Hücre Zarı (Plazmalemma)

Hücresel Zarı (Plazmalemma) Daha önce ışık mikroskobuyla varlığı saptanmasına rağmen, elektron mikroskobunun bulunuşundan sonra, ayrıntılı yapısı kısmen açıklanabilmiştir Kalınlığı en fazla 120 A° (1 angström 110000 mm) dur Protein, yağ ve eksik miktarda karbonhidrat moleküllerinden (bilhassa memelilerde) meydana gelmiştir Gözenekli Olan zarının yapısı hakkında birincil bilimsel model Danielli ve Dawson tarafıdan ortaya konmuş ve çoğu biyolog göre uzunca bir süre benimsenmiştir Bu modele göre gözenekli olan zarının ortasında bir fosfolipit (60 A° kalınlığında) ve bunun her iki tarafında da birer protein tabakası (30 A° kalınlıklarında) bulunur Buna Zar Birimidenir Danielli ve Dawson modelinin, hücrenin işlevsel bir parçası olan hücresel zarının işleyişini tamamen açıklayamaması, bu konuda yeni modellerin geliştirilmesine neden olmuştur, öyleki gözenekli olan zarının, iki tarafında protein, ortada fosfolipit tabakasından ibaret bir inşa olmadığı; bir lipit denizinde yüzen, proteinden ve glikoproteinlerden üretilmiş, almaç denen özel bölgelerle dışında açılan bir Mozaik Çeper Modelinden oluştuğu anlaşılmıştır Mozaik Zar Modeli 1966 yılında Singer ve Lenard tarafından ortaya çıkarıldı, oysa 1972 yılında uzun uzadıya yayınlandı Bu zar modeli ya da birimi tüm 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 içeren 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 üretilmiş adalar taşıyan bir lipit denizi gibi görünür Hayvansal hücrelerin dış yüzü, hücresel zarında bulunan nöraminik asidin iyonize olmuş karboksil grubundan nedeniyle eksi yüklüdür Nöramin, nöraminidaz enzimi ile zardan koparılırsa, eksi yükün büyük bir kısmı yitirilir Zar 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 zar içine gömülür Ekstrinsik proteinler sulu ortamla temas halinde oldukları için hidrofilik amino asitleri, intrinsik proteinler ise bir tarafları ile yağ tabakasına gömülü oldukları için bu kısımlarında hidrofobik amino asitleri, diğer tarafları sulu ortamla temasta olduğu için de o taraflarında hidrofilik amino asitleri taşırlar Memeli hücrelerinde, özellikle alyuvarlarda, intrinsik proteinlere emrindeki olarak karbonhidratlar bulunmuştur Karbonhidratlar, hücreli zarında glikoproteinler ve glikolipitler halinde bulunurlar ve çeper yüzeyinin, türlere hatta hücre gruplanna ilişkin özgüllüğünü sağlarlar Organellerin zarında karbonhidrat bulunamamıştır Hücreli yüzeyinde ince bir film halinde yer alan glikoproteinler hücreye antijen özelliği verirler Bunlar virüs almacı olarak da kullanılırlar Alyuvarlardaki mukopolisakkaritler antijen özelliğinin yanısıra, kan gruplannın oluşumunu da sağlar Bu karbonhidrat gruplarının bozulması (kanserleşme) veya bir çeşitlilik aşınması, yani gözenekli olan zarının ketleşmesi, yaşlanmaya yol açar özellikle kanserleşmede hücreli yüzeyi daha artı eksi elektrik yüklü olur Çok hücrelilerde hücrelerin birbirine teması bir takım bilgilerin aktarılmasına, mesela hücre bölünmesinin durdurulmasına Kontak inhibisyon, morfokalıtımsal hücresel hareketlerinin meydana gelmesine, büyümenin düzenlenmesine niçin olur Kontak inhibisyona hoş bir örnek 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 hücresel zarının yapısı büyük bir muhtemelen değişmez değildir Yağ ve protein molekülleri kayıtlı sınırlar içinde hareket eder Bu hareket içe ve dışa doğru olmaktan ziyade yanlara doğrudur Hücreli zarının yapı değişimi, taşıdığı batmış ve doymamış yağ moleküllerinin miktarına bağlıdır Zar, genel olarak vücut sıcaklığında akan olan doymamış yağ moleküllerini içerir Zar yüzeyinde mozaik biçiminde yer alan protein ve glikoprotein adacıkları, etrafını çeviren bir seri yağ molekülleri ile sımsıkı bağlanmıştır (bu ikisinin arasında hareket meydana gelmez) Ama diğer yağ molekülleriyle bağlantısı gevşektir Hücreli zarının biyolojik etkinliğini değiştiren birçok madde, mesela karsinojen (kanserleşmeye niçin olurlar) maddeler, bazı hastalıkların ortaya çıkmasına niçin olmaktadır Hücre zarının enine kesitlerinde, boyları 75 A0 dek olabilen bir takım kanalların, dış yüzeyden iç yüzeye değin uzandığı saptanmıştır Elektron mikroskobuyla yapılan son çalışmalarda, hücresel zarının, Golgi aygıtının bir ürünü olduğu saptanmıştır Golgi aygıtından kesecikler şeklinde kesintisiz meydana gelen çeper akımı, hücreli zarının kısmi onarımında ve gözenekli olan bölünmesinden sonra hücre zarının büyümesinde kullanılır Hücreli zarında çekirdek zarında yer alan porlar bulunmaz Hücreye giren besinleri ve hücreden çıkan bundan böyle maddeleri; zarın geçirgenliği, üç katmanlı moleküler dizilişi ve bilhassa proteinden oluşmuş almaç (reseptör) kısımları saptamakla beraber, elektriksel yükün de bu girişçıkışta büyük bir önemi olduğu varsayılmaktadır Hücreli içi ile dış etraf arasındaki elektrik potansiyel farkı (m V düzeyinde), bir takım maddelerin içeriye ve dışarıya pompalanmasını kolaylaştırır Bir amip ya da silli hayvan yaralanırsa; bu bere yeni bir zarla derhal kapatılır Bu yeni zara plazmalemma denir Plazmalemmayı gözenekli olan arasına salgılanan maddelerle ya da bir değişiklik gözenekli olan iskeletini oluşturan hücre dışındaki daha katı selüloz (bitkilerde) veya mukopolisakkarit ve albuminoid yapılarla karıştırmamak gerekir Gözenekli Olan, yoğunluğu az olan bir sıvı içerisine (hipotonik) konursa şişer ve sonunda patlar, buna Hemoliz(genellikle alyuvarlarda hemin gözenekli olan dışına çıkmasında kullanılır); yoğunluğu fazla bir değişken içerisine konursa, su kaybederek büzülür, hücresel zarı bitkilerde selüloz duvardan ayrılır ve sonunda yeniden patlar buna da Plazmolizdenir