Hücre Zarı (Plazmalemma)

Hücresel Zarı (Plazmalemma)

Daha önce ışık mikroskobuyla varlığı saptanmasına rağmen, elektronprotein, yağ ve eksik miktarda karbonhidrat moleküllerinden (bilhassa memelilerde) meydana gelmiştir Hücreli zarının yapısı hakkında ilk bilimsel model Danielli ve Dawson tarafıdan ortaya konmuş ve çoğu biyolog göre uzunca bir zaman benimsenmiştir Bu modele kadar hücreli zarının ortasında bir fosfolipit (60 A° kalınlığında) ve bunun her iki tarafında da birer protein tabakası (30 A° kalınlıklarında) bulunur Buna Çeper Birimidenir

Danielli ve Dawson modelinin, hücrenin fonksiyonel bir parçası olan hücresel zarının işleyişini tam olarak açıklayamaması, bu konuda yeni modellerin geliştirilmesine niçin olmuştur, öyleki hücreli zarının, iki tarafında protein, ortada fosfolipit tabakasından ibaret bir yapı olmadığı; bir lipit denizinde yüzen, proteinden ve glikoproteinlerden yapılmış, almaç denen özel bölgelerle haricen açılan bir Mozaik Çeper Modelinden oluştuğu anlaşılmıştır Mozaik Çeper Modeli 1966 yılında Singer ve Lenard göre ortaya çıkarıldı, ancak 1972 yılında enine boyuna yayınlandı Bu zar modeli ya da birimi bütün hücrelerin dış zarında ve içteki organellerinin zarlı kısımlarında (mitokondri çeperi, golgi, endoplazmik retikulum, çekirdek zan gibi) benzerdir

Zarın yapısındaki lipitler yetişkinlik fosfolipitlerdir ve zarın orta kısmında iki katmanlı olarak bulunur Bir tabakadaki fosfolipidin suda erimez lipofil (apolar) kutbu (yağ asitlerini taşıyan polarize olmamış kutbu) öbür tabakadaki fosfolipidin lipofil kutbuna dönüktür Dolayısıyla ışınsal bir şekilde lipofil kutuplar karşıkarşıya gelmiştir Suda eriyen hidrofil (polar) kutupları ise dışa dönüktür Bu tabakalar, polipeptitterden meydana gelmiş bloklarla ya da adacıklarla kesilmiştir Bu haliyle hücre zarı, içinde proteinlerden yapılmış adalar taşıyan bir lipit denizi gibi görünür

Hayvansal hücrelerin dış yüzü, gözenekli olan zarında bulunan nöraminik asidin iyonize olmuş karboksil grubundan dolayı eksi yüklüdür Nöramin, nöraminidaz enzimi ile zardan koparılırsa, eksi yükün büyük bir kısmı yitirilir

Çeper proteinleri, mesken durumlarına göre iki kısma ayrılır Bir grup protein, yağ tabakasının her iki yüzündedir Bunlara Ekstrinsik Proteinlerdenir Bir kısmı da yağ tabakasının içine gömülmüştür; dış kısımları yağ tabakasının iç veya dış yüzüne açılabilir Bunlara da l n t r i n s i k Proteinlerdenir intrinsik proteinlerden rodopsin retinanın çomakçıklarındaki taraklarda bulunur Karanlıkta 1 3'ü oranında aydınlıkta ise 1 2'si oranında çeper içine gömülür Ekstrinsik proteinler sulu ortamla bağlantı halinde oldukları için hidrofilik amino asitleri, intrinsik proteinler ise bir tarafları ile yağ tabakasına gömülü oldukları için bu kısımlarında hidrofobik amino asitleri, öteki tarafları sulu ortamla temasta olduğu için de o taraflarında hidrofilik amino asitleri taşırlar

Memeli hücrelerinde, özellikle alyuvarlarda, intrinsik proteinlere emrindeki olarak karbonhidratlar bulunmuştur Karbonhidratlar, hücre zarında glikoproteinler ve glikolipitler halinde bulunurlar ve çeper yüzeyinin, türlere hatta hücresel gruplanna ilişkin özgüllüğünü sağlarlar Organellerin zarında karbonhidrat bulunamamıştır Hücre yüzeyinde ince bir film halinde bulunan glikoproteinler hücreye antijenvirüs almacı olarak da kullanılırlar Alyuvarlardaki mukopolisakkaritler antijen özelliğinin yanısıra, kan gruplannın oluşumunu da sağlar Bu karbonhidrat gruplarının bozulması (kanserleşme) veya bir değişiklik aşınması, yani hücresel zarının ketleşmesi, yaşlanmaya yol açar özellikle kanserleşmede gözenekli olan yüzeyi daha pozitif eksi elektrik yüklü olur

Çok hücrelilerde hücrelerin birbirine teması bazı bilgilerin aktarılmasına, mesela hücre bölünmesinin durdurulmasına Kontak inhibisyon, morfokalıtımsal hücresel hareketlerinin meydana gelmesine, büyümenin düzenlenmesine niçin olur Kontak inhibisyona hoş bir misal de, plazmodyumun (sıtma etkeni) eritrositleri tanımasıdır Bu tanımayı glikokalikslerle yapar Diğer çoğu hücre paraziti aynı yöntemi kullanır

Hücrenin iç ortamını, dış ortamdan ayıran ve her iki ortam arasındaki madde alışverişini aranjör gözenekli olan zarının yapısı büyük bir muhtemelen sabit değildir Yağ ve protein molekülleri belirtilmiş sınırlar içinde hareket eder Bu hareket içe ve dışa dürüst olmaktan ziyade yanlara doğrudur Hücresel zarının yapı değişimi, taşıdığı dolu ve doymamış yağ moleküllerinin miktarına bağlıdır Çeper, genel olarak vücut sıcaklığında akıcı olan doymamış yağ moleküllerini içerir Zar yüzeyinde mozaik şeklinde yer alan protein ve glikoprotein adacıkları, etrafını çeviren bir birbirini izleyen yağ molekülleri ile sımsıkı bağlanmıştır (bu ikisinin aralarında hareket meydana gelmez) Ama öteki yağ molekülleriyle bağlantısı gevşektir

Gözenekli Olan zarının biyoloji ile ilgili etkinliğini değiştiren birçok madde, mesela karsinojen (kanserleşmeye neden olurlar) maddeler, bir takım hastalıkların ortaya çıkmasına niçin olmaktadır

Gözenekli Olan zarının enine kesitlerinde, boyları 75 A0 kadar olabilen bazı kanalların, dış yüzeyden iç yüzeye kadar uzandığı saptanmıştır Elektron mikroskobuyla yapılan son çalışmalarda, gözenekli olan zarının, Golgi aygıtının bir ürünü olduğu saptanmıştır Golgi aygıtından kesecikler biçiminde sürekli meydana gelen çeper akımı, gözenekli olan zarının kısmi onarımında ve hücreli bölünmesinden sonradan gözenekli olan zarının büyümesinde kullanılır Hücresel zarında çekirdek zarında yer alan porlar bulunmaz Hücreye giren besinleri ve hücreden meydana çıkan bundan böyle maddeleri; zarın geçirgenliği, üç katmanlı moleküler dizilişi ve özellikle proteinden oluşmuş almaç (reseptör) kısımları saptamakla beraber, elektriksel yükün de bu antreçıkışta büyük bir önemi olduğu varsayılmaktadır Gözenekli Olan içi ile dış etraf arasındaki elektrik potansiyel farkı (m V düzeyinde), bazı maddelerin içeriye ve dışarıda pompalanmasını kolaylaştırır

Bir amip veya silli hayvan yaralanırsa; bu bere yeni bir zarla hemen kapatılır Bu yeni zara plazmalemma denir Plazmalemmayı gözenekli olan arasına salgılanan maddelerle veya bir değişiklik gözenekli olan iskeletini yaratıcı hücre dışındaki daha katı selüloz (bitkilerde) veya mukopolisakkarit ve albuminoid yapılarla karıştırmamak gerekir

Hücre, yoğunluğu eksik olan bir akıcı içerisine (hipotonik) konursa şişer ve sonunda patlar, buna Hemoliz(genelde alyuvarlarda hemin hücresel dışına çıkmasında kullanılır); yoğunluğu artı bir akışkan içerisine konursa, su kaybederek büzülür, hücre zarı bitkilerde selüloz duvardan ayrılır ve sonunda yine patlar buna da Plazmolizdenir *