hücre 2012
TRANSCRIPT
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…