Hücre Zarı ve Madde Alışverişi

📅 30 Ağustos 2015|09 Eylül 2022
Güncel
Hücre Zarı ve Madde Alışverişi

Konu Özeti

Hücre zarı karbonhidrat, protein ve yağlardan oluşan, hücrenin dış kısmında bulunan, seçici geçirgen katmandır. Hücre zarının farklılaşması ile mikrovillus, yalancı ayak ve mezozom oluşur. Hücre zarından geçebilecek boyuttaki moleküller aktif ve pasif taşıma ile hücre içine geçer.

Bu konuda
  • Hücre zarının yapısını ve özelliklerini
  • Akıcı mozaik zar modelini ve hücre zarının farklılaşması ile oluşan yapıları
  • Hücre zarından madde alışverişi yöntemlerini
öğreneceksiniz.

Hücre zarı; hücrenin dış kısmında bulunan, molekülleri özelliklerine göre hücre içine alan veya dışarı bırakan seçici geçirgen katmandır (Seçici geçirgenlik, hücre zarının bazı maddeleri hücre alıp bazılarını almamasıdır). Hücre zarı karbonhidrat, protein ve yağlardan oluşur. Saydam ve esnek bir yapıdadır. Oransal olarak hemen hemen her hücrenin %65’i protein, %33’ü lipit (yağ), %2’si ise karbonhidrattan oluşmaktadır.

Bitki hücrelerinde zardan başka bir de hücre duvarı (çeperi) vardır. Hücre duvarı cansız olup selülozdan yapılmıştır. Hayvansal hücrelerde hücre duvarı yoktur.

Hücre zarının yapısı

Hücre zarı; hücre canlılığının ve özgün hücre işlevlerinin sürekliliğini mümkün kılan çok önemli bazı fonksiyonları yerine getirir ki, bunları kabaca şöyle sıralamak mümkündür:

  • Hücre içi ortamın özgün bileşimini (sitoplazmayı) hücre dışı ortamdan ayırmak
  • Hücre içi ile hücre dışı ortamlar arasında seçici bir şekilde madde alışverişini sağlayarak hücrenin atıklarını hücre dışı ortama vermek, hücre dışından hücreye gerekli maddeleri almak
  • Komşu hücrelerle iletişimi ve madde alışverişini sağlamak

Akıcı Mozaik Zar Modeli

Günümüzde kabul edilen zar modeli “Akıcı Mozaik Zar Modeli”dir. Bu teoriye göre; hücre zarı, iki sıra yağ tabakasıyla bu tabakalarda yüzen farklı büyüklük ve yapıdaki proteinlerden oluşur.

Hücre zarına karbonhidratlar doğrudan bağlanamaz; protein ve lipitlerle birleşik yaparak bağlanabilir. Protein ve glikozdan oluşan yapıya glikoprotein, yağ ve glikozdan oluşan yapıya glikolipit denir. Glikolipit ve glikoproteinler hücre zarının dışarıdaki maddeleri tanımasını sağlar. Bu sayede hücre zarları seçiçi geçirgenlik özelliği kazanır. Ayrıca glikoprotein yapılar hücreler arası iletişimi sağlanmasına katkıda bulunur. Alkol, kloroform ve eter gibi maddeler hücrelerin seçici geçirgen yapılarını bozabilir.

Gliko-Proteinlerin Görevleri

Gliko-proteinlerin görevleri şu şekilde özetlenebilir;

  • Hücreye girecek olan maddeleri tanır ve hücreye seçici özellik kazandırır.
  • Bazı gliko-proteinler, virüs reseptörü olarak görev yapar.
  • Alyuvarların zarında bulunan bazı gliko-proteinler kan grubunu belirler.
  • Komşu hücrelerin birbirini tanımasını sağlar. Bu özellik doku nakillerinde önem arz eder.
Gliko-Proteinlerin Görevleri

Aynı zamanda hücre zarındaki porlardan (deliklerden) madde alışverişi gerçekleşir. Bu porların etrafında proteinler vardır.

Hücre Zarından Madde Alışverişi

Madde Alış-Verişi: Hücrelerin yaşamlarının devamı bulundukları ortamdan ihtiyaç duydukları maddeleri alması ve bu ortama metabolik artıklarını vermesine bağlıdır. Maddelerin sitoplazmik ortam ile dış ortam arasında alış verişinde hücre zarı engelini aşmak gerekir . Hücre zarları seçici geçirgendir (organel zarları da ( E.R. , Golgi , Lizozom , Mitekondri , Kloroplast vb.) seçici geçirgendir). Bitki, mantar ve bakterilerde ayrıca çeper ve kapsül engeli de bulunur.

Hücrede Madde Alışverişi

Hücre Zarından Geçebilecek Kadar Küçük Moleküllerin Geçişi

Küçük moleküller (glikoz, aminoasit, su, madensel tuzlar), yağda eriyen A, D, E, K vitaminleri, nötr (oksijen ve karbondioksit) moleküller hücre zarından geçebilecek kadar küçük oldukları için bu moleküller hücre zarından geçebilirler.

🔥 NOT: Hücre zarının lipit yapısının çok fazla olması sayesinde yağda çözünen vitaminler suda çözünen vitaminlere göre çok daha hızlı hücreye geçiş yaparlar.

Hücreden geçecek madde zardan geçebilecek boyuttaysa hücreden geçiş 2 şekilde geçebilir. Pasif veya aktif taşımayla.

Karşılaştıma: Aktif ve Pasif Taşıma Karşılaştırması

Pasif Taşıma

Maddelerin enerji harcanmadan yoğunluk farkı sayesinde hücre zarından doğrudan geçmeleridir. Rüzgarsız bir günde odanın camını açtığınızda meydana gelen hava değişimi gibi. Canlı cansız bütün hücreler pasif taşıma yapabilir. Pasif taşıma yukarıdaki tablodan da görebileceğiniz gibi difüzyon ve osmoz olmak üzere 2’ye ayrılır.

Difüzyon

Maddelerin çok  yoğun ortamlardan az yoğun ortamlara kendi kinetik enerjileri ile yayılmalarına denir. Enerji ve enzim kullanılmaz. Sıcaklık ve hareket gibi faktörler difüzyonu hızlandırır. Difüzyon iki ortam arasında yoğunluk farkı ortadan kalkıncaya kadar devam eder.

  • Difüzyonla hücre zarından alınabilen maddeler: Su, oksijen, karbondioksit, iyot, etil alkol, glikoz, galaktoz, fruktuz, aminoasit, yağ asiti, gliserol, Na . K gibi iyonlar mineraller.
  • Difüzyonla hücre zarından alınamayan maddeler: Proteinler yağlar, disakkaritlar, lipoprotein, polisakkarit, virüs, bakteri, ATP.

Difüzyon Hızına Etki Eden Faktörler

  • İki ortam arasında yoğunluk farkı arttıkça difüzyon hızı artar.
  • Sıcaklık ve hareket difüzyonu hızlandırır.
  • Hücre zarındaki por sayısı ve por genişliği artıkça difüzyon hızı artar.
  • Molekül büyüklüğü artıkça difüzyon hızı azalır.
  • Basınç farkı difüzyonu hızlandırır.

📌Diyaliz: Seçilmiş moleküllerin seçici geçirgen zardan difüzyonuna diyaliz denir. Diyaliz, bir çözeltideki çözünmüş belirli maddelerin, seçici geçirgen zarın diğer tarafına konulan farklı bileşime sahip bir çözelti aracılığı ile değiştirilme işlemidir.

Kolaylaştırılmış Difüzyon

Kolaylaştırılmış Difüzyon: Maddeler hücre zarından bir taşıyıcı yardımıyla geçiyorlarsa buna kolaylaştırılmış difüzyon denir. Enzimler kolaylaştırılmış difüzyonda görev alır ancak enerji harcanmaz. Kolaylaştırılmış difüzyon canlı ortamlarda gerçekleşir. Suda çözünen maddeler hücrelere sıklıkla kolaylaştırılmış difüzyon ile girer.

Osmoz

Osmoz, çözücü maddelerin az yoğun ortamdan çok yoğun ortama, seçici geçirgen bir zardan enerji harcanmadan geçişidir. Canlı sistemlerde çözücü madde su olduğu için, biyoloji biliminde osmoz terimi ile kastedilen, suyun az yoğun ortamdan çok yoğun ortama seçici geçirgen bir zardan enerji harcanmadan geçişidir.

🎯 Osmoz olayı aslında suyun difüzyonu olarak özetlenebilir.

Osmoz ile madde geçişi

Yukarıdaki görselde meydana gelen olay osmoz olayına bir örnektir. Maddece yoğun olan kısım diğer kısma bir emme kuvveti uygular ve emme kuvvetleri eşitleninceye kadar su geçişi devam eder.

🚀 Osmotik basınç, çözünen madde miktarı artıkça artarken; çözücü madde miktarının azalmasıyla azalır.

Hücre içindeki suyun hücre zarına yaptığı basınca turgor basıncı denir. Bitki hücrelerinde bulunan hücre duvarı bitki hücresini turgor basıncından korurken (hayvan hücrelerinde hücre duvarı bulunmadığı için) hayvan hücreleri turgor basıncından dolayı parçalanır. Turgor basıncı bitki hareketlerinin oluşmasında önemli rol oynar.

Osmoz olayı sırasında emme kuvveti önemli rol oynar ve osmoz olayının gerçekleşeceği yönü belirlerken kullanılır. Emme kuvveti osmotik basınç ile turgor basıncı arasındaki fark ile hesaplanır.

Emme Gücü = Osmotik Basınç – Turgor Basıncı

Hücreler farklı yoğunluktaki durumlarda dış ortama farklı tepkiler verir; bu tepkiler plazmoliz, deplazmoliz olarak adlandırılır. Bu tepkilerde turgor basıncı (su alma isteği) ve osmatik basınç (su verme isteği) etkilidir.

  • Plazmoliz: Bitki hücresinin kendinden daha yoğun(hipertonik) ortama konulduğunda su kaybederek büzülmesidir. Bu büzülme uzun süre devam ederse bitki hücresi ölür.
  • Deplazmoliz: Plazmolize uğramış hücrenin kendinden daha az yoğun (hipotonik) ortama konulduğunda su alarak şişmesidir.
Plazmoliz ve deplazmoliz olayı

Aktif Taşıma

Enerji harcanarak maddelerin seçici geçirgen zardan az yoğun ortamlardan çok yoğun ortamlara taşınmasına aktif taşıma denir. Aktif taşıma sırasında enerji harcanır. Yani aktif taşıma yapan hücre kesinlikle canlı olmalıdır. Aktif taşımanın hızı sıcaklığa, ph değişimlerine, oksijen miktarına, inhibitörlere duyarlıdır (enzimler görev aldığı için). Aktif taşımada, hücre zarı üzerindeki porlardan geçebilecek büyüklükteki moleküller, taşıyıcı protein ve taşıyıcı enzimler yardımıyla taşınır. Hücre içinden hücre dışına, hücre dışından hücre içine olmak üzere her iki yönde de gerçekleşebilir.

Taşınan madde hücre zarından geçemeyecek kadar büyükse 2 şekilde taşınabilir. Bu taşıma yöntemlerinde sitoplazma ve dış ortamdaki maddenin yoğunluk farkı önemli değildir. Aynı taşıma yöntemleri organel zarlarındada görülebilir.

Büyük Moleküllerin Hücre Zarından Geçişi

Büyük moleküllerin zardan geçişi, taşınma yönüne göre iki şekilde gerçekleşir.

Endositoz

Hücre zarından difüzyonla veya aktif taşımayla geçemeyecek büyüklükteki moleküllerin hücre içine alınış yöntemidir. Endositoz ile içeri alınan madde katıysa fagositoz, sıvı ise pinositoz olarak adlandırılır.

  • Fagositoz: Katı moleküllerin hücre içine alınması işlemine denir. Bu olay sırasında alınacak molekül hücre zarına temas ettiğinde ilk olarak yalancı ayaklarla (pseudopodia) etrafı sarılır ve besin kofulu olarak hücre içine alınır. Besin kofulunun lizozom ile kaynaşması sonucu içerideki besin sindirilir ve hücre içine alınır.
  • Pinositoz: Sıvı veya sıvıda çözülmüş moleküllerin alınması işlemine denir. Sıvı maddeler yalancı ayaklarla sarılamadığı için bu yöntemle hücre içine alınamaz. Bunun yerine hücre zarında minik cepler oluşturularak madde alınır.

Ekzositoz

Hücre içindeki büyük moleküllerin hücre dışına atılmasını sağlayan taşıma şeklidir. Hücre içindeki moleküllerin sindirilemeyen atıkları koful içinde hücre zarına getirilip koful zarı ve hücre zarının birleşmesi yoluyla atılır. Koful zarı birleşim yerinden açılarak atık maddeleri dışarı atar.

Hücre Zarının Farklılaşması

Hücre Zarının Farklılaşmasıyla oluşan yapılar

Hücre zarı farklılaşarak mikrovillus, mezozom ve yalancı ayak denilen özel yapıları oluşturur. Bu özel yapılar hücrenin görevini yerine getirmesine katkı sağlar.

  • Mikrovilluslar: Hücre zarının dışarıya doğru oluşturduğu uzantıdır. Özellikle emme görevi fazla olan hücrelerde, örneğin bağırsak epitelinde, hücre dış yüzeyini (emilim alanını) artırmak için oluşturulur.
  • Yalancı Ayak: Amip, akyuvar ve cıvık mantar hücrelerinde besin bulma ve yer değiştirme için hücre zarının oluşturduğu geçici uzantılara yalancı ayak denir.
  • Mezozom: Bakterilerde mitokondri görevi gören zar kıvrımlara Mesozom denir. Mezozomda solunum enzimleri bulunur.
İnstagramdan Bikifi'yi Takip Et
Benzer İçerikler
Sitoplazma ve Organeller
Güncel
Biyoloji

Sitoplazma ve Organeller

İçeriğe Git
Mitoz Bölünme ve Hücre Döngüsü
Güncel
Biyoloji

Mitoz Bölünme ve Hücre Döngüsü

İçeriğe Git
Sinir Sisteminin Yapısı
Güncel
Biyoloji

Sinir Sisteminin Yapısı

İçeriğe Git
Sindirim Sistemine Giriş ve Temel Kavramlar
Güncel
Biyoloji

Sindirim Sistemine Giriş ve Temel Kavramlar

İçeriğe Git
Bitkilerde Taşıma
Güncel
Biyoloji

Bitkilerde Taşıma

İçeriğe Git
Mayoz Bölünme
Güncel
Biyoloji

Mayoz Bölünme

İçeriğe Git
Copyright © 2022 Bikifi
Star Logo
tiktok Logo
Pinterest Logo
Instagram Logo
Twitter Logo