilen hücreler kültür ortamında daha kolay gelişir. Kök hücre kaynakları; Embriyonik kök hücreler Fetüs kök hücresi Erişkin kök hücreleri Yetişkin kök hücreleri, gelişimin ilerleyen aşamalarında oluşan doku ve organlarımızın içerisinde, bütünüyle farklılaşmadan kalan, doğum sonrası ve ilerleyen dönemlerde varlığını sürdüren kök hücrelerdir.

54

55 Hücre ve Doku Kültürü Doku kültürü; hücre ve dokuların canlının dışında sıvı, yarı katı veya katı besi yeri kullanarak yetiştirilme işidir.