Bilim adamları hücre hakkındaki bilgileri hangi çalışmalarda kullanırlar

Konusu 'Soru ve cevaplar' forumundadır ve Bahar tarafından 15 Ağustos 2014 başlatılmıştır.

  1. bilim insanları hücre hakkındaki bilgileri hangi çalışmalarda kullanırlar

    Hücre hakkında elde edilen bilgileri ise bilim adamları genetik, tıp, biyoloji ve benzeri konularda kullanmaktadırlar.

    Hücre, bir organizmanın en küçük yapısal ve fonksiyonel birimi. Çoğunlukla bir zar içerisindeki stoplazma ve nükleusdan meydana gelir ve ancak mikroskop yardımı ile görülebilir.
    Yapısı

    Atomların molekülleri, moleküllerin makromolekülleri, makromoleküllerin makromoleküler kompleksleri oluşturmasıyla, dokuların en küçük yapı taşları olan ve yaşamın tüm özelliklerini sergileyen hücreler oluşmaktadır. Genel olarak tüm hücreler temelde aynı yapıya sahiptirler. Fakat bulundukları dokuya ve dolayısıyla fonksiyonlara bağlı olarak bazı özelleşmeler gösterirler. Bitkisel ve hayvansal her organizma, bu temel yapı taşlarından oluşur. İnsan vücudunda yaklaşık olarak 1014 adet hücre bulunmaktadır.
    Tüm hücreler “hücre zarı” denilen bir yapıyla çevrelenirler. Hücrelerin içinde “sitoplazma” denilen bir sıvı ve bunun içinde dağılmış “organel” denilen yapılar bulunur.


    Hücre Yapısı: 1)Çekirdekçik 2) Çekirdek 3)Ribozom 4)Vezikül 5)Granüllü (Tanecikli)Endoplazmik Retikulum 6)Golgi Aygıtı 7)Sitoiskelet 8)Granülsüz (Düz)Endoplazmik Retikulum 9)Mitokondriler 10)Koful 11)Sitoplazma 12)Lizozom 13)Sentriyoller

    Hücre biçimleri

    Hücreler çok çeşitli biçimlerde olabilirler. Büyük bir çoğunluğu alyuvarlar gibi yumurta biçimli ya da küreseldir. Bunun yanısıra, mide hücreleri ya da meyve kabuğundaki hücreler gibi silindir biçimli; kas hücreleri gibi uzun; sinir hücreleri gibi dallı, deri ve çiçeklerin yapraklarındaki hücreler gibi yassı biçimli hücreler de vardır.Son yapılan araştırmalarda kare biçiminde hücrelerin olduğu tespit edilmiştir.
    Hücrenin boyutları genellikle birkaç mikronluk büyüklüğe ulaşabilir (bir mikron milimetrenin binde birine eşittir.)

    Hücre çeşitleri

    Prokaryotik hücreler [



    Bakteriler ve mavi-yeşil alglerdeki hücre tipleri bu gruba girer. Bunların çekirdek zarı ile çevrili çekirdekleri yoktur. Sitoplazmalarında mitokondri gibi zarlı organeller yoktur. Kalıtım maddesi olan DNA sitoplazma içerisine dağılmış durumdadır. Ribozomları vardır. Bu hücrelerin hayati faaliyetleri sittoplazmada ve hücre zarında gerçekleşir.
    Ökaryotik hücreler

    Ökaryotlar (Lat. Eukaryota), "organel zarı" bulunduran organizmaları, dolayısıyla çekirdek materyali hücrenin gerçek çekirdeğe sahip organizmaları kapsayan canlı âlemidir. Karyon Latince'de "çekirdek" anlamını verir -eu ön takısı da "gerçek" demektir.
    Kalıtsal materyal, hücre içerisinde belirli bir zarla çevrilmiş çekirdeğin içinde bulunur. Kromozomlar DNA'dan ve proteinden oluşmuş olup, mitozla bölünürler. Ökaryotlar, sitoplazmalarında karmaşık organeller bulundururlar. Ökaryotik hücreler, Prokaryotlara göre çok gelişmişlerdir, hayvanlar, bitkiler, mantarlar ve protistler âlemlerini kapsar.

    Hücre zarı

    "Sitoplazmik hücre zarı" da denir. Hücreyi dış ortamdan ayıran, seçici geçirgen canlı yapıdır. Hücreyi çevreleyen birim zar ortalama olarak 75 Angström (75x10-7 mm) kalınlığındadır. Birim zar içte ve dışta birer protein tabakası ile ortada bir lipid katından yapılmıştır. Elektron mikroskobu çalışmaları, zarların lipoproteinlerden yapılmış mozaik şeklindeki fonksiyonel birimler olarak incelenmesinin daha uygun olacağını göstermektedir. Hücre zarı hücreye şekil vermekle kalmaz, besin maddelerinin ve artık maddelerin hücreye giriş çıkışını da ayarlar. Zar aynı zamanda hücrenin koruyucusudur.
    İlk bilimsel model Danielli ve Dawson tarafından ortaya atılmıştır. Bu model uzunca bir süre benimsendi ancak bu model hücre zarının işleyişini açıklayamadı. 1972 yılında Singer ve Nicolson'ın akıcı-mozayik zar modeli ortaya kondu. Bu modele göre zarın yapısında %65 protein, %33 lipit, %2 karbonhidrat bulunmaktaydı.
    Hücre zarı, gözenekli ve yarı geçirgen yapıya sahiptir. Esas yapı taşları lipid ve proteinlerdir. Her hücrenin protein, yağ ve karbonhidrat oranları birbirlerinden farklı olduğu için her hücre zarı, o hücreye özgüdür. Hücreye gelen bütün kimyasal maddeler ve elektriksel iletiler hücre zarı ile alınır.Hücre zarının yapısında protein, yağ ve karbonhidrat bulunur. Hücre zarının görevleri;

    •Sitoplazmayı çevreleyerek hücreye şekil verir ve dağılmasını engeller.
    •Madde alış verişini düzenler.
    •Ozmatik dengenin düzenlenmesinde görev alır.
    •Salgı görevi vardır.
    •Enzimleri taşıyıcı görevi vardır.
    •Uyarı iletimi yapar.
    •Hücrelerin birbirlerini tanımalarını sağlar
    •Ayrıca esnek ve yumuşaktır

    Sitoplazma

    Hücre zarı ile çekirdek zarı arasında kalan hücre bölümünü kaplayan, homojen nitelikte, kolloidal ve devamlı değişim halinde bulunan bir eriyiktir. Sitoplazma inorganik maddeler (çeşitli iyonlar metal tuzları, asit ve bazlar), organik maddeler, protein, yağ, karbonhidrat, nükleik asitler, hormonlar) ve % 60-95 arasında değişen sudan ibarettir. Sitoplazmanın içerisinde çeşitli canlı yapılar (organeller) ve cansız yapılar (inklüzyon cisimcikleri) bulunur. Canlı hücre maddesine “protoplazma” denir. Protoplazma, yapı bakımından sitoplazma ve çekirdekten oluşur.
    Büyük oranda sudan ibaret olduğu halde ne sıvı ne de katı özellik gösterir yani kolloidal yapıdadır. Sitoplazma çözünmüş ve dağılmış tanecikler içerir. Bu çözünen taneciklerin miktarı hücre türüne göre değişiklik gösterir. İçinde bulunan genel organeller şunlardır:

    •endoplazmik retikulum
    •mitokondri
    •lizozom
    •ribozom
    •golgi aygıtı
    •plastitler
    •pronoplast
    •koful
    Hücre çekirdeği



    Hücre çekirdeği yani Nükleus, tanecikli ve lifli bir yapıya sahiptir. Hücreyi yönetir. Çekirdek zarı, nükleoplazma, kromozom ve çekirdekçikten oluşmaktadır. Çekirdek zarı iki tabaka halinde ve çok gözenekli bir yapıya sahiptir. Nükleoplazma ise çekirdeğin özü olup özellikle protein ve tuzlar içerir. İşlevi hücrenin yaşamını sürdürmek ve çalışmasını düzenlemektir. Çekirdek ölecek olursa, hücre de ölür. Çekirdek ayrıca hücre ana maddesi içindeki birçok küçük organelin birbirleriyle uyumlu olarak çalışmasını sağlar. Çekirdeğin hücre bölünmesinde rolü vardır.

    Organeller

    Vücut için organ ne ise hücre için de organel odur. Organelle sözcüğünden dilimize girmiştir. "-elle" son eki küçültme eki olup Türkçe'deki "-cık" ekinin karşılığıdır. Türkçe'deki tam karşılığıyla organcık(küçük organ)

    Özellikle karmaşık yapıdaki ökaryotik hücrelerde birçok organel çeşidi bulunur. Organeller mikroskobun bulunuşundan sonra gözlemlenmeye ve tanımlanmaya başlanmıştır. Bazı hücrebilimcilerin savlarına göre birçok büyük organelin endosimbiyoz bakterisinden köklendiği öne sürülür.

    Mitokondriler



    2-3 mikron uzunluğunda 0,5 mikron çapında elektron mikroskobuyla kolayca görülebilen elips biçiminde parçalardır. Sosis veya çomak biçimindedir. Mitokondrinin yapısında 2 zar bulunur. Hücrenin enerji meydana getirici üniteleridir. Hücre solunumunun sitrik asit devri (Krebs döngüsü) burada gerçekleşir. Organik moleküllerden kimyasal bağların kopmasıyla açığa çıkan enerji burada ATP şekline çevrilir.

    Lizozomlar



    Yuvarlak, zarla çevrili, içersinde eritici (hidrolitik) enzimleri içeren organellerdir. Hücrenin sindirim görevini üstlenmiş olan yapılardır. Hücre içi fazla ve zararlı yapıları ortadan kaldırırlar.

    Golgi aygıtı



    Golgi aygıtı ya da kompleksi, zarımsı tüp ve keseciklerin biraraya gelmesiyle meydana gelir. Genellikle çekirdeğe yakındır. Bilhassa aktif salgı yapan bez hücrelerinde göze çarpar. [[Asıl görevinin hücrenin salgıladığı]] proteinleri depolamak olduğuna inanılmaktadır. Paketleme ve salgı görevi yapar. Salgı bezlerinin hücrelerinde sayıları daha fazladır. Örnegin; ter bezlerinden ter, bunlar gibi örnekler. Golgi aygıtı büyük çalışmalar sonucu bulunmuştur. Açığa çıkan enerji burada ATP şekline çevrilir. Enerji üretir oksijenli solunum yapar. Enerji üretmekte kullanılır.

    Endoplazmik retikulum



    Endoplazmik retikulum, sitoplazmada besin dolaşımını, yağ ve hormon sentezini sağlayan, hücre zarı ve çekirdek zarı arasında yer almış bir sıra karışık kanallar sistemidir. Üzerinde ribozom bulunmayanlarına “taneciksiz(granülsüz) endoplazmik retikulum” denir ki, burası steroid hormon salgılayan hücrelerde steroid yapımının, diğer hücrelerde ise zehirsizleştirme olayının gerçekleştiği yerdir.

    Plastitler

    Yalnızca bitki hücrelerinde bulunurlar. Plastitler; Kloroplastlar, Kromoplastlar ve Lökoplastlar olmak üzere üçe ayrılır:

    •Kloroplastlar,parlak turuncu,sarı veya kırmızı renkli,yağda çözünen pigmentleri taşıyan plastitlerdir.Kromoplastlar çiçeklerde,olgun meyvelerde,sebzelerde ve yüksek yapılı bitkilerin köklerinde bulunur.Söz gelimi;havuçta karoten,limonda ksantofil,domateste likopen pigmentleri (renk maddeleri)oluşur.Kromoplastlar,kloroplastların değişmesi ile oluşur.Sonbaharda yaprakların sararması,klorofil pigmentinin yapısının bozulup kloroplastların kromoplasta dönüşmesinden ileri gelir
    •Kromoplastlar, renkli plastitlerdir. Turuncu renkte olanlara “karoten”, sarı renkte olanlara “ksantofil”, sarımsı kırmızı olanlara da “likopen” denir. Havuç ve domates gibi meyve ve sebzelerin kendine has renklerini verirler.
    •Lökoplastlar, renksizdirler. Bitkilerin ışık görmeyen kısımlarında (kök, yumru vb.) bulunurlar. Nişasta depolarlar. Fotosentez sonucu oluşan glikoz, iletim sistemi aracılığıyla depo yeri olan lökoplastlara gelir. Burada glikoz molekülleri birleşerek nişasta molekülleri meydana gelir. Nişastanın sentezi esnasında, su açığa çıkar. “n” sayıda glikoz molekülünün birleşmesi esnasında (n-1) sayıda H2O(su) molekülü açığa çıkar. Nişasta taneciklerinin şekil ve büyüklükleri bitkinin çeşidine göre farklılık gösterir.

    Ribozomlar

    Ribozomlar, endoplazmik retikulum kanalcıkları boyunca sıralanmış ve sitoplazmada dağınık olarak bulunan protein sentezinin başladığı yapılardır. Yaklaşık 150 Angström çapındadırlar. Yapılarının % 65’i RNA (ribonükleik asit) ve % 35’i proteindir. Ribozom yardımı ile sentezlenen proteinler endoplazmik retikulum aracılığı ile hücre içi bölgelere veya hücre dışına iletilirler. Kısaca görevi protein sentezidir.
    Bitki hücresi, hücre duvarı yeşil renkteHücre duvarı tüm bitki hücrelerinde görülen bir yapıdır. Hücre zarının dış tarafında bulunur ve selüloz yapılıdır. Bitki hücresi ni dış ve iç etkilere karşı direnç göstermesini sağlar (bitki hücrelerinde görülen turgor basıncı olayı, rüzgar v.s). Turgor haline geçen hücrenin şişip patlamasını önler. Bitki hücresinin belirli bir şekil almasını sağlar. Hücre duvarı üzerinde madde geçişini sağlamak için porlar bulundurur. Bu porlar seçici geçirgen yapı göstermez.
    Fotosentez yapmamalarına rağmen çok hücreli mantarlarda da hücre duvarı görülür.

    Vakuol (koful)



    Kofullar, içleri kendilerine has bir özsu ile dolu yapılar olup bitki hücrelerinde hayvan hücrelerinden daha fazla bulunur. Genç hücrelerde küçük, yaşlı hücrelerde ise tek tek ve büyüktür. Kofullar plazmoliz ve deplazmoliz olaylarında rol oynarlar. Bir hücreli hayvanlarda, besinlerin sindirildiği besin kofulları ile fazla su ve zararlı maddelerin atıldığı boşaltım kofullarının hücre canlılığını koruma da önemli rolleri vardır