MORFOLOJİ 1. BÖLÜM HÜCRE BİLİMİ (SİTOLOJİ)

MORFOLOJİ 1. BÖLÜM HÜCRE BİLİMİ (SİTOLOJİ)

Şekillerine göre hücre tipleri Paranşimatik Prosenşimatik

Bir bitki hücresinin kısımları Protoplast Protoplazma Sitoplazma Mitokondri Plastid Endoplazmik retikulum Ribozom Golgi aygıtı Vakuol Çekirdek Ergastik maddeler Hücre çeperi

Hücrenin yapısı ve kısımları

Protoplazma Renksiz, saydam ve viskoz (yapışkan) bir yapıya sahiptir. Çeşitli organik ve anorganik bileşiklerden oluşmuş, kolloid bir karışımdır. Genel olarak faaliyette bulunan sitoplasmanın %60-90 ını su oluşturur. Tohum ve sporların plasmalarında %5-15 civarında su vardır. Plasmada bulunan kuru maddenin % 90 ı organik, %10 u da anorganiktir. Kuru maddelerin % 40-45 ini proteinler oluşturur. Diğer organik maddeler lipoidler, karbonhidratlar, nukleik asitlerdir. Anorganik maddeler: fosfat, klorür, sülfat, karbonat, Mg, K, Na, Ca dan ibarettir. Madde değişiminde rol oynayan enzim (=ferment) ler, büyümede rol oynayan vitamin ve hormonlar da sitoplasmada az miktarda bulunan maddelerdir. Protoplasmanın elemanter analizi daima on eleman (C-O-H-N-K-Mg-P-S-Ca-Fe) sonucunu verir. Ayrıca miktarları çok düşük olduğu için, kimyasal analizlerle saptanamayan İZ ELEMANLAR veya MİKROBESİN ELEMANLAR da vardır.

Sitoplazma Sitoplazma En dışta EKTOPLASMA ve İç kısmında ENDOPLASMA olmak üzere iki kısımdan oluşur. Ektoplasmanın en dışında, hücre çeperine bitişik olan, ince lipoprotein yapısındaki zara PLASMA ZARI (sitoplazma zarı) adı verilir. Ektoplasma endoplasmaya oranla daha yoğundur. Endoplasmaya protoplasmik matriks (HİYALOPLASMA) denir, proteinden oluşmuştur. Hiyaloplasma içerisinde mitokondri, golgi aygıtı, plastid, ER ve ribosom gibi protoplasmik yapılar yer alır.

Sitoplazma hareketleri Rotasyon Sirkülasyon

Mitokondri Küre, çubuk, iplik şeklinde, 0,5-0,8 μm eninde, 7 μm boyunda cisimlerdir. Özel maddelerle boyandıktan sonra görülebilirler. Mitokondriler hücrenin enerji depo merkezleridir. ATP depo ederler. Ayrıca solunumun ikinci safhası (oksidasyon safhası) da mitokondrilerde gerçekleşir.

Plastid Plastidler renk maddesi taşıyıp taşımadıklarına göre sınıflandırılır: I- Renk maddesi taşıyan plastidler: KROMATOFORLAR 1. Klorofil taşıyan plastidler : KLOROPLASTLAR 2. Klorofil taşımayan plastidler: KROMOPLASTLAR II-Renk maddesi taşımayan plastidler: LEVKOPLASTLAR

Kloroplast

Kromoplast Kromoplastlar renk maddesi olarak turuncu renkli KAROTİN, sarı renkli KSANTOFİL, kırmızı renkli LİKOPİN gibi karotinoidleri içerir. Genellikle çiçeklerin meyvelerin sarı, turuncu, kırmızı renklerini kromoplastlardaki bu renk maddeleri sağlar. Kromoplastlar ya proplastidlerden veya yeşil domatesin olgunlaşmasında olduğu gibi klorofilini kaybeden kloroplastlardan meydana gelir. Belirli bir şekilleri yoktur. Uzun, loplu, küresel, iğne biçimli olabilirler. Yeşil yaprakların sonbaharda sararmasının nedeni klorofilin parçalanması ve kloroplastın renk maddeleri ile örtülmesindendir.

Levkoplast Levkoplastlar renksiz, yani renk maddesi içermeyen plastidlerdir. Genellikle kök gibi ışık görmeyen organlarda paranşiminde, renksiz toprak altı yumrularında tohumların besi dokularında veya yaprakların epidermisinde olduğu gibi kuvvetli ışığa maruz dokularda bulunur. Karanlıkta bulunan organlardaki levkoplastlar, ışık etkisinde kaldıklarında klorofil meydana getirerek kloroplast haline dönüşebilirler. Kloroplastlarda oluşan assimileme nişastası özel enzimlerle şekere dönüşür ve levkoplastlara taşınırlar. Levkoplastlarda, glikoz nişastaya dönüşür. Levkoplastlarda biriken nişastaya DEPO NİŞASTASI veya YEDEK NİŞASTA adı verilir. Bu levkoplastlara ödevleri yedek nişasta taneleri meydana getirmek olduğundan AMILOPLAST denir.

Endoplazmik retikulum Bir ağ gibi bütün endoplasmaya yayılarak, bütün protoplasmik cisimlerin yapısına katılır ve nukleus ile sitoplasmayı ayıran nukleus zarını da meydana getirir.

Ribozom 100-150 A büyüklüğündedirler ve rıbonukleik asit (RNA) ve proteinden oluşmuşlardır. Genellikle endoplasmik retikulum zarı üzerinde yer alan bu cisimciklerin bazen hiyoloplasma içerisinde serbest olarak bulunduğu da görülmüştür. Hücrenin protein sentezi olayında rol oynarlar

Golgi aygıtı Golgi aygıtı ve diktiyosomlar genellikle ribosomdan yoksun endoplasmik zardan meydana gelmiştir. Kimyasal yapılarında ribonukleik ait (RNA) ve lipoprotein bulunmaktadır. Salgı hücrelerinde çok bulunduklarından, salgı işiyle ilgilidirler.

Vakuol Endoplasmada TONOPLAST (plasma zar) ile çevrili, hücre özsuyu ile dolu bölgelerdir. Vakuoller hücre özsularından dolayı yoğunluk değişmeleri gösterebildikleri için su alış verişinde önemli rol oynarlar. Tonoplast yani vakuol zarının yarı geçirgen (semipermeabl) özelliği su alış-verişi için çok önemlidir.

Vakuolun gelişimi

Çekirdek Protoplast bitkinin gerek metabolizma, gerek bölünme ve büyümesinde önemli bir organel taşır ki buna NUKLEUS (ÇEKİRDEK) adı verilir. Nukleus ilk defa 1931 yılında Robert Brown tarafından Orkide hücrelerinde görülmüştür.

Çekirdek Meristem hücrelerinde geometrik olarak merkezde yer alan nukleus, yetkin hücrelerde sitoplasmanın bulunduğu yere göre yer değiştirmektedir. Nukleus genellikle küresel, yumurtamsı, oldukça uzun hücrelerde basık küre veya iğsi, bazen de şekilsizdir. Nukleusun kimyasal yapısını oluşturan en önemli madde nukleoproteinlerdir. Bunlar nukleik asitler (DNA ve RNA) ile proteinlerin bileşiminden oluşmaktadır. Bundan başka nukleusda: - enzimler - lipidler, - P,K,Na,Ca ve Mg gibi mineraller bulunmaktadır.

Çekirdek 1. KARYOTEKA (Nukleus zarı) 2. KARYOLENF (Nukleus öz suyu) 3. NUKLEOLUSLAR (Çekirdekçikler) 4. KROMONEMA (Kromatik iplik) 5. KROMATİN TANECİKLERİ (Kromonemanın meydana getirdiği tanecikler)

Ergastik maddeler Protoplast içerisinde, protoplastın fizyolojik faaliyeti sonucu meydana gelmiş, protoplasma yapısında olmayan maddelerdir. Bunlar, ya vakuoller içerisinde veya hücrenin herhangi bir yerinde bulunabilir.

Renk maddeleri Karbonhidratlar Proteinler Yağlar Eterik yağlar Reçine ve balsamlar Tanenler Kristaller Alkoloidler Ergastik maddeler

Renk maddeleri Kromoplastlardaki renk maddelerinden başka, antokyan, antoksantin gibi renk maddeleri vakuollerde erimiş halde bulunur. Antokyan ortamın ph derecesine göre asit ortamda kırmızı, bazik ortamda mavi veya mor, nötr ortamda menekşe renk alır. Çiçek, meyve, yaprak, gövde ve kök gibi değişik organlarda bulunur.

Karbonhidratlar Monosakkaritler: GLİKOZ ve FRUKTOZ Disakkaritler: SAKKAROZ ve MALTOZ Polisakkaritler: MUSİLAJ, ZAMK, NİŞASTA, SELULOZ LİGNİN

Nişasta örnekleri Nişasta LUGOL (Kl+I) ayıracı ile önce mavi, sonra siyaha yakın bir renk alır.

Proteinler Vakuol içerisinde bulunan önemli besin maddelerinden biri de erimiş haldeki proteinlerdir. Bazı hallerde vakuol suyunu kaybedecek olursa, vakuoldeki protein katılaşarak tane haline gelir. Bu maddelere ALEVRON TANESİ denir. Protein, LUGOL ayıracı ile sarı renk verir.

Yağlar Enerji bakımından zengin olan yağlar genellikle yedek besin depo eden tohum, meyve, kök, gövde gibi organların besi dokularında az da olsa bulunur. Keten yağı, zeytinyağı, ayçiçek yağı, mısır özü yağı, soya yağı, hint yağında olduğu gibi bitkisel yağların çoğu oda sıcaklığında sıvı, bir kısmı ise kakao yağı gibi katıdır. Yağlı meyve ve tohumlar insan beslenmesi için önemlidir. Soya fasulyesi % 20, pamuk tohumu % 30-40, fıstık % 40-50, zeytin % 40-60, hindistan cevizi % 60-70 oranında yağ içermektedir. Yağlar SUDAN III ile kırmızı renk verir.

Eterik yağlar Eterik yağlar hemen hemen bütün kokulu bitkilerde bulunan, genellikle özel kokulu, uçucu maddelerdir. Çiçek, meyve, tohum, yaprak, kök, gövde gibi değişik organların değişik dokularında eterik yağ bulunabilir. Eterik yağlar ışığı fazla kırıcı özellik gösterdiğinden, sitoplasma içerisinde parlak damlacıklar halinde görülürler. Turunçgillerde, tarçın, defne ve karabiberde bulunur. Yağlar gibi SUDAN III ile kırmızıya boyanır.

Reçine Kozalakta Ağaç gövdesinde

Balsam Liquidambar orientalis odunu

Tanenler Erimiş halde hücre vakuolünde veya amorf yapıda tanecikler yada farklı büyüklükde kümeler halinde sitoplasmaya yayılmış olarak bulunur. Bazen hücre çeperinde de bulunabilir. Özellikle koruyucu dokulardan mantar doku hücrelerinde fazla miktarda tanen bulunmaktadır. Çay yaprakları, kahve tohumları, Quercus (Meşe) kadeh ve palamudu tanen bakımından zengindir.

Kristaller Metabolizma sonucu meydana gelip, tekrar kullanılmayan inorganik maddelerdir. Hücrelerde depo edilirler.

Hücre çeperi Orta lamel (ML) Primer çeper (CW) Sekonder çeper (S1, S2 ve S3 tabakaları)

Hücre çeperi QuickTime and a decompressor are needed to see this picture. QuickTime and a decompressor are needed to see this picture.

Hücre çeperinin kimyasal yapısı ve farklılaşması Odunlaşma: LİGNİN maddesinin selüloz miselleri arasına girmesi Mantarlaşma: SUBERİN maddesinin selüloz miselleri arasına girmesi Kütinleşme ve Kütikülleşme: KUTİN maddesinin çeperin üzerini kaplaması (kütikülleşme) ve selüloz miselleri arasına girmesi (kütinleşme) Mumlaşma: Daha az geçirgen olan mum maddesinin kütikülle beraber çepere dolması Tanenleşme: TANEN maddesinin selüloz miselleri arasına girmesi Pelteleşme ve Zamklaşma: Hücre çeprinin kısmen erimesiyle pelteleşme, patolojik olarak hücre çeperinin erimesi ve dışarıya sızmasıyla zamklaşma olur. Mineralleşme: Silis maddesinin selüloz miselleri arasına girmesi

Hücre çeperinin submikroskobik yapısı S mik: Selüloz mikrofibrilleri S miç: Selüloz miselleri S mol: Selüloz molekülleri

Hücre çeperinin büyümesi Yüzeysel büyüme Kalınlığına büyüme

Hücre çeperinde bulunan geçitler Basit geçit QuickTime and a decompressor are needed to see this picture.

Hücre çeperinde bulunan geçitler Karşılaşma yeri geçitleri

Hücre çeperinde bulunan geçitler Kenarlı geçit

Hücre çeperinde bulunan geçitler Kenarlı geçit QuickTime and a decompressor are needed to see this picture.