Hücre Nedir – Konu Anlatımı

Hücre Nedir – Konu Anlatımı

Canlı maddenin incelenmesini ele aldığımızda, öylesine bir biçim ve olgu çokluğuyla karşılaşırız ki, hayvan ve bitkileri oluşturan tüm bireyleri inceleyemeyeceğimizi sanırız. İsveçli doğa bilimcisi Carolus Linnaeus, 1758’de canlıların sistematik sınıflamasını tamamladığında, o zamanlar bilinen yaklaşık 8500 bitki ve 4200 hayvan türünün katalogunu yapmıştı. Bugün ise 300000’in üzerinde bitki ve yaklaşık 1 milyon hayvan türü olduğunu bilmekteyiz. Bu geniş alandaki olgular, ilk botanik ve zooloji öğrencilerinin örnek alınacak ayrıntılı çalışmaları ve sabırlarıyla listelendi. Bu gibi sınıflamalar giderek kesinleşirken, ne bize yaşayan maddeyle ilgili bir şey verdi, ne de canlı maddeyi cansızlardan ayırıcı özellikleri ortaya koydu. Ilİc yazarlardan birçokları küçük bir yumurta ya da bir tohumdan hatırı sayılır derecede büyük bireylerin ortaya çıkışı karşısında hayretlerini gizleyemediler. Bunun dışında başka açıklama olmayınca hemen hemen herkes, yumurta veya tohumun içinde küçük fakat tamamiyle gelişmiş hayvan ya da bitkilerin bulunduğuna inandı. Bu, tohum ya da yumurtanın içindeki küçük canlı şeyi, neyin oluşturduğu sorusunu karşılıksız bıraktı.

Gerçek ilerleme, tüm canlı maddeyi oluşturan temel birimlerin bulunmasıydı. Bu buluş, 17. yy.’ın ortalarında, mikroskpbun bulunarak, son derece küçük parçaların gözlenmesiyle gelişti. 1665’te Ingiliz.astronom ve matematikçisi Robert Hooke mikroskobu ve onunla gözlenen bazı şeyleri tanımlayan Micro-graphia adlı bir kitap yayınladı. Tanımladıklarından biri, onun mantar ve diğer bitki dokularında gördüğü küçük dikdörtgen deliklerin modeliydi. Hooke bu bölümlere, Latince küçük odalar anlamına gelen, hücre adını verdi. Fakat 200 yıl kadar bir süre içinde kimse, canlıların yapısındaki hücrelerin önemini anlayamadı. 1838’de Alman botanikçisi Mathias Jacop Schleiden, bütün bitkilerin bir hücre yapısı olduğunu açıklayarak, hücrelerin tam olarak doğal yapısını ve belirgin işlevlerini (canlı maddeyi üreten küçük laboratuvarlar olduklarını) tanımladı. Bitkilerdeki hücre kuramı bir yıl içinde, bu kuramı hayvanlar alemine yayan Schleiden’in arkadaşı ve yurttaşı, fizyolog Theodor Schwann tarafından desteklendi.

Tüm canlı organizmalar temelde aynı yapıya sahip olan hücreler tarafından oluşturulurlar. Bu, aynı biçimde yinelenen “tipik” bir hücre bulunduğu anlamına gelmez, fakat genel özellikleri paylaşan farklı hücreler vardır. Hücrelerin biçimleri oldukça çeşitlidir: Silindirik, kübik, prizmatik, konik veya yıldız biçimli olabilir. Yalın duruma getirilmiş yani zarsız ve hareketsiz bir hücre, küre biçimdedir. Hücrenin boyutlarıyla ilgili bir fikir verebilmek için bir karşılaştırma yapmak gerekir. Balina kadar büyük bir adamı varsayarsak, o zaman insanın bedenini oluşturan 1 trilyondan fazla hücreden biri, tükenmez kalemin ucu büyüklüğünde olacaktır.

Hücre iki temel bölümü kapsar; sitoplazma ve çekirdek. Her ikisine birden hücrenin protoplazması denir. Yuvarlak olan çekirdek, sitoplazmanın içine yerleşmiş olup, çekirdek zarı’yl!a örtülmüştür. Çekirdeğin içinde bir veya birkaç çekirdekçik ve kromozomlar vardır. Kromozomlar hücrelerin üremesinde hayati bir rol oynayan uzun, kıvrımlı dioksiribonükleikasit (DNA) iplikleridir. Sitoplazma jelatine benzeyen, yani akışkan bir maddedir. Belirli işlevleri olan oldukça önemli diğer organel veya “küçük organlar”ı içerir.

(1) Mitokondria, hücrenin gereksinme duyduğu enerjinin çoğunu, yiyecek ve oksijeni birleştirerek üreten, solunumun yapıldığı, çubuk biçimli organeller-dir.

(2) Sadece bitki hücrelerinde bulunan kloroplastlar, karbondioksit ve suyu nişastaya dönüştürmek için ışık enerjisini kullanan fotosentez süreci için gereklidir.

(3) Daima çift olan sentrioller hücre bölünmesinde görev alarak, hücrenin üremesine yardımcı olurlar.

(4) Zarlardan oluşan ve küçük kanalların bir ağ oluşturduğu endoplazmik retikulumda yoğun metabolik etkinlikler (kimyasal reaksiyonlar) sürer.

(5) Küçük küreler biçiminde olan ribosomlar, temelde ribonükleikasit (RNA) içerirler (protein oluşturan, canlı maddenin “yapı taşları” olan, aminoasitler topluluğu) ve protein sentezinde önemli bir rol oynarlar.

(6) Hücrenin diğer bölümlerine protein taşımak .için, Golgi Aygıtı’nın proteinleri zarlarda topladığı sanılmaktadır.

Mikro-organizmaların hücreleri ve tek hücreli organizmalar kendilerine yeterlidir (örneğin, protozoa ya da birçok yosun türleri).

Bu nedenle onlar yukarda tanımlanan organellere ek olarak daha karmaşık yapılara sahip olabilirler: Hücreyi bir sıvı içinde hareket ettiren ya da alt tabakaya yapıştıran aygıtlar, ufak görsel organlar, fazla suyu atmaya yeterli organlar, vb. gibi. Çok hücreli organizmalardaki hücrelerin çok azı kendine yeterlidir, fakat bunun yokluğunu gidermek için, bu gibi hücreler, bitki ya da hayvanda değişik özel işlevleri yerine getirmek amacıyla uzmanlaşmış olabilirler.

Bitkilerde örtücü ve koruyucu işlev gören hücreler, organizmada dolaşan özsuyu (su ve su içinde erimiş maddeler) taşıyan hücresel yapılar, fotosentez olayını yapan hücreler ve besleyici maddeyi depo eden diğerleri bulunur. Birçok bitki hücrelerinin, birbirine bitişik hücre çevrelerine yapışan ve bitkinin yukarı doğru gelişmesine yardım eden selülozik duvarları vardır. Hayvanlarda dört ana hücre türü bulunur.

1- Epitel hücreler, dış yüzeyi ya da sindirim borusunun yolunu ve onunla bağlantılı yapıları kaplar.

2- Nöronlar ya da sinir hücreleri, duyu uyarılarını alır ve taşırlar. Ayrıca bu gibi uyarıların çözümlemesini yaparak karşı tepki üretirler.

3- Kas hücreleri, hayvan bedeninin değişik bölümlerini hareket ettirmek üzere kasılır ve gevşerler.

4- Bağlayıcı hücreler, organizma için destek ve tutarlılık sağlarlar.

Epitel hücreler, taban döşemesi ya da duvar kaplama için kullanılan çok kenarlı tuğlalar gibi, dokunun tabanını oluşturmak üzere birbirlerine yanaşarak bir deri tabakası oluştururlar. Bazı tabakalar çok incedir, diğerleri hücrelerin genişliğinde ya da ondan birkaç kat daha kalındırlar. Tabakanın yüzeyine yakın olan hücreler, yabancı maddelerin hücreler arasındaki boşluktan (örneğin mideden) geçmesini önleyecek biçimde kenetlenmişlerdir. Hücrelerin dışa dönük yüzlerindeki küçük çukurlar sıvıları emmelerine yardımcı olurlar.

Sinir hücreleri (nöronlar) biçim bakımından değişiklik gösterirler. Koku ya da görsel uyarıları duyanlar ince ve uzun olup, bir uçlarında, koku saçan bir cisme dokunduklarında ya. da üzerlerine ışık düştüğünde, tepki gösteren birkaç kamçı (flagella), ya da iplik gibi fılamentler vardır. Hücrelerin öbür ucunda, ulaşım yolu üzerindeki diğer sinir hücreleriyle dokunmayı sağlayan uzun bir filament vardır. Bu hücrelerin bazıları yıldız biçimindedir ve her birinin iki uzantısı vardır. Hücrenin, diğer sinir hücresiyle bağlantılı olduğu yerde, uçlarında püskülleri olan lifler bulunur. Sinir liflerinin bazı uzantıları, kas liflerini oluşturan hücrelere bağlanır. Sinir uyarısının etkisi altında (ve bazen de böyle bir uyarı olmaksızın), bu hücrelerdeki kimyasal enerji, organizmanın tümü ya da bir bölümünün hareketini sağlayan mekanik enerjiye dönüşür. Bununla birlikte eğer kas lifleri, bağlayıcı ve epitel hücrelerin oluşturduğu sert yapılarla desteklenmezse, etkin biçimde işlev göremezler. Bağlayıcı hücreler görünüşte, her ne kadar önemsiz ise de, sonunda içine girdikleri değişik madde biçimlerini üretirler. Matris diye bilinen bu madde elastiktir ve kıkırdaklarda (örneğin, burun ya da kulak memesindekiler gibi) yoğunlaşmıştır. Kemiklerde katıdır ve oldukça kolay kırılır. Yumuşak dokuları yerinde tutmak için gerektiği zaman esner, kasları kemiklerle ya da kemikleri eklemlerle vs. bağlar.

Hücrenin çok belirgin özellikleri vardır: iki yavru hücre oluşturacak biçimde ikiye bölünme ve üreme yeteneği. Hücre bölünmesinin karmaşık süreci çekirdekte başlar. 1882’de Alman anatomisti Walther Flemming bu sürece mi-toz (Yunanca “iplik”) adını verdi, çünkü iplik gibi kromozomlar bu süreçte çok önemli bir rol oynarlar. Mitoz her hücrede temelde aynı biçimde ortaya çıkar ve genellikle 4 aşamada tanımlanır: profaz, metafaz, anafaz ve telofaz. Profaz başlamadan bir süre önce, her kromozom kendinin kopyasını yapar, bunun sonucunda ortaya çıkan ve kromatit denen iki uzantı merkezlere yakın bir yerden küçük bir sentrozom’la bağlanırlar. Profazda, iplik gibi kromatitler kısa kalın çubukları oluşturmak üzere kıvrılırlar. Çift sentriol bölünür ve her biri yıldız biçimli bir aster (Latince “yıldız”) oluşturmak üzere fîlamentler çıkarır. Metafaz çekirdek zarının çözülmesiyle başlar. Asterler hücrenin karşıt kutuplarına doğru hareket etmiş ve bağlayıcı filamentlerini bir iğ oluşturacak biçimde uzatmışlardır. Bağlantılı kromatitler hücrenin “ekvator” çizgisi boyunca sıralanmışlardır ve her çiftin sentromeri bir iğ filamenti üzerindedir. Anafaz başlayınca, her sentromer ikiye ayrılır ve iki bölüm iğ boyunca, yavru kromozomları, hücrenin karşıt kutuplarına taşır. Bu arada her asterdeki sentriol, kendine özdeş bir yapı oluşturur ve hücrenin kendisi de bölünmeye başlar. Telofazda, her kutuptaki tüm bir kromozom dizisi çevresinde, bir çekirdek zarı oluşur. Kromozomlar yine karışmış iplikler biçimine gelirler ve hücre iki yavru hücre olarak bölünür. Her biri ana hücredeki sitoplazmanın yarısını ve ana hücrelerdekilerin eşi olan bir dizi kromozomu almıştır. Hücre bölünmesinde mayoz denen değişik bir süreç de gametler’i ya da tohum hücrelerini üretir. Bu da cinsel üreme için gereklidir. Basit bir hücre her tipten iki kromozomu içerir; b’ıri organizmanın erkeğinden, diğeri de dişisindendir. Mayozda aynı türden iki kromozom yanyana gelerek kopyalarını üretirler (mitozda olduğu gibi), sonra bölünerek hücrelerin içinde iki çekirdek oluştururlar.

Böylece her çekirdeğin, ana babasından gelen, normal sayıda kromozomu olur, fakat hiçbiri aynı tipte değildir. Sonra, iki çekirdek, mitozda olduğu gibi ikiye bölünür, fakat hücre dört yavru üreme hücresine ayrılır. Her üreme hücresinin her türden yalnız bir kromozomu vardır (beden hücresindeki her türdçn iki tane yerine). Her üreme hücresi, organizmanın erkek ve dişisinden kalıtım yoluyla geçen değişik bir kromozomlar karışımını içerir. Böylece her hücre farklı bir genetik mesaj taşır. Bir erkek gamet (sperm) dişi bir gametle (yumurta) birleştiğinde ana babadan yarımşar olmak üzere normal sayıda kromozomlara sahip bir zigot oluştururlar. Zigot yeni bir bireydir; eğer çokhücreli iki organizmadaki gametlerin birleşmesinden oluşuyorsa, mitozun yinelenmesi zigotu, onun yavru hücrelerini, onların soylarını ve böylece ana babaları gibi çokhücreli organizmaları oluşturur.

Tek hücreli canlıların en küçüğü, hücre çekirdeği olmayan ve yalnız ikiye bölünerek üreyen, bakteridir.

Mantar denen bitkiler gibi bakterilerin çoğu yiyeceklerini yaşayan organizmalardan alan asalaklar’dır ya da yiyeceklerini cansız organizmalardan alan safrofitler’dir.

Bunlar toprak ve suda diğer canlıların ya da kalıntılarının içinde ya da üzerinde yaşarlar. Bazı bakteriler insanlar dahil hayvan ve bitkilere zararlıdır, fakat çoğu türleri yararlı işlevler görürler.

Canlı ve cansız madde sınırında virüsler vardır. Bunlar bakterilerden daha küçük olup, hücresel bir yapıya sahip değildirler. Virüs, proteinden bir örtüsü olan bir nükleikasit uzantısından başka bir şey değildir. Yalnız, nükleikasitini canlı bir hücreye akıtan virüs yaşar duruma gelir ve hücrenin mekanizmasını yüzlerce – binlerce yeni virüs üretmek üzere kullanır. Virüs böyle hareket etmekle, soğuk algınlığı, grip, kızamık, çocuk felci ve bazı kanser türleri gibi hastalıklara neden olur.

Bu hastalık üreten araçlar, araştırıcılar tarafından yakın zamanlarda görülebilmişlerdir. Onları tanımak için elektron mikroskobunu beklemek gerekmiştir. Virüsler çeşitli biçimler alırlar, bazıları küresel, bazıları ise çubuk gibidir. Onlar yalnız insan ve hayvanı etkilemezler (ayak ve ağız hastalıklarıyla kuduz, virüs kökenli olup insanlara geçebilirler). Bitkilerin de virüsten doğan hastalıkları vardır, tütün virüsü, mozayik gibi. Bunların incelenmesi, şimdiye kadar tedavi ya da önlem almaya İcarşı koymuş olan birkaç hastalığın araştırılmasına yol açmıştır.

Yorum yazın