Hücre Zarının Yapısı Ve Madde Geçişleri

Hücreli Zarının Yapısı Ve Madde Geçişleri Nelerdir


Gözenekli Olan zarı ya da hücreli membranı, hücrenin dış kısmında yer alan, molekülleri özelliklerine kadar hücresel içine bölge veya dışarı bırakan katmana denirAyrıca Gözenekli Olan zarını ayırarak doğrudan analizlerden önce hücre zarının moleküler yapısı hakkındaki kuramlar, dolambaçlı kanıtlara dayanmaktadır

Hücre ilk kez 1665 yılında Robert Hooke tarafından keşfedilmiştir Robert Hooke Şişe mantarından aldığı kesiti mikroskopta incelemiş ve oda şeklinde yapılar görmüştür Gördüğü bu yapılara Gözenekli Olan adını vermiştir



Hücreli zarı,seçici geçirgen bir yapıya sahiptirMolekülün büyüklüğüne,yağda ya da suda çözünmesine,polaritesine, ortamdaki yoğunluğuna veya türüne göre çeper üzerinden madde taşınmasını dört ayrı şekilde gerçekleştirir

Hücresel zarından madde geçişi

Pasif Nakliye
Difüzyon
Kolaylaştırılmış Difüzyon
Osmoz
Plazmoliz
Deplazmoliz
Diyaliz
Etkin nakliye
Endositoz
Fagositoz
Pinositoz
Ekzositoz

1Faizsiz nakliye
Maddelerin enerji harcamadan , yoğunluk farkından nedeniyle hücreli zarındaki porlardan ya da fosfolipit tabakadan ilk elden geçmesidir Hücrelerde pasif taşıma üç şekilde görülür:

Difüzyon

Difüzyon, bir maddenin konsantrasyonunun yüksek olduğu yerden düşük olduğu yere doğru hareketine denir Mesela bir kokunun tüm odaya yayılması ya da bir damla mürekkebin bir bardak suya atılınca tüm bardağı boyaması gibi Aynı kaide gözenekli olan için de geçerlidir Mesela sitoplazmada dekstroz durmadan tüketilmekte ve bundan böyle maddelerin yoğunluğu artmaktadırDış ortamda dekstroz arttığında ,iç ve dış ortam arasındaki yoğunluk farkı glikozun enerji veya eksi yöndeki bir değişim difüzyonu bitmiş başlatır

Por içinden difüzyonla taşınacak maddenin porlardan geçecek kadar küçük olması ve suda çözünebilir olması gerekirBüyük moleküller pordan geçemezler Mesela üzüm şekeri difüzyonla taşınırken ,nişasta taşınamaz Por sayısının pozitif olması difüzyon hızını artırır Yağda çözülen maddelerin difüzyonla taşınması için cömertlik sınırı ya da por kullanım gereği yoktur Hücresel zarı lipit(yağ)yapısında olduğundan , bu maddeler herhangi bir yerinden geçebilirler
Kolaylaştırılmış Difüzyon

Su ve yağda erimeyen maddelerin (klor iyonları) ve dekstroz ,galaktoz ,fruktoz gibi şekerlerin zardan geçişi , kolaylaştırılmış difüzyon denilen edilgen bir yolla olur

Taşınacak madde zarda yer alan taşıyıcı proteinle birleşir Madde , birleştiği taşıyıcı proteinle “sustratenzimgibi yüzey uygunluğu gösterir(Taşıyıcı protein taşınacak maddelerin yapısına kadar şeklini değiştirir)Madde geçişi gerçekleştikten sonra taşıyıcı protein her yerde önceki şeklini alır Geçişme yüksek konsantrasyonlu ortamdan düşük konsantrasyonlu ortama içten olur Por sayısındaki artış kolaylaştırılmış difüzyonu hızlandırır

Kolaylaştırılmış difüzyon,taşıyıcı sistemden ötürü faal taşımaya benzerse de ikisi arasındaki en büyük ayrım ; difüzyonda enerji kullanılmaması ve yüksek konsantrasyondan düşük konsantarasyona dürüst olmasıdır

Osmoz

Osmozu tanımlamadan önce aşırılık kavramını iyi bilmek gerekir Bir maddenin yoğunluğu , birim hacimde yer alan çözücü içindeki madde miktarıdır Çözünenin fazla olması durumunda ortam fazla yoğun ,eksik olması durumunda ise eksik yoğun olur Ortamın yoğunluğu çözücü miktarı ile zıt orantılıdır Yani çok yoğun ortamdaki çözücünün oranı, az yoğun ortamdaki çözücü oranından düşüktür

Nişasta porlardan geçemeyecek değin büyük olduğundan , su molekülleri nişastanın fazla, suyun az olduğu ortama doğru geçer A kolundaki toplam hacim B koluna kadar daha fazladır Buna tarafından suyun , sanki iletken bir zar üstünde çok olduğu ortamdan eksik olduğu ortama içten geçişine osmoz denir

Bu olayı canlılarda görmek de mümkündür Canlılarda , kapalı etraf, hücreli zarıyla sınırlandırılmış olan sitoplazmadır Sitoplazma içerisindeki organik asitler , şekerler, organik ve inorganik tuzlar gibi maddeler bulunur(bu maddelerin potansiyel değerine osmotik değerinde denir)Sitoplazma ve dış ortamın yoğunluğuna tarafından her iki ortam aralarında su geçişi olur

Osmoz sonucu iki öbür durum gözlenir:

*Plazmoliz:Gözenekli Olan kendisinden yoğun (hipertonik)bir ortama konduğunda , yoğun ortama su vererek zarın her iki tarafındaki yoğunluğu dengede tutmak ister Dolayısıyla su kaybederek büzülmesine plazmoliz denir Bitki hücreleri hayvan hücrelerine tarafından daha yavaş su kaybederler(hücreli çeperi bulundurdukları için)Deniz suyu içildiğinde dokular su kaybederek ölür Bunun sebebi deniz suyundaki tuzun dokulardakine oranla fazla pozitif olmasıdır

*Deplazmoliz:Hücrenin ortamdan su alarak şişmesine deplazmoliz denir Hücresel kendisinden daha az yuğun(hipertonik)bir ortama konursa , ortamdan hücreye su girişi olur

Osmotik kuvvetler

Plazmoliz ve deplazmoliz sırasında osmotik basınç ve turgor basıncı ortaya çıkar

* Osmotik Basınç:Gözenekli Olan içindeki maddelerin yoğunluğundan dolayı sıvıların hücreye girerken zara dıştan basınç şeklinde tanımlanır Osmotik basıncı oluşturan maddeler çeşitli şekerler , organik asitler , organik ve inorganik tuzlardır Dolayısıyla gözenekli olan içinde bu maddelerin yoğunluğuyla hücrenin osmotik basıncı doğru orantılıdır Deplamolizden önce hücrenin osmotik basıncı yüksek olup , su gözenekli olan içine girer

Mesela bitkinin köklerindeki emici tüylerde osmotik basınç yüksek olduğundan su topraktan kök hücrelerine geçer Osmotik basınç atmsofer birimiyle ifade edilirOsmotik basınç , plazmoliz halindeki hücrelerde yüksek deplazmoliz halindeki hücrelerde düşüktür Hücrenin kendisi ile aynı yoğunluktaki (izotonik) ortama konduğunda osmotik basınç , iç basınçla denge halinde olur

* Turgor basıncı:Keplazmoliz esnasında sitoplazma sıvısının zara yaptığı basınçtır (iç basınç) Hayvan hücreleri bu yüksek basınca dayanamaz , parçalanır Örneğin alyuvarlar kendilerinden eksik yoğun bir ortama konulursa , ortamdan alyuvar hücrelerine su girişi olur daha sonra zarları parçalanır, hücreli ölür(hemoliz)
Bitki hücrelerinde selüloz zar olduğundan turgor basıncından hayvan hücrelerine kadar daha az etkilenirler Hem turgor basıncının bitkilere sağladığı bir takım avantajlar vardır Bu avantajları ; *