Hücrede Madde Alışverişi

Transkript

1 Hücrede Madde Alışverişi

2

3 Basit difüzyon Hücre Zarından Madde Geçişleri Küçük moleküllerin geçişi Glikoz, Karbondioksit, Oksijen, Vitamin, Su, Amonyak, Aminoasit, Yağ asidi, Mineral, Gliserol Pasif taşıma Aktif taşıma Kolaylaştırılmış difüzyon Osmoz Fagositoz Endositoz Büyük moleküllerin geçişi Pinositoz Protein, Yağ, Maltoz Glikojen, Nişasta Ekzositoz

4 Hücre Zarından Madde Geçişleri Hücreler içinde yaşadıkları ortamla sürekli madde alış verişi yapar. Hücre, metabolik faaliyetler sonucunda oluşan atık ürünleri de dışarı verir. Hücreye giriş sırasında maddelerin ilk karşılaştıkları engel hücre zarıdır. Bir maddenin zardan geçip geçemeyeceği maddenin ve hücrenin özelliğine bağlıdır. Moleküllerin büyüklüğü, ortam yoğunluğu, sıcaklık ve hareket hücre zarından madde giriş çıkışını etkiler. Hücre zarından küçük boyutlu madde alışverişi, hücrenin enerji kullanıp kullanmamasına göre pasif taşıma ve aktif taşıma olarak iki şekilde gerçekleşir. Büyük moleküller ise endositoz ile hücre içerisine girer, ekzositoz ile dışarı atılır.

5 A) Pasif Taşıma: Hücre zarı maddelerin taşınmasında enerji harcamıyorsa, bu taşımaya pasif taşıma denir. Pasif taşımanın genel özellikleri : 1. Taşıma çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğrudur. 2. Enerji harcanmaz. 3. Enzim kullanılmaz. 4. Canlı ve cansız hücrelerde görülür. 5. Sıcaklık,hareket ve yoğunluk farkı difüzyonu hızlandırır. 6. Denge sağlanana kadar devam eder ve durur. 7. Porlardan geçebilecek büyüklükteki maddeler difüzyona uğrar. Porlardan büyük maddeler difüzyon yapamaz. Hücrede pasif taşıma 3 şekilde görülür: 1.Difüzyon 2. Kolaylaştırılmış difüzyon 3.Osmoz

6 1.Difüzyon: Moleküllerin çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğru yayılmasına difüzyon denir. Difüzyon olayı hücre içi ve dışındaki madde yoğunluğu eşitleninceye kadar devam eder. Örneğin : Bir kokunun bütün odaya yayılması veya şekerin suda çözünmesi gibi

7 ÖRNEK : Sıvı Sıvı difüzyonu : Bir bardak su içine mürekkep damlattığmızda, bir süre sonra bardağın her yerine mürekkep molekülleri dağılır. Bardağın her tarafı renklenir. ÖRNEK: Gaz Sıvı difüzyonu: Bir gölün yüzeyi havayla temas eder, gaz molekülleri su içinde çözünerek, gölün her tarafına difüzyonla yayılır. Bu durum suda yaşayan canlıların solunumu için çok önemlidir. Hava Göl

8 ÖRNEK : Gaz Gaz difüzyonu: ÖRNEK : Katı Sıvı difüzyonu Bir odanın köşesine esans emdirilmiş bir pamuk koyduğumuzda, bir süre sonra esans molekülleri odadaki hava içinde difüzyonla yayılarak odanın her tarafının kokmasına neden olur. Hava Esans Gazlar ve su hücrelere daima difüzyonla alınır ve verilir. Örneğin akciğer alveollerinden oksijenin alınarak kana verilmesi difüzyonla olur.

9 Difüzyon Hızına Etki Eden Faktörler: 1. Zardaki por sayısı (Por sayısı arttıkça madde giriş çıkışı da artar.) 2. Geçişen molekül büyüklüğü (O 2, su, iyot, CO 2 gibi küçük moleküller hücre zarından kolaylıkla geçer.) 3. Sıcaklık (Moleküller sıcak ortamda daha hızlı hareket eder. ) 4. Konsantrasyon farkı. 5. Molekül ağırlığı (Ağırlık ne kadar düşükse difüzyon hızı o kadar yüksektir.) 6. Yağda çözünme ve çözme yeteneği [ Hücre zarının yapısında yağ olduğu için yağda çözünen maddeler kolaylıkla geçebilir. Örneğin A,D,E,K vitaminleri. Ayrıca yağı eriten maddeler (alkol, eter, kloroform ve benzen gibi) hücre zarından kolaylıkla geçebilir.] 7. Difüzyon yüzey genişliği

10 2. Kolaylaştırılmış Difüzyon: 2. Kolaylaştırılmış difüzyon: Küçük moleküllerin çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğru porlardan taşıyıcı proteinler yardımıyla geçişine kolaylaştırılmış difüzyon denir. Enerji harcanmaz. Glikoz, fruktoz, galaktoz gibi şekerler ve amino asitlerin çoğu bu şekilde difüzyona uğrarlar.

11 3. Osmoz: Suyun difüzyonudur. Suyun çok olduğu yerden az olduğu yere yarı geçirgen bir zar aracılığıyla geçmesine osmoz denir. A-B bölmeleri ile C-D bölmelerinde yoğunluklar birbirlerine eşit olduğundan su moleküllerinin de geçişleri eşittir. Ancak E-D bölmelerinde yoğunluklar farklı olduğundan su molekülleri yoğun oldukları E bölmesinden F bölmesine doğru geçerler. Bunun sonucunda su seviyesi düşerken tuzlu su seviyesi yükselir.

12 Ozmoz deneyi Baş sayfa

13 Ozmotik Basınç Bir hücre kendisinden daha az yoğun bir ortama konduğunda içerisindeki madde yoğunlu nedeniyle dışarıdaki suyu hücre içerisine emmek için uyguladığı basınca ozmotik basınç denir. Ozmotik basıncı arttıran maddeler çeşitli şekerler, organik asitler ve inorganik tuzlardır. Baş sayfa

14 Osmatik Basınç resmi

15 Diyaliz: Çözücüyle birlikte bazı çözünenlerin yarı geçirgen zardan geçmesi olayına diyaliz denir. Baş sayfa

16 Hücreyle aynı yoğunluğa sahip çözeltilere izotonik çözelti denir. İzotonik çözeltilerde çözelti içindeki madde yoğunluğu, hücrenin madde yoğunluğuna eşittir. Hücrede değişikliğe neden olmaz. Vücutta hücreler arası sıvı ile vücut hücrelerinin içindeki sıvılar izotoniktir. izotonik ortam

17 Hücre kendisinden farklı yoğunlukta su içeren ortamlara konulduğu zaman ozmoz sonucu hücrede plazmoliz, deplazmoliz ve turgor oluşur.

18 Plazmoliz: Bir hücre kendisinden daha yoğun (hipertonik) ortama (tuzlu su, şekerli su) konulduğunda su kaybederek büzülmesi olayına plazmoliz denir. Plazmolize uğramış hücre hipertonik çözelti içinde bulunmaktadır. Hücre içeriğine göre çözünmüş madde yoğunluğu fazla olan çözeltilere hipertonik çözelti denir.

19 Bitki hücresinde plazmoliz Baş sayfa

20 Deplazmoliz Plazmolize uğramış bir hücrenin saf suya yada kendisinden daha az yoğun (hipotonik) bir ortama konulduğunda kaybettiği suyu geri alarak şişmesine deplazmoliz denir. Hipotonik ortam Plazmolize uğramış hücre Hücre su alarak eski haline döner Hücre içeriğine göre çözünmüş madde yoğunluğu az olan çözeltilere hipotonik çözelti denir.

21 Bitki hücresinde deplazmoliz Baş sayfa

22 Turgor: Hücre içerisindeki suyun hücre zarına (yada çepere) yaptığı basınça turgor basıncı denir. Hücreye giren su miktarı arttıkça turgor basıncı da artar. Su miktarı azaldıkça turgor basıncı da azalır. Hayvan hücrelerinin artan turgor basıncına dayanamayarak parçalanmasına hemoliz denir. Örneğin alyuvarlar. Bitkilerde hücre çeperinden dolayı hemoliz görülmez. Turgor basıncının bitkilere sağladığı bazı avantajlar şunlardır: 1. Otsu bitkilerde destekliği sağlar. 2. Stomaların açılıp kapanmasını sağlar. 3. Küstüm otu gibi bitkilerde hareketi sağlar. Hayvan Hücresi

23 Bitki hücresinde turgor Baş sayfa

24 Bitkide turgorun etkisi Baş sayfa

25 Aktif Taşıma: Canlı hücrelerde; hücre zarında ATP enerjisi harcanarak madde moleküllerinin az yoğun ortamdan çok yoğun ortama doğru taşınmasına aktif taşıma denir. Aktif Taşımanın özellikleri 1. Enerji harcanır. 2. Taşıma az yoğun ortamdan çok yoğun ortama doğrudur. 3. Canlı hücrelerde görülür. 4. Olay sırasında taşıyıcı enzimler ve proteinler kullanılır. Aktif taşıma ile gerekli durumlarda hücre içine veya dışına glikoz, amino asit, sodyum, potasyum, klor gibi maddeler taşınır. Aktif taşıma yapılmazsa hücre içi ile dışı arasında derişim farkı ortadan kalkar. Bu durum hücredeki yaşamsal faaliyetleri durdurur. Örneğin sistik fibrozis hastalığı

26 Büyük Moleküllü Maddelerin Geçişi Protein, polisakkarit gibi büyük moleküllü maddelerin hücre zarından içeri ve dışarı geçişi iki yolla olur. 1. Endositoz 2. Ekzositoz

27 1. Endositoz: Hücre zarından geçemeyecek kadar büyük moleküllerin koful oluşturularak hücre içerisine alınmasına endositoz denir. Maddenin katı ve sıvı oluşuna göre fagositoz ve pinositoz şeklinde gerçekleşir. Hücre çeperinden dolayı endositoz bitki hücrelerinde gerçekleşmez.

28 1) Enerji (ATP) harcanır. 2) Enzim kullanılır. Endositozun Özellikleri: 3) Hücre zarı azalır. Hücrenin içeriği artar. 4) Hücreye alınan bu büyük maddeler lizozomdaki ve besin kofulundaki hücre içi enzimlerle parçalanır. 5) Tek hücrelilerde ve akyuvarlar da çok görülür. 6) Canlılık delilidir. 7) Denge yoktur. 8) Bitki hücrelerinde ve diğer çeperi olan hücrelerde görülmez.

29 Fagositoz (Yeme = Yutma) Hücre zarından geçemeyecek kadar büyük katı besinlerin yalancı ayaklarla hücre içine alınması olayına fagositoz denir. Daha sonra lizozomdan gelen sindirim enzimleriyle besinin sindirimi gerçekleşir. Amip ve öglenanın beslenme şekli, akyuvarların mikropları yemesi fagositoza örnek verilebilir.

30 Pinositoz (içme): Hücre zarından geçemeyecek büyüklükteki sıvı maddelerin hücre zarının içeriye doğru oluşturduğu cebe dolduktan sonra koful halinde sitoplazmaya alınması olayına pinositoz denir. Lizozomla birleşerek sindirilir. Kanda bulunan hormonların ve antikorların hedef hücreler tarafından alınması genellikle bu yolla olur.

31 2. Ekzositoz Hücre zarından geçemeyecek kadar büyük maddelerin hücre dışına atılması olayına ekzositoz denir. Hücrede atık maddeler atılmasında, süt ve tükürük bezlerinde, solunum yollarındaki mukus salgısı yapan hücrelerde ve pankreasta ekzositoz olayı sıklıkla gerçekleşir.

32 Homeostasis Nedir? Canlının vücudunda gerçekleşen her türlü değişikliğe karşı var olan dengenin korunmaya çalışılmasıdır. Hücrelerden gereksiz fazla ve zararlı maddelerin uzaklaştırılarak iç çevrenin dengeli bir durumda kalmasına homeostasi denir. Bu sayede organizma sağlıklı bir biçimde yaşamını sürdürür.

33 Ekzositozun Özellikleri: 1) Enerji (ATP) harcanır. 2) Enzim kullanılır. 3) Hücre zarı artar.hücrenin içeriği azalır. 4) Canlılık delilidir. 5) Denge yoktur. 6) Boşaltım kofulu ve golgi yardımıyla atılır. 7) Bitki ve hayvan hücrelerinde görülür.

34 Değerlendirme soruları 1.Gelişmiş organizasyonlu tipik bir bitki hücresinde aşağıda verilenlerin hangisi bulunmaz? A) Pinositoz cebi B) Ribozom C) Lökoplast D) Çekirdek E) Selüloz çeper CEVAP: A Baş sayfa

35 2.Yandaki grafik hücre içindeki su miktarının zamana bağlı değişimini göstermektedir. Buna göre, hücrenin deplazmoliz olmaya başladığı zaman aralığı aşağıdakilerden hangisidir? A) t 1 t 3 B) t 0 t 1 C) t 1 t 4 D) t 3 t 4 E) t 0 t 4 CEVAP: A Baş sayfa

36 3. Bitkilerde gözlenen ; I. Otsu bitkilerin, taze sürgünlerinin ve yaprakların dik durması II. Küstüm otunda, dokunulunca kapanan yapraklarının eski haline gelmesi III. Kapanmış stomaların tekrar açılması Olayları aşağıdakilerden hangisi ile gerçekleşir? A. Aktif taşıma B. Plazmoliz C. Osmotik basınç D. Turgor basıncının artması E. Difüzyonla mineral alınması CEVAP: D

37 4. İnsan kanına, hipertonik (yoğun) bir serum verilirse hangisi gözlenmez? A. Kanın emme basıncı artar. B. Kan çevre dokulardan su çeker. C. Kan hücrelerinin turgor basıncı artar. D. Kan hücreleri plazmoliz olabilir. E. Kanın damarlara yaptığı basınç artar. CEVAP: C Baş sayfa