HÜCRE
• Bir canlının yapısal ve işlevsel özelliklerini
gösterebilen en küçük birimine HÜCRE denir.
• İlk kez 1665 yılında Robert Hooke tarafından
incelenmiştir.
• ‘’Cellula’’ (Latince) Odacık
Theodore Schwann
Hücre teorisi
“bütün organizmalar hücrelerden yapılmıştır”
Matthias Schleiden
19. yüzyılda Alman bilim adamları Theodar Schwann ve Matthias Schleiden’in ayrı ayrı çalışmaları hücre teorisini doğurmuştur.
Schleiden, 1838'de yayınladığı incelemesinde, hücrelerin nasıl oluştuğunu açıklamaya çalışmış ve hücrenin gelişmesinde çekirdeğin temel rol oynadığına ilişkin bir hipotez ileri sürmüştür
• 1930 yılında elektron mikroskobu icat
edilmiştir.
• Hücre konusunda daha detaylı incelemeler
yapılmıştır.
Transmission
Electron Microscope
• Kısaltması T.E.M.
• Elektronlar örnek içinden geçer
• Manyetik lensler vasıtasıyla odaklama yapar.
• Görüntü floresan ekranda oluşturulur ve fotoğraflanır.
• Max büyütme 1000,000sX
Işık Mikroskobu:
Işık Mikroskobu:
• Işık örnek içinden geçer,
• Cam lens vasıtasıyla odaklanır
• Max büyütme yaklaşık 1000X
Hücre büyüklüğü
• Hücre büyüklüğü bir milimetre den bir mikrometreye kadar değişir.
• Hücre yeterli madde değişimini sağlamak için plazma membranın da geniş bir yüzey alanına ihtiyaç duyar.
• Yüzey alanı- hacim oranı hücrelerin küçük olmasını gerektirir.
– Büyük hücreler - yüzey alanı nispi olarak hacimi azaltır.
• Hücre büyüdükçe yüzey alanı/hacim oranı AZALIR.
• yüzey alanı/hacim oranı arttıkça da hücre
bölünerek bu oranı azaltır.
• Atomların molekülleri, moleküllerin makromolekülleri, makromoleküllerin
makromoleküler kompleksleri oluşturmasıyla, dokuların en küçük yapı taşları olan ve
yaşamın tüm özelliklerini sergileyen hücreler
oluşmaktadır.
HÜCRE TEORİSİ
Hücre teorisi yapılan pek çok çalışmalardan sonra ancak 19. yüzyılın başlarında ortaya kondu. Hücre teorisinin dayandığı başlıca üç ana temel şunlardır:
1.Hücreler, çok hücreli organizmaların en küçük yapı taşlarıdır. Hücre bir birim olarak kendi başına ilkel, basit bir organizmadır.
2.Her bir hücre, çok hücreli organizma içinde kendine özgü bir role sahiptir.
3.Her bir hücre, başka bir hücre tarafından hücre bölünmesi yoluyla ürer.
Adı Tanımı Örnek
HÜCRE
Görev ve yapı bakımından canlılığın bütün özelliklerini gösteren en küçük birim.
Kas hücresi, alyuvar, akyuvar
DOKU
Yapı ve görevleri birbirine benzeyen hücre topluluğu
Kas doku, kan doku, kemik doku
ORGAN Dokuların biraraya gelerek
oluşturdukları yapı Kalp, akciğer, mide
SİSTEM
Organların bir araya gelerek
oluşturdukları organ topluluğu Dolaşım sistemi, sindirim sistemi, üreme sistemi ORGANİZM
A
Sistemlerin biraraya gelerek oluşturdukları canlı varlık
İnsan, kedi, kavak, çınar
• İki temel hücre tipi vardır.
– Prokaryotlar Eukaryotlar
– (Karyot=nükleus, Pro=önce, Eu=gerçek anlamına gelmektedir.)
• Prokaryotlarla Eukaryotlar arasındaki en temel farklar prokaryotların bir nükleusa (çekirdek) ve membrana bağlı
organellerinin (birkaç istisna haricinde) olmamasıdır. Her ikisinin de DNA sı, hücre zarı, ribozomları vardır.
Viruslar Sadece Bir Konakçı Hücrede Üreyebilen, Hücresel Olmayan Organizmalardır.
Genetik Materyal DNA ya da RNA Olabilir.
Genetik Materyal Bir Protein Kılıfı İçindedir.
Virusa Bağlı Olarak Genetik Materyal ya Tek Zincirli ya da Çift Zincirli Olabilir.
Virusların Büyüklükleri, Şekilleri, Komposizyonları Çeşitlilik Gösterir.
Konakladıkları Hücre ya da Hücreleri Enfekte Etme Açısından Özel Mekanizmalar Geliştirmiştir.
1. Bitki Virusları 2. Hayvan Virusları
3. Bakteriyel Viruslar (Bakteriyofaj ya da Faj)
VİRUSLAR
Yapı / Özellik Prokaryotlar Eukaryotlar
Hücre Duvarı
Hücre Zarı (Membran)
Çekirdek (Nucleus)
Zarla Çevrili Organeller
Ribozom
Vakuol (Koful)
Vezikül
Siller
Kamçı
Hücre iskeleleti
Kromozom Sayısı Haploit-Monoploit ( n ) Diploit ( 2n )
Kromozomlar Halkasal Doğrusal
Canlı Çeşidi Tek hücreliler Tek-Çok hücreliler
PROKARYOTLAR
Membrana bağlı organelleri ve Nucleus u yoktur.
Ökaryotlara göre yapısal olarak ya da küçük ve basittir.
Dünya üzerindeki ilk hücre tipidir.
PROKARYOTLAR
• ÖBAKTERİLER:ÖBAKTERİLER: Canlı organizmada (doğal ya da bulaşık olarak-enfeksiyonla-) toprak ya da suda yaşayan organizmalardır.
• ARKHAEBAKTERİLER: ARKHAEBAKTERİLER: Biraz zor koşullar altında yaşarlar.
– METHOGENLER:METHOGENLER: Sadece oksijen olmayan bataklık gibi çevrelerde yaşarlar. Bu bakteriler CO2
redüksiyonuyla oluşan aynı zamanda bataklık gazları da denilen Metan (CH4) üretirler
– HALOPHİLESLER:HALOPHİLESLER: Yaşamaları için ortamda çok miktarda tuz
konsantrasyonuna gerek vardır.
– THERMOASİDOFİLLER:THERMOASİDOFİLLER: pH sı 2 den az olan sıcak su sıcak (80º C)sülfür
kaynaklarında ürerler.
•GENETİK MATERYAL
TEK DAİRESEL
ÇOZ AZ SAYIDA PROTEİNLE İLİŞKİLİ ÇEKİRDEK ZARI YER ALMAZ
STOPLAZMADA ÇOK SAYIDA RİBOZOM VAR. DNA’DA İNTRONLAR YOK.
Genetik Çalışmalarda Yoğun Olarak Prokaryotlar
Kullanılmaktadır. Örneğin E. Coli Rekombinant Dna Çalışmalarında Ve Gen İşlevlerini Anlamakta Sıklıkla Kullanılmaktadır.
ARKELER (ARCHAEA)
• Arkea prokaryotik yapıda tek hücreli canlılar olmakla beraber bakterilerden çok Ökaryotik hücrelere daha yakındırlar.
• Hücre zarları ,ribozom ve DNA açısından Bakterilerden ayrılırlar.
• Yaşadıkları ortamlar genellikle bataklıklar , tuz gölleri , aşırı sıcak volkanik bölgeler ve asitli ortamlardır.
(EXTROMOFİL)
• Metajonezler bataklıklarda yaşayarak çürümekte olan besinlerle beslenirler.
• Metan gazı üretiler. Bazı türleri 110 C lik ortamlarda dahi yaşayabilirler.
• Halofiller çok tuzlu ortamlarda yaşayabilirler.
• Termoasidofiller kükürdü oksitleyerek enerji elde ederler. Aşırı sıcak asitli ortamlarda yaşarlar.
• Soğuk seven arkeler donma noktasındaki sularda yaşarlar.
• Archaea’ler, öbakteriler ve ökaryotların dışında canlıların 3. ana grubundan biridir.
• Hücresel yapı bakımından öbakterilere
benzemesine karşın birçok metabolik özellik
bakımından ökaryotlara benzerler.
• Enerji üretimine hücre bölünmesine ve genel metabolizma olaylarına katılan genlerinin
büyük çoğunluğu öbakterilerinkine benzer ancak,
• RNA, protein ve DNA sentezine katılan genleri ökaryotların genlerine benzerdir.
• En şaşırtıcı olanı ise kromozomal histon
proteinlerinin olması ve DNA’sının kromatin
yapısı şeklinde düzenlenmiş olmasıdır.
ÖKARYOTLAR I ÖKARYOTLAR I
• En ilkel eğrelti otundan en karmaşık çiçekli bitkileri ve basit süngerden, sinek ve memelilere kadar tüm bitki ve hayvanları kapsamaktadır.
• Ökaryotların içinde aynı zamanda
alkler, amipler, mantarlar ve küfler
bulunur.
ÖKARYOTLAR II ÖKARYOTLAR II
• Genetik Materyal DNA’dır
• Hücre İçinde Ayrı Bir Yapı Oluşturan Çekirdek, Bulunur
• Genetik Materyal Çekirdek Zarı ile Çevrili
• DNA’da Exon ve İntronlar Var.
DNA organizasyonu prokaryotlarda ökaryotlardan farklı şekildedir.
DNA organizasyonu prokaryotlarda ökaryotlardan farklı şekildedir.
Prokaryotların hücresel Prokaryotların hücresel DNADNA’’sı tek bir sı tek bir dairesel molekül formundadır
dairesel molekül formundadır. DNA. DNA’’nın yerleşimi nın yerleşimi ökaryotik hücrelerdeki kromozomlardakinden
ökaryotik hücrelerdeki kromozomlardakinden büyük oranda farklılık gösterir.
büyük oranda farklılık gösterir.
Prokaryotik hücreler Prokaryotik hücreler membranla sarılmış membranla sarılmış çekirdeğe sahip değildir.
çekirdeğe sahip değildir. Genomik DNAGenomik DNA’’nın nın
çoğunluğu hücrenin orta kısmında bulunur. Ancak çoğunluğu hücrenin orta kısmında bulunur. Ancak
bazı ökaryotlarda (Bacillus subtilis gibi) DNA bazı ökaryotlarda (Bacillus subtilis gibi) DNA görünüşte bir çok noktada plazma membranına görünüşte bir çok noktada plazma membranına
temas halindedir temas halindedir..
Prokaryotların hücresel Prokaryotların hücresel DNADNA’’sı tek bir sı tek bir dairesel molekül formundadır
dairesel molekül formundadır. DNA. DNA’’nın yerleşimi nın yerleşimi ökaryotik hücrelerdeki kromozomlardakinden
ökaryotik hücrelerdeki kromozomlardakinden büyük oranda farklılık gösterir.
büyük oranda farklılık gösterir.
Prokaryotik hücreler Prokaryotik hücreler membranla sarılmış membranla sarılmış çekirdeğe sahip değildir.
çekirdeğe sahip değildir. Genomik DNA’Genomik DNA’nın nın
çoğunluğu hücrenin orta kısmında bulunur. Ancak çoğunluğu hücrenin orta kısmında bulunur. Ancak
bazı ökaryotlarda (Bacillus subtilis gibi) DNA bazı ökaryotlarda (Bacillus subtilis gibi) DNA
görünüşte bir çok noktada plazma membranına görünüşte bir çok noktada plazma membranına
temas halindedir temas halindedir..
• Pek çok prokaryot türü aynı zamanda 1000- 30000 baz çiftlerine sahip plazmid adı verilen küçük dairesel DNA moleküllerine sahiptirler.
• Plazmidler genellikle hücre büyümesi için gerekli
olmayan proteinleri kodlarlar. Bakteri hücresinden bağımsız varlık sürdüren halkasal DNA molekülleridir.
Kodlanan proteinlerden birçoğu antibiyotik ve diğer zehirli maddelere karşı organizmanın dayanıklılığını
sağlar.
• Tüm ökaryötik DNA hücrelerin çekirdek DNA’sı bir membranla sarılı çekirdeğin içinde, iki ya da
daha fazla kromozoma (hücre bölünmesi dışında) yayılmış olarak bulunur.
• Ökaryot hücrelerdeki yaklaşık tüm kromozomal DNA’lar Histon adı verilen 5 farklı protein seti ile ilişkidedir
• Histon ile DNA arasındaki ilişkiler çok düzenlidir.
• Her 150-180 baz çifti parçası bir histon molekülüne sarılı olarak bulunur.
• Prokaryötik hücrelerde histonlar bulunmamaktadır.
• Bakteriyal DNA farklı tip bir protein ile ilişkilidir.
• Farklılıklarına rağmen prokaryötik ve
ökaryötik hücrelerin biyokimyasal işlevlerinin çoğu ortaktır.
• Bir çok yönden mRNA’nın proteinlere
translasyonu (tercümesi) tüm hücrelerde aynıdır.
Yapı / Özellik Prokaryotlar Eukaryotlar
Hücre Duvarı
Hücre Zarı (Membran)
Çekirdek (Nucleus)
Zarla Çevrili Organeller
Ribozom
Vakuol (Koful)
Vezikül
Siller
Kamçı
Hücre iskeleleti
Kromozom Sayısı Haploit-Monoploit ( n ) Diploit ( 2n )
Kromozomlar Halkasal Doğrusal
Canlı Çeşidi Tek hücreliler Tek-Çok hücreliler
1. Hücre Zarı
• Hücreyi dış ortamdan ayıran ve şeklini belirleyen, madde giriş çıkışını sağlayan özelliğe sahiptir.
• % 65 Protein
• % 33 Lipid
• % 2 Karbonhidrat
• Hücre Zarının görevleri :
• Hücreyi dağılmaktan korur.
• Hücreye şekil verir.
• Hücreyi dış etkilerden korur.
• Madde alışverişini sağlar.
• Zarın seçici-geçirgen olması onun canlı olduğunu
• gösterir.
• Hücre çeperi cansızdır,esnek değildir,tam
geçirgendir.Hücrenin dayanıklılığını arttırır, hücreye şekil verir.
• Hücre zarından küçük
moleküller büyük
moleküllere göre
• Yüksüz atomlar iyonlara göre
• Yağda
eriyebilenler
eriyemeyenlere göre daha kolay geçer.
Sitoplazma ve Organeller
• Hücre zarı ile çekirdek arasını dolduran yumurta akı kıvamındaki sıvıdır.
• Sitoplazma daima hareket halindedir.
• İçerisinde bol miktarda su, inorganik maddeler, organik maddeler ve hücre organelleri vardır.
• % 60-90 su
Endoplazmik retikulm
• Kanal sistemidir.
• Çekirdek ile hücre zarı arasında madde iletimini sağlar.
• Besin depo eder.
• Bakterilerde bulunmaz
• Artık maddelerin atılması ve bazı besinlerin
depolanmasında görevlidir.
• İkiye ayrılır
Granüllü EPR
• Ribozomlarla yüzeye yapışmıştır,
• Ribozomlar protein sentezinde görev alır.
• Salgı ve membran proteinleri yapılır
Ribozom
• Görevi protein sentezlemektir.
• Her canlı hücrede mutlaka bulunur.
• Protein ve RNA dan oluşmuştur.
Granülsüz EPR
• Üzerinde Ribozom taşımaz
• Endokrin bezler ve yağ sentezinde görevlidir.
• Yağ asitleri ve fosfolipitlerin sentezinde
görevlidir.
Golgi
• EPR den meydana gelir
• Yassı kesecikler
• Salgının üretildiği ve salgılandığı yerdir.
• Çekirdeğe yakın olarak bulunur.
• Salgı dokularında bol miktarda bulunur.
• Gerektiğinde yağ deposudur
• Yağ sentezi ve lizozomların paketlenmesinde
görevlidir.
Lizozom
• Golgiden meydana gelir
• Hücre içindeki büyük
moleküllü (protein, yağ) besinleri parçalar.
• Hücre içi sindirim yapar.
Hidrolitik enzimler
• Yanma, donma, zehirlenme:
Otoliz
Peroksizom
• Lizozom a çok benzer ancak,
• Lizozomlar golgi organeli tarafından yapılırken, peroksizomlar ya self duplikasyon yoluyla
kendi kendine ya da GER’dan tomurcuklanarak oluşurlar.
• Lizozomlar hidrolitik enzimleri içerirken,
peroksizomlar daha çok hücre içindeki toksini oksitleyerek zararsız hale getiren oksidatif
enzimleri içerir.
• Enerji ihtiyacı fazla olan kas, sinir ve karaciğer gibi hücrelerde sayısı daha fazladır.
• Bulundukları hücrenin de enerjiye en çok ihtiyaç olan bölümlerinde toplanırlar.
• Sinirlerin sinaps bölgelerinde,spermlerin
kuyruklarında ve kasların kasılma bölgelerinde çok bulunur.
• Kendine ait DNA,RNA,ribozom bulunur.
• Kendi DNA'sı olmasına rağmen hücre DNA'sına bağımlıdır.
• Bitkilerde mezozom ve klorofil bulunduğundan dolayı mitokondri miktarı daha azdır.
• Prokaryotlarda ve memeli alyuvarında bulunmaz.
ÇEKİRDEK
• Yönetim ve kalıtım (DNA) merkezi
• Bakteri ve viruslarda çekirdek yoktur.
• Yuvarlağımsı ve ortada bulunur
• Protein ve enzim sentezini yönetir.
• Çekirdek zarı, çekirdek sitoplazması,
çekirdekçik, kromatin iplik
DNA
• Kalıtım materyali
• Kromozomlar
– DNA
– Proteinler
– Hücre bölünme formu
• Kromatin
Çekirdek sitoplazması (karyoplazma)
• Kimyasal sitoplazmaya benzer.
• İçinde kromatin iplikçikler bulunur. Bu iplikçiklerden fibriler yapıda olanlara
kromonema, granüler kolloidal olanlara ise kromotin (DNA) denir.
• Hücre bölünmesinde kromonema kısalıp kalınlaşır, kromatin ise bu yapı etrafında yoğunlaşarak KROMOZOMLARI oluşturur.
Kromatin iplikler
Sentrozom ve Sentriol
• Sadece hayvan hücrelerinde bulunur.
• Hücre bölünmesinde görev yapar.
• Çekirdeğe yakın yerdedir
• Birbirine dik iki sentriol var
• Sentrioller dokuz iplik taşır
• Sentrioller ,Hücre bölünmesi sırasında kromozomların ayrılması ve kutuplara taşınmasına yardımcı olur.
