Mitokondri Nedir? Mitokondrinin Görevleri Nelerdir?

MİTOKONDRİ

Mitokondriler için hücrenin enerji santralleridir diyebiliriz­. Mitokondrilerde, yağ asidi yıkımı, sitrat siklusu ile üre siklusunun bir­takım bölümleri ve bilhassa solunum zinciri ve buna bağlı ATP bireşimi olaylanır­­. Mitokondri­nin jel kıvamın­da matriksinde adı geçen  sentezler için lazım olan enzim bulunmaktadır­­. Aminoasit (Glutamin asidi, Citrulin) ya da steroidhormonların biyosentezleri de, mitokondrilerde ikincil işlev olarak kabul edi­lir­­. Bu çok yönlü ve mü­him işlemler, hücre başına isabet o­lan mitokondri sayısı ile ilişiktir­­. Mitokondri işlevi, aktif taşıma ile yakınen  ilgilidir­­. Ca2+ Mg2+ ve K+ iyonları mitokondrideki yoğunluk düşüşüne bağlı bir şekil­de içeri alınmaktadır­­. Bu değiş tokuşta anyon ya da H+ iyonları serbest bırakılır­­. Mitokondriler kanalı ile olan aktif iyon hareketi, hücre işlevi­nin denetimi için önemlidir­­. Mitokondriler birçoğu kez, hücrenin yönlendirilir iyon sistemi olarak kabul edi­lir­­. Bir memeli hayvan karaciğer hücresinde 1 000-1 500 mitokondri bulunmaktadır­­. Az beslenme hallerinde bu sayı 500-700'e iner­. Çizgili bir kas hücresinde, kasın çalışıp çalışmama­sı ile mitokondri sayısı değişir­­. Çalışan kasdaki sayı fazladır­­. Bu da Enerji kazanımı için var olan enzimin artma ya da azalma­sı ile ilgilidir­­. Bu durum hücrenin protein işlevi­nin yüzde 30'udur­. Daha büyük hücrelerde bu sayı beşyüzbine çıkar (dev amip)­.

Mitokondriler fonksiyonlarına bağlı bir şekil­de küre, çubuk ve dallı ipliğimsidir­­. Büyüklükleri 0,5 x 0,5 x 1 ila 1 x 1 x 5 um arasında olur­­.

Mitokondri örtüsü genel olarak 7-10 nm kalınlığın­da iki membran­dan olmakta­dır­­. İkisi arasın­da perimitokondrial alan bulunur­. Dış membran bazı zamanlar ER-sisternalarına bağlı oldukça iyi geçirgendir (hat­ta disakkaridleri bile geçirir)­.

İç membran fazlaca sayıda girintiye maliktir­­. Genel­de "CRISTA" denilen  yaprağa benzeyen, bazı zamanlar tüp gibi (memeli hayvan hücresinde), bitkilerde cep biçimin­de "SACCULI" denilen  oluşumlar bulunur­. Geçirgen  olmaz ve yalnızca belirli bir­takım moleküller için geçirgendir (Mol­. ağırlığı <>

Mitokondri matriksi sitrat siklüsü ve yağ asidi oksidasyonu enzimleri­ni ihtiva eder­. İç kısımlar­da örneğin piruvat, karboksilleşir ya da solunumda dekarboksilleşir; burada mitokondrial biyosentezlerin birçoğu olaylanır­­. Mitokondri matrikslerinde DNA, RNA(tRNA, rRNAb rRNA2), mRNA ve Ribozomlar (70S) bulunmaktadır­­. Mitokondri, DNA-replikasyonu, transkripsiyon ve protein biyosentezi yapmakta­dır­­. Mitokondrideki DNA miktarı hücrede bulunanın fakat yüzde 0­.2'si kadar olur­. Mitokondri iç membranındaki enzimlerin kısmen  mitokondriyal DNA tarafı ile şifrelendiği kabul edi­lir­­. Bira mayası hücresinde bulunan sitokrom a, a3, b ve cl'in mitokondriyal DNA tarafı ile belirlenmiş olduğu kanıtlana­bilir­­. Mitokondri matriksinde 5 ila 10 DNA molekülü bulunmaktadır­­. Mitokondrial DNA (mtDNA) hayvan hücresinde küçük olup en  çok 2-3 düzine protei­ni şifrelemekte­dir­­. Bitki hücresi mtDNA'sı oldukça iridir­­. İnsanın mtDNA'sı, rRNA molekülü, 22 farklı tRNA türü ve 13 farklı protei­ni şifrelemekte­dir­­. Bunlar­dan 5 protein tespit edilemilmiştir­­.

Mitokondriler fakat birkaç gün yaşamakta­dır­­. Enine bölünme ile çoğalmakta­dır­­. Bunlar embriyonal hücrelerdeki promitokondrilerden  de gelişir ve çok küçük vesiküller olup yoğun matriksli, çift membranlıdır­­. İç membranların­da zaman içerisinde cristalar gelişir­­. Promitokondriler, bölünme ile kendilerin­den  ve tomurcuklanma ile gelişmiş mitokondrilerden  olmakta­dır­­. Mitokondri­nin ortalama olarak ömrü, hücreye göre daha azdır­­. Karaciğer hücre mitokondrileri 7-10 gün yaşamakta­dır­­.

Mitokondriler birazcık da olsa kalıt­sal bilgiye maliktir­­. Eşeysel çoğalmada mitokondriyal bilgi değişmemekte­dir­­. Yumurta hücreleri mitokondri ya da promitokondrileri döle nakleder­. Hayvan sperma­sı oluşumun­da birçok mitokondri bir iplik şekli­ni alır­­. Memeli hayvan spermi­nin orta bölümünde, 4 tane iplik mitokondri helezonik bir şekil­de bulunmaktadır­­.

Hücre Çekirdeği

Hücre Çekirdeği (Nukleus, Karyon)

Çekirdek hücrede depo ve genetik bilgi arşivi görevlerini yerine getirir­. Genetik bilgi çift dizinli DNA moleküllerinde depolanır­­. Burada DNA kopyalanması (iki misline çıkma) olmakta­dır­­. RNA bireşimi ile genetik zincirleri burada başlamaktadır­­. Çekirdeğin inferfaz, mitoz ve çalışma halleri bulunur­. Interfaz çekirdeğinde kromozomların DNA'sı iki misline çıkmakta­dır­­.

Hücre Çekirdeği­nin Yapısı

Çalışma çekirdeği ve inferfaz çekirdeğinde RNA bireşimi olmakta­dır­­. Genel­de küre biçimin­de olan çekirdek hücredeki en  büyük organeldir­­. Elastik olup, hücre yapısına bağlı bir şekil­de biçimlenir­­. Elektron mikroskobik izlemlerden  çekirdeğin bir kılıfla sarılmış olduğu izlenmektedir­­. Bu bir iç, bir de dış membran­dan olmakta­dır­­. İki membran arasın­da bulunan boşluk 20-50 nm'dir­­. Membran fazlaca sayıda çekirdek poruna sahip olup endoplazmik retikülumun bir bölümüdür­. Porlarla kesintiye uğrar­. Makromoleküller porlar kanalı ile çekirdek sitoplazma­sı (karyoplazma) ile sitoplazma arasın­da gidip gelirler­. Karyoplazma protein ve nukleikasit (RNA ve DNA) ihtiva eder­. Çekirdek, hücredeki bütün yaşamsal olayları düzenler­. DNA bölgeleri boyana­bilir ve buralara Kromatin denilir­­. Kromatin, hücre bölünme­si olayında, çekirdek bölünme­si safhasında, kromozomları teşkil eder­. Hücre çekirdekleri, "SİTO-İSKELET" yapıları, yani bir nevi çekirdek iskeleti­ni de ihtiva eder­. Bu yapı kromatin ile ilişkidedir: Kromozomlar çekirdek iskeletine asılıdır­­. Çekirdek örtüsünün gerçek yeni oluşumu, çekirdek bölünmesin­den  sonra, çekirdek iskeleti­nin kenar­da mevcut olan bölümleri tarafın­dan gerçekleşmektedir­­.

Karyoplazmada bilhassa iyi boyanan ve yüksek miktar­da RNA içeren  bir kısım bulunmaktadır­­. Buna çekirdekçik (Nukleolus) denilir­­. Sayısı bir ya da daha fazla ola­bilir­­. Ribozomal RNA sentezinde rolü bulunur­. Burada büyük RNA molekülleri sentezlenir­­. Çekirdekçik sitoplazmik ribozomların oluşumuna katılır.

İnsandaki alvuyarlar, gelişim süreçleri içinde çekirdekleri­ni kaybetmekte­dir­­. İskelet kası hücreleri ile kemik dokudaki dev kemik hücrelerinde (osteoklast) ise birden  fazla çekirdek bulunur­.

Hücre Çeperi

Hücre Çeperi ve Hücre Çeperinin Yapısı

Hücre çeperi, bitki hücrelerinde görülmekte­dir­­. Yalnız bitkilerin eşey hücrelerinde olmamaktadır­­. Onlar­da hayvan hücresi gibi plazmalema bulunur­. Lakin döllenmenin akabinde, hücre, yüzeyine ince ve jel kıvamında bir madde salgılar­. Bu madde primordial çeper'i (ilk çeper) oluşturur ve içinde Pektin bulunmaktadır­­. Pektinler, birbirleriy­le iyonlarla bağlanan, uzun zincirli karbonhidrat moleküllerin­den  ortaya çıkmakta­dır­­. Hücre bölünmesinde meydana gelen  yeni hücreleri birbirin­den  ayıran bu ilk çeper, iki hücreyi yan yana tutan orta lameldir­­. Pektinlerin temel yapıtaşı galakturon asididir­­. Pektin asidi çok zayıftır­­. Pektin kolaylık­la şişebilir­­. Hücre çeperindeki başka bir madde hemiselülözdür­. Bunlar hücre çeperi­nin yapısına katıldıkları gibi, depo maddesi olarak işlev yapmakta­dır­­.

Hücre Çeperi­nin Özellikleri

Her oğul hücre, yeni çeper materyali­ni ilk çepere yığmaya başlamaktadır­­. Bu yığım neticesin­de ilkin çeper(primer çeper) olmakta­dır­­. Bu çeperde pektinlerin oluşturmuş olduğu ana madde içinde dağılan, düzensiz mikrofibriller yer alır­­. İlkin çeperin bu yapısına dağınık yapı ya da dağınık tekstür denir ­.

Mikrofibriller selüloz'dan yapılmıştır­­. Bir selüloz molekülü, birbirlerine bağlı 10 000 glikoz molekülün­den  olmakta­dır­­. Böyle bir iplik molekülü 4 um uzunluğa ulaşa­bilir­­. Yaklaşık 2000 ipliğimsi selüloz molekülü, bir mikrofibril demeti yapmakta­dır­­. Bu demetler bitki hücre çeperi­nin yapı birimidir­­. Selülozun zincir ya da iplik molekülleri doğada serbest hal­de hiç bulunmaz ve zincirde ağ demeti biçimindedir­­. Bu birliğin çoğu bölümü kristalindir­­. Mantar hücre çeperinde yapı maddesi olarak ya selüloz veya kitin bulunur­.

Oğul hücreler büyüdüklerin­de elastik olan primer çeper de genişlemekte­dir­­. İlkin çeper bu genişlemede incelemez; zira devamlı yeni mikrofibril tabakaları birikmekte­dir­­. Kesin hücre büyüklüğüne ulaşılınca, hücre çeperi­nin enine büyüyüşü de durur­. İlkin çeperin üzerine ikincil (sekonder) çeper oturur­. Bu çeperdeki mikrofibrillerin birikimi tabaka biçimindedir ve ışık mikroskobu ile izlenmektedir­­. Burada mikrofibriller paralel olduğu için paralel yapı (paralel tekstür)'dan bahse­dilir­­. Enine büyüme esnasın­da lignin ya da suberin gibi maddeler ikincil çepere birikmekte­dir­­. Odunlaşan hücre çeperleri, yüksek basınç ve çekmeye karşı dayanıklılık kazanır­­. Kuvvetli olan ikincil çeper, hücre içerisi­ne doğru genel­de ince bir tabaka ile sarılır­­. Bu tabakaya üçüncül (tersiyer) çeper denilir­­. İlkin çeper gibi pektin temel maddesin­den  olmakta­dır­­. Bunların içinde fibriller bulunur­. İlkin çeperin tersine fibriller burada paraleldir­­. Yani ikincil çeper gibi paralel yapı göstermektedir­ler­. Tersiyer çeperin, ikincil çeper lamelleri­nin meydana geldiği yer oluşu muhtemeldir­­.

Plazmalema Nedir?

PLAZMALEMA

Hücre sitoplazmasını dışarı­dan saran membrana denilir­­. Plazmalema, hücrenin dışı ile ilişkilerde hem engel, hem de aracıdır­­. Bu görevlerine çok iyi uymaktadır­­. Hücre ve çevresi arasın­da bulunan madde alışverişi­ni düzene sokan yapılara maliktir­­. Bazı hallerde hormon ve nörotransmitter gibi sinyal molekülleri­ni tanır­­. Bunun için gerekli reseptörlere(almaç) maliktir­­. Bu almaçlar, genel olarak kompleks ya­pılı protein ve karbonhidrat molekülleridir­­.

Plazmanın dış yüzeyi karbonhidrat molekülleri­nin meydana getir­diği ince bir tabaka ile örtüle­bilir­­. Bu glikojen  benzeri moleküller, membranın lipid ve protein moleküllerine bağlı ola­bilir­­. Buna göre "Glikol ipid" ya da "Glikoprotein" den  bahsedilir­­. Bu tabakanın adına "Glikokaliks" denir ­. Gevşek ve lifli ağsı bir yapı gibi görünmektedir­. Glikokaliks alyuvarlar­da kan grubu antijenleri­ni yapa­bilir­­. Ayrıca hayvansal hücrelere mekanik bir dayanıklılık kazandırmakta­dır­­.