hücre 2012

HÜCRE

Hücre (cellula) İlk defa 1665 yılında

Robert Hooke tanımladı.

Prokaryotik ve ökaryotik hücreler Prokaryotik hücre;

Gerçek bir nükleusa sahip değil, Ökaryotlardan daha küçük.

Bizim konumuz ökaryotik hücreler.

Organizmanın; Özel yapı ve fonksiyonuna sahip, Dış ortamdan aldığı maddeleri kendileştirebilen

(asimilasyon), Bölünüp çoğalabilen (proliferasyon), En küçük ve en basit yaşayan ünitesidir.

HÜCRE

Canlı bir ya da daha fazla hücreden oluşur.

Hücrelerin hepsi aynı işi yapamaz ve aynı yapıyı göstermez.

İnsanda 200’den fazla hücre tanımlanmıştır.

Benzer hücreler bir araya gelerek dokuları, Dokular sistemleri, Sistemler organizmayı meydana getirir.

Ölçü Birimleri

Mikrometre (mikron, m) = 0.001mm = 10-6 m

Angstrom (Ao) = 10-10 m Nanometre (nm) = 0.001m = 10-9m 1nm = 10Ao

Hücre Boyutları

Gözle görülmez mikroskop ile gözlenirler.

Büyüklükleri farklıdır. En büyük hücre kadın

döl hücresi ovumdur (çap:150-200 µ).

En küçük hücre lenfosit (çap: 8-9 µ)

Ancak en küçük hücrenin glia hücresi olduğu da ileri sürülmektedir.

Genellikle hücreler

15-20 µ arası çapa sahiptir.

PERİFERİK KAN

Lenfosit

PERİFERİK KAN

Plazma Hücresi

Bant Nötrofil

Hipersegmentli Nötrofil

Değişik Ölçülerde Kan Hücreleri

Uzunlukları farklıdır. Örn; nöronların

uzunlukları genişliklerinden oldukça fazladır.

Kırmızı kan hücrelerinin boyutları ise eşittir.

Hücre Şekilleri

Şekilleri farklıdır. Yassı, kübik, prizmatik, yuvarlak, oval, mekik, iplik, yıldız veya daha farklı şekillerde olabilirler.

prizmatik

yassı

yıldız şekilli

oval

Çekirdeğin şekli, hücrenin şekline uyumluluk gösterir.

kas hücresi

Değişkendir. Örn;

Kurbağa yumurtası 5 mg,

Karaciğer hücresi 5 mikrogram

Hücre Ağırlıkları

Proteinler, karbonhidratlar, yağlar Su Çeşitli mineraller (Na, Ca, P v.b) Vitaminler ve hormonlar

Hücre Yapısı

Hücrede metabolik olayları yapan canlı yapısal birimler organel,

Organellerdeki metabolik olaylara giren çıkan cansız yapısal birimlere ise inklüzyon denir.

Hücrenin Bölümleri

I) Hücre zarı

II) Sitoplazma (Cytoplasma)

III) Çekirdek (Nükleus)

Çekirdek

Sitoplazma

Hücre zarı

HÜCRE ZARI Plazma Membranı veya

Plazmalemma

Hücre Zarı

Sitoplazmayı hücre dışındaki çevreden ayıran hücrenin en dış bölümü,

Hücre ile çevresi arasında madde alışverişini sağlar (seçici engel).

Hücrenin beslenmesi ya da işleviyle ilgili maddeleri çevreden alır.

Sitoplazmada üretilen çeşitli maddeleri hücre dışına çıkarır.

Vücuda giren mikropları ve yabancı cisimleri içeriye alır. Bunlar hücre içinde etkisiz hale getirilir.

Hücre Zarı

7,5-10 nm kalınlıktadır. Lipit (fosfolipit ve kolesterol) ve Proteinlerden oluşur.

Hücre Zarı

7,5-10 nm

Hücre Zarı (Fosfolipitler)

Bir polar (kafa) ve iki nonpolar kısmı (kuyruk) vardır.

polar

nonpolar

Polar kısım (hidrofilik) (suyu seven-tutan),

Nonpolar kısım (hidrofobik) (sudan korkan-tutmayan)

polar (hidrofilik)

nonpolar (hidrofobik)

Hücre Zarı (Fosfolipitler)

Kuyruk kuyruğa düzenlenmişlerdir.

Nonpolar kısımlar birbirine bakar

hücre dışı

hücre içi

nonpolar (hidrofobik)

Hücre Zarı (Fosfolipitler)

EM’ da gözlenebilir. IM’da gözlenmez.

Osmiyum tetraoksit (OSO4) ile muamele

edildikten sonra EM ’da trilaminar (üç tabakalı) bir yapı gösterir.

Bu yapı ünit membran olarak kabul edilir.

OSO4 (koyu)

hücre içi

nonpolar (açık)

OSO4 (koyu)

hücre dışı

1

2

3

Hücre Zarı (Fosfolipitler)

EM’da

Koyu-Açık-Koyu

Alanlar şeklinde görülür.

OSO4 (koyu)

nonpolar (açık)

12

3

Hücre Zarı (Fosfolipitler)

EM’da

dondurup kırma tekniği ile de üç tabakalı yapı ayırt edilebilir.

Hücre Zarı (Fosfolipitler)

nöron

nöron

hücre membranı

hücre membranı

hücrelerarası bölge

Hücre Zarı (Kolesterol)

Hidrofobik alanların içine doğru gömülüdür.

kolesterol

Hücre Zarı (Proteinler)

Periferal proteinler,

İntegral proteinler.

Periferal proteinler, membran yüzeyine gevşek olarak bağlanırlar.

periferal proteinler

integral proteinler

İntegral proteinler,

Lipit tabakası içine büyük moleküller olarak gömülüdür veya membranın iki yüzü arasında uzanır.

İntegral proteinler

Hücre Zarı (Proteinler)

Hücre Zarı

Protein ve lipitlerin yerleşim düzeni mozaik şeklindedir.

proteinlipit

Bu düzen hücre membran yapısını açıklayan sıvı-mozaik modelinin temelini oluşturur.

Hücre Zarı

Hücre Zarı (Proteinler)

Bazı proteinler, hücre dışı ve içi arasında madde geçişine izin verir. Bu proteinler transmembran proteinleridir.

Hücre dışı

Hücre içi

Na+, K+ ve Ca+2 gibi iyonlar integral membran proteinleri ile hücre membranından aktif olarak taşınırlar.

Hücre Zarı (Proteinler)

Hücre Zarı

Diğer membranlı yapılar (çekirdek zarı, ER, golgi kompleksi, salgı granülleri, lizozom, çekirdek) kısmen hücre zarına benzerler.

Ancak yapısal ve fonksiyonel olarak birbirlerinden farklıdır.

çekirdek

mitokondri

hücre zarı

Glikokaliks (hücre örtüsü)

Hücre zarının dış yüzeyinde bulunur.

Hücre zarını diğer biyolojik zarlardan ayıran bir özelliktir

Glikokaliks

Polisakkarit moleküllerinden (karbonhidrat) oluşur.

Karbonhidratların bir kısmı integral proteinlere, bir kısmı ise lipitlere bağlanır.

Glikokaliks Karbonhidratların

protein ile yaptıkları bileşikler glikoprotein,

Lipit molekülleri ile yaptıkları bileşikler ise glikolipitlerdir.

glikolipit

glikoprotein

Golgi organeli tarafından sentezlenir. Hücre yüzeyinde antijen-antikor birleşmeleri için

uygun ortam oluşturur. Bir hücrenin başka bir canlının organizmasında

antijen özellik göstermesini sağlar. Hücrenin diğer hücreler tarafından tanınmasını

sağlar (hücrenin kimliğini belirler).

Glikokaliks

Hücreyi kimyasal ve fiziksel etkilerden korur. Hücrelerin birbirlerine yapışmasını

sağlayarak doku oluşmasına yardımcı olur. Özel boyalarla IM’da gözlenebilir (Alsian

blue, rutenium red, PAS). Reseptör görevi gören bir çok protein içerir.

Glikokaliks

Hücrenin Bölümleri

I) Hücre zarı

II) Sitoplazma (Cytoplasma)

III) Çekirdek (Nükleus)

SİTOPLAZMA

Çekirdeğin çevresini kuşatan, saydam görünüşlü ve pelte kıvamdaki bölüm

SİTOPLAZMA

OrganellerSitoplazma inkluzyonları (inklüzyon cisimcikleri)Hücre iskeletini oluşturan yapılarSitoplazma matriksi

Hücre

çekirdek

sitoplazma

Organeller

Sitoplazmada hücre içi sıvının yataklık ettiği, hücrenin küçük iç organları olarak kabul edilen canlı yapısal birimlerdir.Bir kısmı membranla çevrilidir.

Organeller Ribozom Endoplazmik retikulum Mitokondri Golgi kompleksi Lizozom Peroksizom (mikrocisim) Salgı granülleri

Hücrenin protein sentez mekanizmasına katılan primer organeller;

Ribozomlar (poliribozom) GER, Golgi kompleksi

Organeller

Ribozom Membranla çevrili değil, 12 nm genişlik, 25 nm

uzunluğunda, Proteinlerin biraraya

gelmesi için bir ortam oluşturur.

Protein üretimi gereken hücrelerde sayıları çok fazla.

Ribozom Küçük ve büyük alt

üniteden oluşur. Ribozomal alt üniteler

çekirdekçik de sentez edilir, ayrı ayrı sitoplazmaya verilir ve protein sentezi başladığında birleşirler.

Birleşme protein üretmek için mRNA’ nın alt ünitelere tutunması ile gerçekleşir.

Ribozom

İki çeşittir.

1. Serbest ribozomlar

2. Bağlı ribozomlar

Ribozom

Serbest Ribozom

Sitoplazmada serbest olarak bulunur.

Tek olarak veya birarada (poliribozom) görülebilirler.

Sitoplazma içinde kullanılan ve hücre membranı yapısına katılan proteinleri yapar (yapısal proteinler).

serbest ribozom

poliribozom

GER

poliribozomlar

serbest ribozomlar

Bağlı Ribozom

ER membranlarına bağlı olarak bulunur.

AGER

GER

Endoplazmik Retikulum Hücredeki en büyük

membranöz sistem. Birbirlerine tübül ve

veziküllerle bağlıdırlar. Ürünleri sitoplazma dışına

vermek veya hücre içinde kullanmak için depo görevi yapar.

Mi

Li

PM

ER

Endoplazmik Retikulum

İki şekilde görülür. Üzerinde ribozom bulunan

Granüllü ER (GER) Üzerinde ribozom

bulunmayan agranüllü ER GER düzleşmiş keseler,

ER tübül ağı şeklinde

GER

AGER

GER

Keseye benzer sisternalara sahip, ribozomlar sisterna yüzeyinde bulunur.

Ribozomlar

Sisterna

Protein salgısı için özelleşmiş hücrelerde belirgindir.

Örn: fibroblastlar, plazma hücreleri, pankreasın asiner hücreleriMi

Liz

PM

GER

Fibroblast

GER

GER Nükleer zar ile yakın

ilişki içindedir. GER ve AGER birbiriyle

bağlantılıdır. Ürünler GER’de yapılır,

AGER içine geçer ve diğer bölgelere taşınır.

Mi

Unit Membran

AGER

Karbonhidrat ve lipid sentezine yardımcıdır.

Özelleşmiş fonksiyonel kapasiteye sahiptirler.

AGER

GER

AGER

Örn; KC hücrelerinde toksik maddelerin temizlenmesi için gerekli enzimler bulunur.

Kas hücrelerinin kasılmasına yardım eder.

Golgi Kompleksi

GER gelen vezikül içeriğini paketleyen ünite.

Membranla çevrilecek olan materyal golginin değişik sisternalarında biraraya gelir.

GER

Ekzositoz

GolgiSisternası Alıcı yüzey

Transfer vesicle

Pinositik vezikül

SalgıGranülü

Golgi Membranla çevrili,

keselerden oluşan düzleşmiş yığınlar.Alıcı Yüzey

SR

Golgi Kompleksi

Hücrede üretilen maddelerin üretim, depo ve nakil görevleri vardır.

Protein ve fosfolipidler de dahil olmak üzere bir çok madde değişikliğe uğrar.

Belirli bazı maddelerin üretimi gerçekleşir (örn: hyaluronik asit).

Sayıları hücrenin tipine göre değişir.

Golgi Kompleksi

Çok kutupludur. Cis, medial ve trans bölümleri vardır.

ER’dan maddelerin Golgiye iletildiği yüzey alıcı (işlev) yüzey,

Golgi’den maddelerin gönderildiği yüzey gönderici yüzeydir.

alıcı yüzey

gönderici yüz

Golgi Kompleksi

ER’dan maddeler taşıyıcı veziküller aracılığı ile Golgi kompleksine taşınır.

Golgi içeriği yine veziküllerle golgi’yi terk eder.

Lizozom

İçeriği sindirim enzimleri olarak şekillenmiş olan büyük veziküllerdir.

Lizozom

Çapları 0.3-0.8µm En az 40 farklı tip

hidrolitik enzim içerir. Ortam asidik pH’dır. Membran bütünlüğü

bozulmadığı sürece hücre zarar görmez.

Lizozom

Hücre içinde Makromolekülleri, Hücre artıklarını, Fazla veya yaşlanmış

organelleri ve Yabancı maddeleri

sindirirler.

Ly

Nu

Nu

GER

Li

NE

Lizozom

Metabolizma son ürünlerinin yeniden kullanıma sunulması veya,

Hücrelerarası bölgeye iletilmesini sağlarlar.

Nu

Li

Li

Bazal cisimcik

Lizozom

Bazı durumlarda sindirilemeyen maddeler etrafı zarla çevrili olarak sitoplazma da kalır.

Bu maddeler artık cisimcik (rezidüel body) olarak adlandırılır.

(Özellikle lipitler sindirime dayanıklıdır)

Peroksizom (mikrocisimler) Küçük (çap: 0.2-1 µm), siferik ya da oval şekilli ve

mebranla çevrilidir. 40’dan fazla oksidatif enzim içerir (örn: katalaz). Uzun zincirli yağ asitlerinin katabolizmasında görevli

Salgı Granülleri

Ürünü metabolik, hormonal veya sinirsel mesaj ile uyarılıp salıverilmesine kadar depolayan hücrelerde yoğundur.

Çap 0,2 ile 2 µm. Ünit membran ile çevrilirler. Salgı ürünlerinin yoğunlaştırılmış şeklini içerirler. (GER

içeriğinden 200 kez daha yoğun). Proteinler, nükleotitler veya glikozaminoglikanlar bile

bulunabilir.

Proteazomlar

Küçük, içeriğinde protein olan organel. Yapısı bozulmuş proteinlerin

proteolizisinden sorumlu.

Mitokondri

Esnek, çubuk şeklinde Çevresi 0.5-1 µm. Bazen 7 µm uzunlukta

olabilir. Hücrenin enerji havuzu

ve solunum merkezi olarak tanımlanabilir.

Enerjiyi hücrede kullanılabilir hale getirir.

Mitokondri

Enerji gereken hücrelerde oldukça fazla (örn: her bir KC hücresinde 2000 adet)

Oksidadif fosforilizasyon yoluyla ATP üretilir.

kas hücresi

KC hücresi

mitokondri

mitokondri

Mitokondri

Dış ve iç membran mevcut.

Dış membran düz, İç membran kıvrıntılıdır. Membranlar ünit

membran yapısında

Mitokondri

İç membran katlantıları krista olarak adlandırılır.

Krista membran yüzeyini arttırır.

Krista sayısında artış, ilgili olan hücrenin enerji ihtiyacını gösterir.

Örn, kalp hücresindeki krista, osteositten daha fazla

Mitokondri

İç ve dış membranlar arası intramembranöz aralık olarak bilinir.

10-20 nm genişlikte.

İntramembranöz aralık

Mitokondri

İç membranın sınırladığı bölge matriksdir.

Dış Mitokondrial Membran

Transmembran proteinleri tarafından oluşturulan çok sayıda kanallar vardır.

Kanallardan 10 kD büyüklüğünde suda çözünen moleküller geçer.

İntermembranöz aralık

Kanallardan geçen maddeler nedeniyle sitosol ile benzer yapıdadır.

İç Mitokondrial Membran

Matrikse doğru yaptığı katlantılar krista olarak bilinir.

Kristalar üzerinde çok sayıda ATP sentez proteinleri mevcut.

İç Mitokondrial Membran

Ayrıca çok sayıda protein kompleksi de (solunum zincirleri) yerleşiktir.

Matriks

Membranlar belli bölgelerde küçük moleküllerin ve proteinlerin giriş çıkışını sağlayan geçit bölgeleri oluşturur.

Matriks

İçeriğinde; %50 protein Ribozom, tRNA, mRNA DNA Matriks granülleri

bulunur.

Mitokondri

Kendi DNA’sı olan tek organel

Çift zincirli mitokondrial sirküler DNA (cDNA)

Matriks Granülleri

30-50 nm çapında, Görevleri tam olarak

anlaşılamamış.

kas hücresi

mitokondri

mitokondrimitokondri

Matriks granülleri

Hücrenin Bölümleri

I) Hücre zarı

II) Sitoplazma (Cytoplasma)

III) Çekirdek (Nükleus)

Çekirdek (Nükleus) Hücrenin en büyük ve en önemli

organeli olarak da tanımlanır. Çap: 5-10 m, Yeri ve şekli, hücrenin görevi ve

şekline bağlı olarak değişebilir.

Çekirdek

Yuvarlak veya uzamış bir hücrede genellikle merkezde bulunur.

Polar (kutuplaşmış) hücrelerde örneğin epitel hücrelerinde bazale ya da apikale yerleşiktir.

Çevresini sitoplazma sarar. Genellikle bir hücrede bir çekirdek

bulunur. Karaciğer, çizgili kas hücrelerinde birden fazla olabilir.

Hücrenin denetim merkezidir.

Çekirdek

Çekirdek zarı (nükleus membranı, nükleer zar)

Kromatin Çekirdek matriksi

(nukleus matriksi, nükleoplazma)

Çekirdekçik (nukleolus)

Çekirdek

Karaciğer Hücresi Çekirdeği

çekirdekçik

Çekirdek Zarı

Çekirdeği çeviren ince bir hat olarak IM görülebilir.

IM’da görülen yapı,

Zarın iç yüzeyini sınırlayan ince bir heterokromatin tabakadır.

EM’da paralel, çift katlı ünit zardan oluştuğu gözlenir.

İki zarın arasında perinükleer aralık var (40-70 nm).

Çift zar ve aralık birlikte çekirdek zarını yapar.

perinükleer aralık

Çekirdek Zarı

İç ve dış zarların kaynaştığı yerlerde nükleus porları (nükleer por) (açıklık) var (70 nm).

Porlar nükleus ve sitoplazma arasında geçişleri sağlar. Porlardan DNA geçemez.

nükleer por

Çekirdek Zarı

nükleer por

çekirdek zarı

perinükleer aralık

nükleer por

Porlar tam açık değildir.

Porlarda tek tabaka şeklinde protein köprülerden oluşan diyafram vardır.

protein köprü

Çekirdek Zarı

Nükleer porlar

Çekirdek zarı bazen GER ile devam eder ve GER gibi fonksiyon yapar.

Bu durumda sentez ürünleri perinükleer aralığa salınır.

Çekirdek Zarı

Kromatin

Hücrenin genetik materyalidir.

Çekirdekte en fazla bulunan maddedir.

Heterokromatin ve ökromatin olarak görülür.

Her iki tip kromatin hem IM’da hemde EM’da ayırt edilebilir.

Heterokromatin

EM’ da kaba granüllü ve IM’ da nükleoproteinin bazofilik kümeleri olarak görülür.

Ökromatin Sadece EM’ da

organize olmuş olarak görülür.

IM’da incelendiğinde hafif boyalı sahalar olarak görülür.

Karaciğer Hücresi Çekirdeği

çekirdekçikökromatin

heterokromatin

Kromatin Kromatinin

boyanma yoğunluğu IM’ da, farklı doku ve hücre tiplerinin ayrımında kullanılır.

Çekirdekçik (nükleolus)

1m çapında, rRNA ve proteinden zengin yuvarlak bir yapıdadır.

Protein sentezi yapan hücrelerde çoktur.

Membranla çevrili değildir.

Çekirdekçik

4 bölümü var

1. Kromozomal bölüm

2. Pars fibrosa

3. Pars granulosa

4. Nükleolar matriks

Kromozomal Bölüm

Çekirdekçiği ince bir halka şeklinde kuşatan, bir yada bir kaç solgun boyalı bölge olarak görülür.

Pars Fibrosa (pars amorfa)

Çekirdekçiğin iç kısmı rRNA’nın ilk kopyasının

oluştuğu yer 5-20 ribonükleoprotein

fibrillerinden oluşur

Pars Granulosa (nükleolonema)

15-20 nm granüllerden ibaret çekirdekçiğin dış kısmında yer alan bölümdür.

Olgun ribozomal alt üniteler bulunur.

Sünger görünümdedir.

Nükleolar matriks

Nükleolar organizasyonun aktif olduğu fibril ağı

Çekirdek Matriksi Kromatin ile

çekirdekçiğin arasını doldurur.

Proteinler, metabolitler ve iyonlar vardır.

Nükleik asitler ve eriyebilir içerik ortamdan uzaklaştırıldığında geriye kalan fibriler yapı ise nükleus iskeletidir.

ÖRNEK MİKROGRAFLAR

NÖRON

NÖRON

NÖRON

NÖRON

PURKİNJE HÜCRESİ

PANKREAS

GOBLET

MESANE

BÖBREK

BÖBREK

BÖBREK

Teşekkürler…