Boşaltım
İdrar Olusumu - Solucanlarda Bosaltim
Organizma metabolizmasında üretilen son ürünler kısmen zehirli olabilir. Eğer böyle maddeler vücuttan dışarıya çabuk atılırsa, vücut daha az yorulur.
Boşaltım çokhücrelilerde bazen deri ile olursa da, daha çok özel organlarla yapılır. Omurgalıların boşaltım organı 2 adet BÖBREK'tiv. Bunlar kaburganın iki yanında, bel bölgesinde yerleşmiştir. Buranın önünde karın, arkasında omurga ve bel kasları bulunur. Bu organlar böbrekleri travmalara {-vurma) karşı korur.
Erişkin bir insanda her biri yaklaşık 150 gr'dır. Böbrekler aorttan doğan bir atardamar ve alt ana toplardamara giden bir toplardamar ağıyla genel dolaşıma bağlıdır. Böbreklerden geçen kanın toplam miktarı, kalp debisinin yaklaşık % 20'sidir.
Böbreğin Yapısı
Böbrek kesilerek ikiye ayrılırsa, içte BÖBREK HAVUZU izlenir. Sidik borusu burayı sidik kesesi ile ilişkide tutar. Böbrek, bir böbrek arteri ve veni ile dolaşım sistemine bağlanır. Böbrek maddesi iki tabakadan oluşur. Dış tabaka böbrek karteksidir. Burası böbrek ağırlığının % 70'ini oluşturur ve insanda 1.2 milyon NEFRON taşır. İç kısım ise böbrek özüdür.
Bir nefron uzun bir böbrek kanalcığından meydana gelir. Bu kanalcığın başlangıç kısmında tas gibi bir genişlik bulunur. Bu tasa BOY/MAN kapsülü denir. Bu, kapiler yumağını, yani GLOMERU- LUS'u sarar. Böbrek kanalı çok dolambaçlıdır. HENLE BOĞUMU (KULPU)"nun saç firketesi şekli dikkati çeker.
Henle boğumundan geçen böbrek kanalı, toplama borusuna açılır. Toplama borusu böbrek özünü yapar. Bunlar BÖBREK PIRA MIDI erin in ucunda böbrek havuzuna açılır
İdrar Oluşumu
Böbreğin işleri suyu ve atık metabolitlerin suda eriyen kısımlarını dışarıya atmaktır. İlaç kalıntılarını da böbrek temizler. Bunların dışında, böbreğin kanla taşınan ve başka organlara hormon etkisi yapan maddeleri salgılayan içsalgı işlevi de vardır. Metabolik yıkım maddeleri ve kandaki diğer maddeler, nefronlara girer. Glomerulusun kan kapillerleri o kadar dardır ki kanı tutar. Tutma basıncı kan plazmasının yaklaşık % 20'sini kapilar çeperi ile Bowman kapsülüne pompalar. Kapilar çeperi filtre görevi yapar. Kan hücreleri ve protein molekülü gibi büyük tanecikler tutulur; ama küçük tanecikler porlardan su ile geçer. Bu filtrasyonla PRlMER İDRAR oluşur. Bunda glikoz, aminosit, idrar ve iyonlar gibi kanın önemli kısımları bulunur. Bazı maddeler, böbrek kanalına bu filtrasyonla değil de aktif transportla geçer. Ürikasit protonlar ve bazı vitamin ve ilaçlar, örneğin penisilin, dışarı atılır.
Yetişkin bir insanın böbreğinde günde 170 gr. primer idrar yapılır. Yaklaşık 1,5 litre urin dışarıya atılır. Böbrek kanalı ve toplanma boru sistemi yolu ile su geriye kazanılır. Glomerulusdaki filtrasyon basıncında, vücut için çok gerekli maddeler de primer idrara pompalanır. Vücut, suyun geri kazanılma işleminde, bu maddelerin önemli bir bölümünü de geriye çeker. Bu olaya GERİ EMİLME denir.
Böbrek dokusunda geri emilme özel bir ozmotik durumda mümkündür. Böbrek kanalının çevresindeki ozmotik değer böbrek korteksinden piramidine doğru artar. Ayrıca kanalcık çeperi suyu kısmen iyi geçirir, diğer kısımlar geçirmez.
kapsüle yakın böbrek kanalı kısımlarında Na iyonları, glikoz, aminoasit ve diğer maddeler aktif madde nakli ile yakındaki dokuya iletilir. Boşaltmanın dengelenmesi için negatif yüklü klorid iyonları, Na iyonlarını pasif olarak izlerler. İdrarın bir bölümü aynı şekilde burada doku veya kana difüzyonla geri geçer. Farklı yoğunluktaki maddelerle, böbrek kanalının içine ve dışına, suyun ozmotik olarak gelmesi için etki yapılır.
Geri kalan su henle kulpunda, onu izleyen kapsüle uzak kanalda ve toplama borusunda primer idrara verilir. Bunun için böbrek dokusundaki yoğunluk farkından yararlanılır. Bu ise henle kulpu tarafından yapılır. Akıcı madde yukarı çıkan dalda aşağı inene göre karşı yönde aktığından, karşı akım prensibinden söz edilir.
(1) Henle Kulpunun ilk bölümünün çeperi suyu geçirir. (2) Kulpun aşağıya inen kısmı, artan ozmotik, değere sahip bir çevreye gider. Kanal ve çevresi arasındaki ozmotik basınç farkı yüzünden suyun % 70'e yakın kısmı böbrek kanalını terkeder. Kulpun yukarı çıkan kısmında (3) çeper suyu geçirmez. Böylece suyun böbrek kanalına ozmotik basınca bağlı olarak dönmesi önlenir. Burada aktif madde nakli Na iyonları ve muhtemelen klorür iyonları çevredeki dokuya nakledilir. Böbrek kanalının ileri bölümünde (4) çeper tekrar suyu geçirir. Burada suyun diğer kısmı yoğunluk farkına yolaçan iyonları izler ve idrar tekrar yoğunluk kazanır. Suyun geri emilmesi için ortaya çıkan aktivasyon gücü tuzu aktif olarak nakleder.
Organizmadaki asit ve baz dengesini kısmen böbrek ayarlar. Böbrek akciğerle beraber, iç ortam değişmezliği (=homeostazi)'nin dengesini sağlayan tampon sistemlerini oluşturur. Bu amaçla H+ iyonları, bikarbonat (HCOy) iyonları ve (NH4+) iyonları arasındaki alışverişi temin gibi önemli bir görevi de yerine getirir.
Bunun dışında böbrek iç salgı bezi olarak üç büyük sistemi kapsar, bunlar: sistemik atardamar basıncını ayarlama; fosfor ve kalsiyum metabolizmasını etkileme ve hematolojik işlevidir. Fosfor-kalsiyum (=F-Ca) metabolizması böbreğin boşaltım işlevi ile düzenlenir. Böbrek F-Ca iyonlarının kandaki düzeylerine bağlı olarak idrardaki Ca ve F iyonlarını emer ve süzer. Böbrek aynı zamanda D vitamini metabolizmasına da etki yapar. Bu vitamin aktif olmayan biçimiyle ve kan yoluyla böbreğe gelir. Kemik yapısında etkili olabilmek için böbreklerde molekülsel bir değişim geçirir. Böbrek alyuvar olgunlaşmasını sağlayan eritropoiyetin hormonunu salgılar. Kronik böbrek yetmezliğinde bu işler bozulur. Bu da kansızlığa ve iskelette kireç eksikliğine yol açar.
Böbrek rahatsızlıkları durumunda, boşaltım sistemini incelemede ürografi, endoskopi, sitoskopi (endoskopi ile mesaneye bakmak) ve arteryografi yöntemleri kullanılır.
Kontraktil Vakuoller
Tatlısu tekhücrelilerinden terliksi hayvan hücresine ozmotik yolla sürekli su girer. Fazla su yıldız şeklindeki kanallarda birikir. Bunlar vakuollere boşaltılır. Vakuoller böylece şişer ve kasılır. Bu yolla suya basınç uygulanır ve onu boşaltım kanalı ile dışarı atmak mümkün olur. Bu olaylandığı sırada plazmadaki su kanalları vasıtası ile tekrar vakuollere boşaltılır ve bu olay sürüp gider. Vakuoller düzenli olarak kontraktil (kasılıp gevşeme) hareket yapar. Bu şekildeki tekhücrelilerin boşaltım vakuollerine KONTRAKTİL VAKUOL denir.
Eğer deneysel olarak çevredeki tuz yoğunluğu artırılırsa, kontraktil vakuollerin faaliyeti azalır. Hatta izotonik tuz çözeltisinde tekhücrelilerin kontraktil vakuolü çalışmaz. Denizdeki tekhücrelilerde kontraktil vakuol bulunmaz. Çünkü deniz suyundaki tuz yoğunluğunun fazlalığı nedeniyle, su ozmotik yolla hücreye giremez.
Solucanlarda Boşaltım Organı
Evrim sürecinde hayvanlarda farklı boşaltım organı tipleri gelişmiştir. Yassı solucanlarda PROTONEFRİDİYUM tipi bulunur. Protonefiridiyum, başlangıcındaki büyük hücrede kamçılı bir başlık taşıyan kanaldan oluşur. Başlık kanala uzanır. Kanal çeperi, bu bölgede kesintiye uğrar. Su vücut dokusundan kanaldaki kesinti çubukları arasına girip, kamçı ile hareket ettirilir.
Denizde yaşayan yassı solucanlarda protonefridiyumlar zayıf yapılıdır. Bunlar vücuda ozmotik yolla giren (ozmoregülasyon) suyu uzaklaştırmaya yarar.
Toprak solucanı her vücut segmentinde bir çift METANEFRÎDİYUM taşır. . Bunlar açık olan ve üzerinde çok sayıda kamçı taşıyan huni ile sıvıyla dolu vücut boşluğuna girer. Huniye uzun ve dolambaçlı bir kanal bağlı olup dışarıya açılır. Kanalın çeperini genellikle kılcal damarlar sararak, kandaki metabolitlerin kanala verilmesini sağlar.
Akciger Solunumu Nedir
Akciğer Solunumu Nedir
Afrika, Güney Amerika ve Avustralya'da, yaz mevsiminde kuraklık nedeniyle suyu çekilen göllerde çamura girerek yazı atlatan balık türleri vardır. Bunun için yukarıya doğru bir hava kanalı açarak, oradan solunurlar. Akciğerli balıklar adı da verilen bu türler, bir balık grubunun yaşayan örnekleri olup, 300 milyon yıl önce devonda gelişmiştir. Bunlar, çeperinde çok miktarda dallanan kan damarı taşıyan yüzme kesesi ile ve suda iken solungaçla solunurlar.
Kurbağa yavruları solungaçla, erişkin kurbağa ise akciğerle solunur. Kurbağa akciğerinin iç çeperi solunumu artırmak için katlantılarla, daha ileri omurgalı hayvanlarda ise akciğerin iç yüzeyi katlantı ve bölmelere ayrılıp büyütülür . Kuşlarda solunum akciğerledir. Bol hava kesesi taşırlar.
Hava, soluk borusunun dallanmaları (=BRONŞ) ile iki akciğer kanadına birden gönderilir. Bronşlar memelilerde daha da dallanır. Bunların ucunda da çok küçük, akciğer torbacıkları (=ALVEOL) bulunur. Alveol çeperi çok ince olup kılcallardan oluşan bir ağla sarılır. 02, alveollerin hava bölgesinden difüzyonla kana geçer. Akciğerlerin gazların difüzyonu için üstlendiği görev çok önemlidir. Gaz alışverişini üstlenen epitellerin yüzeyi büyük ve dar çeperlidir. Örneğin insan akciğer epitelinin yüzeyi 50-80 m2 olup, üç odalı bir apartman katının yüzeyi kadardır.
C02 ise karşı istikamette difüzyonla dışarıya çıkar. Difüzyon yolu ince çeperler nedeni ile çok kısadır, bu yüzden difüzyon çok hızlı olur.
Solunumun Düzenlenmesi
Erişkin bir insan dinlenirken yaklaşık 0,31 dakika-1 02 kullanır ve 0,25 dakika-1 C02 dışarı atar. Vücudun ağır işleri yapması halinde, bu değerler 10 misli artar. Solunum vücudun metabolizma gereksinmelerine uyar, yani gerekirse daha çok 02 alıp C02 verir.
Soluk alışverişini "ARKA BEYİN" yönetir. Buradaki sinir hücreleri soluk alış verişi için diyaframdaki solunum kasına ve kaburga arasına impulslar gönderir. Soluk alış ve veriş ritmi, sinir hücresi gruplarından birinin diğerini inhibe etmesi ile olur. Bu yüzden arka beyinde SOLUK ALMA MERKEZİ ve SOLUK VERME MERKEZİ diye iki merkez ayırtedilir.
Kanda 02 miktarı azalırsa, boyun ve vücut atardamarı çeperindeki kimyasal almaçlar (=Kemoreseptör) uyarılır. Bu, soluk alış merkezi ve solunum kaslarını aktive eder. Soluk alış merkezi kandaki C02 artsa bile aynı şekilde reaksiyon gösterir. Bu arada karbon asidi oluşur ve kanın pH değeri düşer. pH değerinin ölçülmesi beyindeki kemoreseptörlerle olur. Beynin içinde, beyin sıvısı ile dolu VENTRIKEL bulunur. Kan ve beyin sıvısı arasında madde değişimi olduğundan, bu iki sıvının pH değeri eşitlenir ve ventrikel çeperindeki kemoreseptörler asitlenmeyi kaydeder. Bunun sonucunda solunum faaliyeti artırılarak kandaki C02 uzaklaştırılır. Böylece karbon asidinin yoğunluğu düşer ve pH değeri tekrar yükselir.
Solunum faaliyetinin düzenlenmesi, akciğer çeperindeki GENİŞLEME RESEPTÖRLERİ yolu ile de olur. Soluk alınırken bunlar uyarılır. Bu soluk alma merkezini inhibe eder ve aynı anda soluk verme merkezi aktive edilir. Soluk verme, soluk alma merkezini uyarır.
Korku ve ani heyecanda solunum istemsiz olarak süratlenir. Solunum hareketlerinin derinden ve süratli oluşu bilinçli olarak değiştirilir. Ayrıca solunum faaliyeti vücut sıcaklığı, örneğin ateşlenme ve hapşırma, pıskırma gibi reflekslerle de etkilenir. Bu durum arka beyindeki solunum merkezinden başka, büyük beyin ve diğer beyin hücrelerinde de solunumu etkileyen başka merkezlerin olduğunu gösterir.
Afrika, Güney Amerika ve Avustralya'da, yaz mevsiminde kuraklık nedeniyle suyu çekilen göllerde çamura girerek yazı atlatan balık türleri vardır. Bunun için yukarıya doğru bir hava kanalı açarak, oradan solunurlar. Akciğerli balıklar adı da verilen bu türler, bir balık grubunun yaşayan örnekleri olup, 300 milyon yıl önce devonda gelişmiştir. Bunlar, çeperinde çok miktarda dallanan kan damarı taşıyan yüzme kesesi ile ve suda iken solungaçla solunurlar.
Kurbağa yavruları solungaçla, erişkin kurbağa ise akciğerle solunur. Kurbağa akciğerinin iç çeperi solunumu artırmak için katlantılarla, daha ileri omurgalı hayvanlarda ise akciğerin iç yüzeyi katlantı ve bölmelere ayrılıp büyütülür . Kuşlarda solunum akciğerledir. Bol hava kesesi taşırlar.
Hava, soluk borusunun dallanmaları (=BRONŞ) ile iki akciğer kanadına birden gönderilir. Bronşlar memelilerde daha da dallanır. Bunların ucunda da çok küçük, akciğer torbacıkları (=ALVEOL) bulunur. Alveol çeperi çok ince olup kılcallardan oluşan bir ağla sarılır. 02, alveollerin hava bölgesinden difüzyonla kana geçer. Akciğerlerin gazların difüzyonu için üstlendiği görev çok önemlidir. Gaz alışverişini üstlenen epitellerin yüzeyi büyük ve dar çeperlidir. Örneğin insan akciğer epitelinin yüzeyi 50-80 m2 olup, üç odalı bir apartman katının yüzeyi kadardır.
C02 ise karşı istikamette difüzyonla dışarıya çıkar. Difüzyon yolu ince çeperler nedeni ile çok kısadır, bu yüzden difüzyon çok hızlı olur.
Solunumun Düzenlenmesi
Erişkin bir insan dinlenirken yaklaşık 0,31 dakika-1 02 kullanır ve 0,25 dakika-1 C02 dışarı atar. Vücudun ağır işleri yapması halinde, bu değerler 10 misli artar. Solunum vücudun metabolizma gereksinmelerine uyar, yani gerekirse daha çok 02 alıp C02 verir.
Soluk alışverişini "ARKA BEYİN" yönetir. Buradaki sinir hücreleri soluk alış verişi için diyaframdaki solunum kasına ve kaburga arasına impulslar gönderir. Soluk alış ve veriş ritmi, sinir hücresi gruplarından birinin diğerini inhibe etmesi ile olur. Bu yüzden arka beyinde SOLUK ALMA MERKEZİ ve SOLUK VERME MERKEZİ diye iki merkez ayırtedilir.
Kanda 02 miktarı azalırsa, boyun ve vücut atardamarı çeperindeki kimyasal almaçlar (=Kemoreseptör) uyarılır. Bu, soluk alış merkezi ve solunum kaslarını aktive eder. Soluk alış merkezi kandaki C02 artsa bile aynı şekilde reaksiyon gösterir. Bu arada karbon asidi oluşur ve kanın pH değeri düşer. pH değerinin ölçülmesi beyindeki kemoreseptörlerle olur. Beynin içinde, beyin sıvısı ile dolu VENTRIKEL bulunur. Kan ve beyin sıvısı arasında madde değişimi olduğundan, bu iki sıvının pH değeri eşitlenir ve ventrikel çeperindeki kemoreseptörler asitlenmeyi kaydeder. Bunun sonucunda solunum faaliyeti artırılarak kandaki C02 uzaklaştırılır. Böylece karbon asidinin yoğunluğu düşer ve pH değeri tekrar yükselir.
Solunum faaliyetinin düzenlenmesi, akciğer çeperindeki GENİŞLEME RESEPTÖRLERİ yolu ile de olur. Soluk alınırken bunlar uyarılır. Bu soluk alma merkezini inhibe eder ve aynı anda soluk verme merkezi aktive edilir. Soluk verme, soluk alma merkezini uyarır.
Korku ve ani heyecanda solunum istemsiz olarak süratlenir. Solunum hareketlerinin derinden ve süratli oluşu bilinçli olarak değiştirilir. Ayrıca solunum faaliyeti vücut sıcaklığı, örneğin ateşlenme ve hapşırma, pıskırma gibi reflekslerle de etkilenir. Bu durum arka beyindeki solunum merkezinden başka, büyük beyin ve diğer beyin hücrelerinde de solunumu etkileyen başka merkezlerin olduğunu gösterir.
Solungac Solunumu Nedir
Solungaç Solunumu Nedir
Balık ve diğer sucul hayvanlar, örneğin yengeç ve midyeler, serbest Oz'i sudan alır. Bir litre su 10 ml 02 içerir. Bu hayvanlar bunun için kuvvetli bir şekilde kanlanmış deri plakaları, yani SOLUNGAÇ taşır. 02 solungaç ve kılcal damar çeperi ile kana difüzyonla girer ve onunla vücut dokusuna taşınır. Her litre solungaç kanı için 15 İt su, solungaçlar tarafından pompalandığından balığın bir litre kanı 10 ml x 15 x % 80 = 120 mi 02 alır. İnsan ise her litre akciğer kanı için sadece 1 lt havayı, yani yaklaşık 200 ml oksijeni alabilir. Balık solungacı etkinliğinin en yüksek derecesine karşıt akım kuramı çerçevesinde ulaşır. Burada su ve kan karşıt yönlerde birbirine doğru akarak gider. Oksijence zengin su solungaca girerken, oksijence fakir kanla karşılaşır. Çok az bir parsiyal basınç farkında bile sudaki oksijen difüzyonla kana geçer.
Solunum suyu çok ince tabakalardan solungaçlarla pompalanır (Solungaç Solunum). Solungaç lamelleri arasında 20-50 um'lik aralık vardır. Su, ağzın ve solungacın açılması ile ağza çekilir. Ağız ve solungacın daraltılması ile solungaç yarıklarından tekrar dışarıya verilir.
Solungaçlar çok ince ve duyarlı deri oluşumudur. Yaralanmalardan korunmak için kemikli balıklarda solungaç kapağı (=OPERKULUM) vardır. Kurbağa yavruları suda iken solungaçla, karaya geçtikten sonra da akciğer ve deri ile solunurlar. Suda yaşayan omurgasızlar da solungaçlarını vücutlarının çeşitli bölgelerinde taşır.
Balık ve diğer sucul hayvanlar, örneğin yengeç ve midyeler, serbest Oz'i sudan alır. Bir litre su 10 ml 02 içerir. Bu hayvanlar bunun için kuvvetli bir şekilde kanlanmış deri plakaları, yani SOLUNGAÇ taşır. 02 solungaç ve kılcal damar çeperi ile kana difüzyonla girer ve onunla vücut dokusuna taşınır. Her litre solungaç kanı için 15 İt su, solungaçlar tarafından pompalandığından balığın bir litre kanı 10 ml x 15 x % 80 = 120 mi 02 alır. İnsan ise her litre akciğer kanı için sadece 1 lt havayı, yani yaklaşık 200 ml oksijeni alabilir. Balık solungacı etkinliğinin en yüksek derecesine karşıt akım kuramı çerçevesinde ulaşır. Burada su ve kan karşıt yönlerde birbirine doğru akarak gider. Oksijence zengin su solungaca girerken, oksijence fakir kanla karşılaşır. Çok az bir parsiyal basınç farkında bile sudaki oksijen difüzyonla kana geçer.
Solunum suyu çok ince tabakalardan solungaçlarla pompalanır (Solungaç Solunum). Solungaç lamelleri arasında 20-50 um'lik aralık vardır. Su, ağzın ve solungacın açılması ile ağza çekilir. Ağız ve solungacın daraltılması ile solungaç yarıklarından tekrar dışarıya verilir.
Solungaçlar çok ince ve duyarlı deri oluşumudur. Yaralanmalardan korunmak için kemikli balıklarda solungaç kapağı (=OPERKULUM) vardır. Kurbağa yavruları suda iken solungaçla, karaya geçtikten sonra da akciğer ve deri ile solunurlar. Suda yaşayan omurgasızlar da solungaçlarını vücutlarının çeşitli bölgelerinde taşır.
Trake Solunumu Nedir
Trake Solunumu Nedir
Sivrisinek larvaları ve bazı su böcekleri su yüzeyinin hemen altında bulunurlar ve solunum boruları kanalı ile aldıkları hava kabarcığını abdomenlerinin uç kısmında tutarlar (Trake Solunum). Böceklerin çoğunun vücut segmentinin sağ ve solunda solunum açıklığı (=stigma) bulunur. Hava buradan çok dallı bir boru sistemine geçer. Bu boru sistemine "TRAKE" denir. Bunlar da çok ince TRAKEOLLER'e dallanır.
02 bunlar kanalı ile vücut hücrelerine taşınır. 02'nin geçişi difüzyonla olur. Bazı böcekler solunumu hızlandırır. Mayıs böceği uçmadan önce vücuduna 02 pompalar. Kas hareketi ile havayı boru sistemine iletir oradan da 02 artmış bir şekilde organlara gönderilir. C02 de aynı yolla vücuttan atılır. Birçok böcek türü difüzyonu göğüs ve abdomenin aktif solunum hareketleri ile destekler. Bu arada trakeler sıkıştırılır (aktif soluk verme) veya kendiliğinden gevşer (pasif soluk alma). Solunumda kullanılan gazların iletimi çok kısa mesafelerde olur. Bu yüzden de bütün böcekler nisbeten küçüktür
Sivrisinek larvaları ve bazı su böcekleri su yüzeyinin hemen altında bulunurlar ve solunum boruları kanalı ile aldıkları hava kabarcığını abdomenlerinin uç kısmında tutarlar (Trake Solunum). Böceklerin çoğunun vücut segmentinin sağ ve solunda solunum açıklığı (=stigma) bulunur. Hava buradan çok dallı bir boru sistemine geçer. Bu boru sistemine "TRAKE" denir. Bunlar da çok ince TRAKEOLLER'e dallanır.
02 bunlar kanalı ile vücut hücrelerine taşınır. 02'nin geçişi difüzyonla olur. Bazı böcekler solunumu hızlandırır. Mayıs böceği uçmadan önce vücuduna 02 pompalar. Kas hareketi ile havayı boru sistemine iletir oradan da 02 artmış bir şekilde organlara gönderilir. C02 de aynı yolla vücuttan atılır. Birçok böcek türü difüzyonu göğüs ve abdomenin aktif solunum hareketleri ile destekler. Bu arada trakeler sıkıştırılır (aktif soluk verme) veya kendiliğinden gevşer (pasif soluk alma). Solunumda kullanılan gazların iletimi çok kısa mesafelerde olur. Bu yüzden de bütün böcekler nisbeten küçüktür
Deri Solunumu Nasil Olur?
Deri Solunumu
Terliksi hayvan oksijeni hücre yüzeyinin tamamı ile alır. Aynı şekilde basit yapılı tatlısu polibi gibi çok hücrelilerde veya bazı solucanlarda, deri ile vücuda difüzyonla oksijen alınır. Oksijen, yoğunluk farkı nedeniyle vücuda girerken, aynı nedenle C09 vücuddan dışarıya verilir. Solunumun bu şeklinin etkinliği azdır, çünkü difüzyonla nakledilecek gazın iletileceği mesafe ancak 1 mm olabilir. Bu nedenle büyük organizmalarda deri solunumu çok azdır. Bunun dışında büyük hayvanların derisi oldukça sert ve gaz geçirgenliği düşüktür. Deri solunumu burada, ilave bir solunum şeklidir. Bununla birlikte bazı durumlarda omurgalı hayvanlarda önemli olabilir. Mesela bir kurbağa kışı hiç hareket etmeden geçirir. Suyun altında olduğundan kurbağa akciğer solunumu yapamaz. Metabolik olayların en düşük düzeyde tutulduğu bu dönemde, deri solunumu ile alınan 02 miktarı, metabolik olayların tamamının durmaması için yeterlidir. Deri solunumunun insan solunumundaki payı ise sadece % 1'dir.
Terliksi hayvan oksijeni hücre yüzeyinin tamamı ile alır. Aynı şekilde basit yapılı tatlısu polibi gibi çok hücrelilerde veya bazı solucanlarda, deri ile vücuda difüzyonla oksijen alınır. Oksijen, yoğunluk farkı nedeniyle vücuda girerken, aynı nedenle C09 vücuddan dışarıya verilir. Solunumun bu şeklinin etkinliği azdır, çünkü difüzyonla nakledilecek gazın iletileceği mesafe ancak 1 mm olabilir. Bu nedenle büyük organizmalarda deri solunumu çok azdır. Bunun dışında büyük hayvanların derisi oldukça sert ve gaz geçirgenliği düşüktür. Deri solunumu burada, ilave bir solunum şeklidir. Bununla birlikte bazı durumlarda omurgalı hayvanlarda önemli olabilir. Mesela bir kurbağa kışı hiç hareket etmeden geçirir. Suyun altında olduğundan kurbağa akciğer solunumu yapamaz. Metabolik olayların en düşük düzeyde tutulduğu bu dönemde, deri solunumu ile alınan 02 miktarı, metabolik olayların tamamının durmaması için yeterlidir. Deri solunumunun insan solunumundaki payı ise sadece % 1'dir.
Bitkilerde Govde Yapisi Bilgileri
Bitkilerde Gövde
Gelişme düzeyi yüksek bitkilerin toprak üstündeki yaprak ve üreme organlarını taşıyan, silindirik yapılı ve dallanma gösteren organa GÖVDE denir. Gövde genelde yer üstünde gelişir; ama bazı bitkilerde patates (=Solanum tuberosum) hem yeraltı hem de yerüstü gövdeleri vardır. Deniz yosunları ve mantarların gerçek gövdeleri yoktur. Kesilen bir lale bitkisi hemen solmaya başlar. Gövde kanalı ile başka su iletilmez; ama buharlaşma yaprak ve çiçek vasıtasıyla devam eder. Renkli su bulunan bir kaba,çiçekli bir bitki konup gövdenin enine kesiti incelenirse, renk maddesi sadece su ve mineral tuzların kökten yukarıya doğru iletildiği iletim demetleri bölgesinde izlenir. Bu dokuya iletim demetlerinin "KSİLEM"(=xylem)i veya kanal bölgesi denir. İletim demetlerinin dışında da iletim yollan vardır. Bunlar asimilasyon ürünlerini yapraklardan alarak taşır. Bu kısma elek veya FLOEM (=Phloem) denir. Çiftçeneklilerde (=Dikotiledon) ksilem ve floem arasında genellikle farklılaşmamış ve bölünebilen bir doku hattı yer alır. Buna "KAMBİYUM" denir. Kambiyum, odunsu bitkilerin enine büyümesinde rol oynar. İletim kanalları uzunlamasına hücrelerden oluşur. Bu hücrelerin yapısı ksilem ve floemde farklıdır.
Ksilem "TRAKE" ve "TRAKEİD" içerir. Bunlar ardarda bulunan ölü hücre borularıdır. Bu hücrelerin protoplastı çözüldüğünden su akışı kolaydır. Trakeidlerde ucu sivri hücreler, özel açıklıklar (=geçit) kanalı ile onları izleyen hücrelerle ilişkidedir. Trakelerde enine çeperler tamamen çözünmüştür. Bazı borular bir metre kadar uzunluktadır (meşede 10-100 cm). Çeperler odunlaşmıştır. Yaprakların su kaybı nedeni ile boru içinde bir alçak basınç oluşur. Boruların genişliği 0,25 mm (meşede) ile 0,006 mm (ıhlamurda) arasında değişebilir. Çeperlerdeki birikimler halka veya helezoniktir. Böylece komşu dokularla su ve diğer maddeleri değiştokuş ederler.
Floem elek boruları taşır. Bunlar plazmalı, uzun ve canlı hücrelerden oluşur. Çekirdekleri yoktur ve yakındaki küçük kayma hücreleri ile plazmatik ilişkidedirler. Elek borularının hücre çeperleri odunlaşmamıştır. Elek hücreleri arasındaki enine çeperler elek gibi delikli olup protoplastları elek porları aracılığıyla ilişkidedir.
İletim demetleri kökdeki merkezi silindirde beraberce bulunur. Bunlar ibreli ağaç gövdesinde ve çiftçeneklilerde bir daire üzerine yerleşir. Tekçeneklilerde gövde kesitinin her tarafına yayılır. İletim demetleri arasında öz ışınları yer alır. Bunlar ince çeperli hücrelerin oluşturduğu temel dokudan meydana gelir ve öz ile kabuk arasında madde değişimini sağlar. İletim demetleri yaprakta bağ halinde olup, yaprak damarlarını oluşturur. Bu damarlar tekçeneklilerde paralel, çiftçeneklilerde ise ağsı bir yapıdadır.
Bitki Gövdesi ve Enine Büyüme
Gövde ekseni, uç kısımda "VEJETASYON NOKTASI" denen bir büyüme bölgesi taşır. Gövde çok sayıda hücre bölünmesi ile enine büyür. Buna "PRİMER ENİNE BÜYÜME" denir. Hücreler daha sonra farklılaşmaya başlar ve çok nadiren bölünür. Bir bitki sürekli olarak büyürse iletim elemanları ve destek doku yeterli olamayacağından bu dokular ilaveten yapılır. Bu nedenle ibreli ve daha küçük dikotiledon bitkiler gövde eksenini güçlendirmek için ayrıca "SEKONDER ENİNE BÜYÜME" yapar. Bunun için gerekli olan en önemli koşul, bölünme yeteneğindeki hücrelere sahip bir kambiyumun varlığıdır. Daha baştan beri genellikle kapalı bir kambiyum halkası mevcut olup, sürekli yeni hücreler üretir ve bunları dışa ve içeriye gönderir. Bu yeni hücreler konumlarına göre ksilem veya floem elemanlarına dönüşür. Diğer türlerde kambiyum sadece iletim demetlerinde bulunur. Bu açık iletim demetlerindeki kambiyum üniteleri bir halkaya dönüşür ve aynı şekilde yeni ksilem ve floem hücreleri yapar. Bu şekilde, sekonder ksilem olarak "ODUN" ve sekonder floem olarak da "SOYMUK" oluşur. Kambiyumun faaliyeti mevsimsel bir ritme bağlıdır. İlkbaharda yapraklar sürünce, artan su gereksinimini karşılamak için geniş olan ksilem boruları oluşur. Bu dönem vejetasyon mevsimi olup büyümenin gerçekleştiği dönemdir. Sonraki mevsimde, örneğin sonbaharda, odun elemanları daha daralır ve kalın çeperli olur. Bu şekilde "YILLIK HALKA"lar oluşur. İlkbahar halkaları sonbahara göre daha açık renklidir. Bir açık bir koyu halka bir yıllık enine büyümeyi gösterir. Yıllık halkalar sayılarak ağacın yaşı saptanır. Buna göre en içteki halka en yaşlı, en dıştaki en geç yıllık halkadır. Çünkü kambiyum tarafından en son meydana getirilen halka, en dışdakidir.
Bitkinin Gövdesi ve Gövde Metamorfozları
Gövdenin esas görevi dışında, başka işlere yönelmesi sonucu, gövde metamorfozları oluşur. Bunlar genelde iki gruba ayrılır:
a) Süsen {-İris), mührüsüleyman (=Polygonatum) gibi toprakaltında sürünücü bir şekilde gelişen rizom gövdesi; patates, yer elması (=Helianthus tuberosus) ve siklamen (=Cyclamen neopolitanum)'deki gibi toprakaltında gelişen etli ve yuvarlak yumru gövde ve soğan (=Allium cepa), sümbül (=Hyacinthus sp.) ve lale (=Tulipa sp.) gibi toprakaltında gelişen ve tabla denen gövdenin etrafında pul yapraklarla örtülü soğan (=Bulbus) ve sert soğan (ör. kılıçotu -Gladiolus sp.) gövde tiplerinin yer aldığı TOPRAKALTI GÖVDE MATAMORFOZLARI vardır.
b) Gövdenin yere uzandığı sürünücü gövde, örneğin çilek (-Fragaria vesca); kurak bölgedeki bitkilerde yaprakların indirgendiği ve asimilasyonu da yürüttüğü asimilasyon gövdesi (ör. kaktüsler, sütleğenler ); asma (-Vitis vinifera) gibi tutma ve sarılmaya yarayan sarılıcı gövde ve nihayet abdestbozan {-Sarcopoterium spinosum), kadıntuzluğu (=Berberis vulgaris) ve ateşdikeni (=Pyracantha coccinea)'ndeki gibi sürgünlerin diken halini aldığı diken gövdelerinin yer aldığı TOPRAKÜSTÜ GÖVDE METAMORFOZLARI vardır.
Monokotiledonlarda (=Tekçeneklilerde) İletim Demetleri
Monokotiledonların iletim demetleri oldukça dengeli bir şekilde sap üzerine dağılmıştır. İletim demetlerinin mikroskobik yapısı da ilginçtir. İç kısımdaki ksilem ve dıştaki floem arasında kambiyum bulunmaz. Kapalı iletim demetlerinden söz edilir. Enine büyüme kambiyumdan gerçekleştiği için, yucca bitkisi gibi bazı ayrıcalar dışında, monokotiledon (=tekçenekliler)larda sekonder enine büyüme mümkün değildir.
Bitki Gövde ve Su Nakli
Bitkisel ürün için suyun önemi çok büyüktür. Örneğin tahıl bitkileri bir ton dane için yaklaşık 500 ton suya gereksinim duyar. Dane karbonhidratı içinde ise sadece 0,6 ton su fikse edilir. Bir kg kuru kütle için gereken su miktarı çeşitli bitkilerde farklıdır (örneğin söğütte, akçaağaca göre iki mislidir). Su noksanlığı söz konusu olursa, su
kaybı stomalar kapatılarak engellenir. Su bitkide iletim demetlerinin ölü hücreleri ve hücre çeperindeki küçük boşluklar üzerinden nakledilir. Burada endodermis hücreleri bir ayrıcalık oluşturur. Onlar suyun ve onda çözünen madde akışını kökte kontrol öderler. Eğer gövdeden halka şeklinde bir parça soymuk çıkarılırsa yapraklar solmaz. Yani su nakli odunun iletim borularında devam eder. Bununla birlikte asimilasyon ürünleri elek boruları kesildiği için köke ulaşamaz.
Asimilasyon Ürünlerinin (=Asimilat) Nakledilmesi
Bitkinin klorofilsiz kısımları fotosentez yapmaz; ama karbonhidrata ihtiyaç duyar. Bunlar kök, çiçek, meyva, tohum ve gövde ucu olup yapraklardan karbonhidrat alır. Bunun iletimi floem suyu kanalı ile olur. Floem suyunda çözünen maddelerin % 90'dan daha fazlası şekerlerden ve özellikle de sakkarozdan oluşur. Az miktarda aminoasit ve azot içeren diğer maddeler de nakledilir.
Asimilatların iletimi, genel olarak "TRACER" denen radyoaktif madde kullanılarak incelenir. Eğer bir bitki, radyoaktivite yayan 14C izotopunu şeker yapabiliyorsa, şekerin takip ettiği yol bitkide izlenebilir. Bu yöntemle gövdenin üst kısmındaki yaprakların asimilatlarını gövde ucuna, alttaki yaprakların ise köke ilettikleri belirlenir. Meyva oluşumu sırasında ise asimilatların tamamı meyva ve tohumlara gönderilir. Tracer yöntemi ile asimilatların iletim hızı da ölçülür. Bu hız saatte 50-100 cm'yi ancak bulur.
Asimilat İletim Mekanizması
Yaprak hücrelerinde, fotosentez nedeniyle şeker yoğunluğu yüksektir. Şeker, floem özsuyu ile yoğunluğun az olduğu bitki bölümlerine gönderilir. Yoğunluk farkları besin iletimi için kullanılır.
Şeker önce aktif olarak yaprak iç dokusu hücrelerinden iletim hücrelerine getirilir. Oradan çok sayıdaki plazma bağı üzerinden floeme geçer. Burada şeker yoğunluğu artar. Bu komşu dokulardan özellikle ksilem borularından floeme ozmotik su girişine neden olur. Kök gibi şeker yoğunluğunun düşük olduğu kısımlarda floem suyu tekrar boşaltılır. Şeker floem borularından iletim hücrelerine geçer. Oradan da, muhtemelen aktif madde iletimi ile kök hücrelerine verilir. Floemde şeker yoğunluğunun azalması, komşu hücrelerde ozmotik su çıkışına yol açar. Böylece floem özsuyu yavaşça floemin dolduğu bölgelerden, boşaltıldığı yere doğru akar. Bu teoriye, asimilat iletiminin "BASINÇLI AKIM TEORİSİ" denir.
Gelişme düzeyi yüksek bitkilerin toprak üstündeki yaprak ve üreme organlarını taşıyan, silindirik yapılı ve dallanma gösteren organa GÖVDE denir. Gövde genelde yer üstünde gelişir; ama bazı bitkilerde patates (=Solanum tuberosum) hem yeraltı hem de yerüstü gövdeleri vardır. Deniz yosunları ve mantarların gerçek gövdeleri yoktur. Kesilen bir lale bitkisi hemen solmaya başlar. Gövde kanalı ile başka su iletilmez; ama buharlaşma yaprak ve çiçek vasıtasıyla devam eder. Renkli su bulunan bir kaba,çiçekli bir bitki konup gövdenin enine kesiti incelenirse, renk maddesi sadece su ve mineral tuzların kökten yukarıya doğru iletildiği iletim demetleri bölgesinde izlenir. Bu dokuya iletim demetlerinin "KSİLEM"(=xylem)i veya kanal bölgesi denir. İletim demetlerinin dışında da iletim yollan vardır. Bunlar asimilasyon ürünlerini yapraklardan alarak taşır. Bu kısma elek veya FLOEM (=Phloem) denir. Çiftçeneklilerde (=Dikotiledon) ksilem ve floem arasında genellikle farklılaşmamış ve bölünebilen bir doku hattı yer alır. Buna "KAMBİYUM" denir. Kambiyum, odunsu bitkilerin enine büyümesinde rol oynar. İletim kanalları uzunlamasına hücrelerden oluşur. Bu hücrelerin yapısı ksilem ve floemde farklıdır.
Ksilem "TRAKE" ve "TRAKEİD" içerir. Bunlar ardarda bulunan ölü hücre borularıdır. Bu hücrelerin protoplastı çözüldüğünden su akışı kolaydır. Trakeidlerde ucu sivri hücreler, özel açıklıklar (=geçit) kanalı ile onları izleyen hücrelerle ilişkidedir. Trakelerde enine çeperler tamamen çözünmüştür. Bazı borular bir metre kadar uzunluktadır (meşede 10-100 cm). Çeperler odunlaşmıştır. Yaprakların su kaybı nedeni ile boru içinde bir alçak basınç oluşur. Boruların genişliği 0,25 mm (meşede) ile 0,006 mm (ıhlamurda) arasında değişebilir. Çeperlerdeki birikimler halka veya helezoniktir. Böylece komşu dokularla su ve diğer maddeleri değiştokuş ederler.
Floem elek boruları taşır. Bunlar plazmalı, uzun ve canlı hücrelerden oluşur. Çekirdekleri yoktur ve yakındaki küçük kayma hücreleri ile plazmatik ilişkidedirler. Elek borularının hücre çeperleri odunlaşmamıştır. Elek hücreleri arasındaki enine çeperler elek gibi delikli olup protoplastları elek porları aracılığıyla ilişkidedir.
İletim demetleri kökdeki merkezi silindirde beraberce bulunur. Bunlar ibreli ağaç gövdesinde ve çiftçeneklilerde bir daire üzerine yerleşir. Tekçeneklilerde gövde kesitinin her tarafına yayılır. İletim demetleri arasında öz ışınları yer alır. Bunlar ince çeperli hücrelerin oluşturduğu temel dokudan meydana gelir ve öz ile kabuk arasında madde değişimini sağlar. İletim demetleri yaprakta bağ halinde olup, yaprak damarlarını oluşturur. Bu damarlar tekçeneklilerde paralel, çiftçeneklilerde ise ağsı bir yapıdadır.
Bitki Gövdesi ve Enine Büyüme
Gövde ekseni, uç kısımda "VEJETASYON NOKTASI" denen bir büyüme bölgesi taşır. Gövde çok sayıda hücre bölünmesi ile enine büyür. Buna "PRİMER ENİNE BÜYÜME" denir. Hücreler daha sonra farklılaşmaya başlar ve çok nadiren bölünür. Bir bitki sürekli olarak büyürse iletim elemanları ve destek doku yeterli olamayacağından bu dokular ilaveten yapılır. Bu nedenle ibreli ve daha küçük dikotiledon bitkiler gövde eksenini güçlendirmek için ayrıca "SEKONDER ENİNE BÜYÜME" yapar. Bunun için gerekli olan en önemli koşul, bölünme yeteneğindeki hücrelere sahip bir kambiyumun varlığıdır. Daha baştan beri genellikle kapalı bir kambiyum halkası mevcut olup, sürekli yeni hücreler üretir ve bunları dışa ve içeriye gönderir. Bu yeni hücreler konumlarına göre ksilem veya floem elemanlarına dönüşür. Diğer türlerde kambiyum sadece iletim demetlerinde bulunur. Bu açık iletim demetlerindeki kambiyum üniteleri bir halkaya dönüşür ve aynı şekilde yeni ksilem ve floem hücreleri yapar. Bu şekilde, sekonder ksilem olarak "ODUN" ve sekonder floem olarak da "SOYMUK" oluşur. Kambiyumun faaliyeti mevsimsel bir ritme bağlıdır. İlkbaharda yapraklar sürünce, artan su gereksinimini karşılamak için geniş olan ksilem boruları oluşur. Bu dönem vejetasyon mevsimi olup büyümenin gerçekleştiği dönemdir. Sonraki mevsimde, örneğin sonbaharda, odun elemanları daha daralır ve kalın çeperli olur. Bu şekilde "YILLIK HALKA"lar oluşur. İlkbahar halkaları sonbahara göre daha açık renklidir. Bir açık bir koyu halka bir yıllık enine büyümeyi gösterir. Yıllık halkalar sayılarak ağacın yaşı saptanır. Buna göre en içteki halka en yaşlı, en dıştaki en geç yıllık halkadır. Çünkü kambiyum tarafından en son meydana getirilen halka, en dışdakidir.
Bitkinin Gövdesi ve Gövde Metamorfozları
Gövdenin esas görevi dışında, başka işlere yönelmesi sonucu, gövde metamorfozları oluşur. Bunlar genelde iki gruba ayrılır:
a) Süsen {-İris), mührüsüleyman (=Polygonatum) gibi toprakaltında sürünücü bir şekilde gelişen rizom gövdesi; patates, yer elması (=Helianthus tuberosus) ve siklamen (=Cyclamen neopolitanum)'deki gibi toprakaltında gelişen etli ve yuvarlak yumru gövde ve soğan (=Allium cepa), sümbül (=Hyacinthus sp.) ve lale (=Tulipa sp.) gibi toprakaltında gelişen ve tabla denen gövdenin etrafında pul yapraklarla örtülü soğan (=Bulbus) ve sert soğan (ör. kılıçotu -Gladiolus sp.) gövde tiplerinin yer aldığı TOPRAKALTI GÖVDE MATAMORFOZLARI vardır.
b) Gövdenin yere uzandığı sürünücü gövde, örneğin çilek (-Fragaria vesca); kurak bölgedeki bitkilerde yaprakların indirgendiği ve asimilasyonu da yürüttüğü asimilasyon gövdesi (ör. kaktüsler, sütleğenler ); asma (-Vitis vinifera) gibi tutma ve sarılmaya yarayan sarılıcı gövde ve nihayet abdestbozan {-Sarcopoterium spinosum), kadıntuzluğu (=Berberis vulgaris) ve ateşdikeni (=Pyracantha coccinea)'ndeki gibi sürgünlerin diken halini aldığı diken gövdelerinin yer aldığı TOPRAKÜSTÜ GÖVDE METAMORFOZLARI vardır.
Monokotiledonlarda (=Tekçeneklilerde) İletim Demetleri
Monokotiledonların iletim demetleri oldukça dengeli bir şekilde sap üzerine dağılmıştır. İletim demetlerinin mikroskobik yapısı da ilginçtir. İç kısımdaki ksilem ve dıştaki floem arasında kambiyum bulunmaz. Kapalı iletim demetlerinden söz edilir. Enine büyüme kambiyumdan gerçekleştiği için, yucca bitkisi gibi bazı ayrıcalar dışında, monokotiledon (=tekçenekliler)larda sekonder enine büyüme mümkün değildir.
Bitki Gövde ve Su Nakli
Bitkisel ürün için suyun önemi çok büyüktür. Örneğin tahıl bitkileri bir ton dane için yaklaşık 500 ton suya gereksinim duyar. Dane karbonhidratı içinde ise sadece 0,6 ton su fikse edilir. Bir kg kuru kütle için gereken su miktarı çeşitli bitkilerde farklıdır (örneğin söğütte, akçaağaca göre iki mislidir). Su noksanlığı söz konusu olursa, su
kaybı stomalar kapatılarak engellenir. Su bitkide iletim demetlerinin ölü hücreleri ve hücre çeperindeki küçük boşluklar üzerinden nakledilir. Burada endodermis hücreleri bir ayrıcalık oluşturur. Onlar suyun ve onda çözünen madde akışını kökte kontrol öderler. Eğer gövdeden halka şeklinde bir parça soymuk çıkarılırsa yapraklar solmaz. Yani su nakli odunun iletim borularında devam eder. Bununla birlikte asimilasyon ürünleri elek boruları kesildiği için köke ulaşamaz.
Asimilasyon Ürünlerinin (=Asimilat) Nakledilmesi
Bitkinin klorofilsiz kısımları fotosentez yapmaz; ama karbonhidrata ihtiyaç duyar. Bunlar kök, çiçek, meyva, tohum ve gövde ucu olup yapraklardan karbonhidrat alır. Bunun iletimi floem suyu kanalı ile olur. Floem suyunda çözünen maddelerin % 90'dan daha fazlası şekerlerden ve özellikle de sakkarozdan oluşur. Az miktarda aminoasit ve azot içeren diğer maddeler de nakledilir.
Asimilatların iletimi, genel olarak "TRACER" denen radyoaktif madde kullanılarak incelenir. Eğer bir bitki, radyoaktivite yayan 14C izotopunu şeker yapabiliyorsa, şekerin takip ettiği yol bitkide izlenebilir. Bu yöntemle gövdenin üst kısmındaki yaprakların asimilatlarını gövde ucuna, alttaki yaprakların ise köke ilettikleri belirlenir. Meyva oluşumu sırasında ise asimilatların tamamı meyva ve tohumlara gönderilir. Tracer yöntemi ile asimilatların iletim hızı da ölçülür. Bu hız saatte 50-100 cm'yi ancak bulur.
Asimilat İletim Mekanizması
Yaprak hücrelerinde, fotosentez nedeniyle şeker yoğunluğu yüksektir. Şeker, floem özsuyu ile yoğunluğun az olduğu bitki bölümlerine gönderilir. Yoğunluk farkları besin iletimi için kullanılır.
Şeker önce aktif olarak yaprak iç dokusu hücrelerinden iletim hücrelerine getirilir. Oradan çok sayıdaki plazma bağı üzerinden floeme geçer. Burada şeker yoğunluğu artar. Bu komşu dokulardan özellikle ksilem borularından floeme ozmotik su girişine neden olur. Kök gibi şeker yoğunluğunun düşük olduğu kısımlarda floem suyu tekrar boşaltılır. Şeker floem borularından iletim hücrelerine geçer. Oradan da, muhtemelen aktif madde iletimi ile kök hücrelerine verilir. Floemde şeker yoğunluğunun azalması, komşu hücrelerde ozmotik su çıkışına yol açar. Böylece floem özsuyu yavaşça floemin dolduğu bölgelerden, boşaltıldığı yere doğru akar. Bu teoriye, asimilat iletiminin "BASINÇLI AKIM TEORİSİ" denir.
Kok Nedir Kok Cesitleri ve Yapisi
Kök Nedir, Kök Çeşitleri Nelerdir
Çok az ayrıca dışında kökler bitkinin yeraltındaki kısımlarıdır. Bunlar bitkiyi toprağa bağlar, su ve mineral tuzları alır. Kökler genellikle şeker pancarı ve havuçtaki gibi önemli depo organı olarak görev yapar. Genel olarak ana kök (=primer kök), yan kök (=sekonder kök) ve ek kök (=adventif kök)'e ayrılır.
Kökün Yapısı ve Kök Hücresi
Kök çeşitlilik gösterir ve bitkinin toprağa tutunması ve su ile mineral tuzların emilmesini sağlama gibi iki önemli görevi vardır. Kökün enine kesidi incelendiğinde bir "MERKEZİ SİLİNDİR" görülür. Bu kabuk dokusu tarafından sarılır. Kokucu bölgesindeki dış kısma "RİZODERMİS", iç kısma ise "ENDODERMİS" denir. Büyüme zonunun bulunduğu kokucu bir "KÖK YÜKSÜĞÜ" tarafından sarılır ve bu yolla da korunur. Bunun hemen akabinde kök saçağı (yan köklerinin) yer aldığı bölge gelir. Yaşlı kök kısımlarında kök saçağı bulunmaz.
Su ve mineral tuzlarının alınımı sadece kök saçağı bölgesinde gerçekleşir. Kök saçaklarının etrafında çeperler vardır ve uzunlukları ise birkaç milimetreyi bulur.
Kök saçaklarını rizodermis yapar. Bunlar toprak tanecikleri arasına girip, binleri bulan (1 cm 'de birkaç bin adet) sayıları ile kökün yüzeyini artırır. Bir çavdarın tahminen 10 milyardan daha fazla kök saçağı vardır. Bu kök saçakları ardarda eklenirse 10 000 km'lik bir uzunluğa ulaşır. Bunlar sadece birkaç gün yaşar; ama sürekli olarak yeni kök saçakları oluşur. Bunların ölümü ile birlikte rizodermis hücreleri de parçalanır. Böylece onların altındaki kabuk tabakası yeni bir kapama dokusuna dönüşür. Kabuğun hücreleri de su geçirmez mantar maddesi depolar. Bu nedenle kökün yaşlı bölümlerine su giremez. Merkezî silindir iletim ve destek dokudan oluşur. Merkezdeki bu yerleşim düzeni, köke daha çok çekme ve eğilme yeteneği verir.
Köklerin esas görevlerinden başka işlevleri metamorfoz (=değişim)'a uğrayarak gerçekleştirir. Buna göre kök besin maddesi depolar (=depo kökü, örneğin, patates, yıldız çiçeği ve turp); bataklık bölgelerde solunum kökleri yaparlar; duvar sarmaşığı (=Hedera helix)'ndaki gibi tutunma kökü; bir süs bitkisi olan deve tapanı (=Monstera deliciosa) ve mısır (=Zea mayadaki gibi destek kök olabilir; sıcak ülkelerde sıkça rastlanan, örneğin orkidelerdeki gibi asimilasyon kökü oluşturulabilir. Ökseotu (=Viscum albüm), cinsaçı (-Cuscuta sp.) ve canavarotu (=Drobanche sp.) gibi parazit bitkilerin, konak bitkiden yararlanmak için yaptıkları sömürücü kökler ya da emme kökler; Çiğdem (—Crocus sp.) ve Türkalacası {-Lilium martagon) gibi bitkiler, toprakaltı gövdelerinin daha derine gitmesini sağlamak için çekme kökleri yaparlar ve nihayet hurma ve palmiyelerdeki gibi diken şeklinde olan kökler koruyucu görev yapar.
Kökün Suyu Alması
Kökler, toprağın su rezervi ile ilişkidedir. Toprak tanecikleri arasındaki boşluk-lu bölgelerde kapiler su toplandığı halde, hidrat suyu toprak taneciklerinin üstünde bağlı olarak bulunur. Bitki, suyun bu her iki şeklini de kullanır.
Su köke, saçak bölgesindeki mantarlaşmamış hücre çeperinden kolayca girer. Buradan iki farklı yolla merkezi silindire geçer. Birinci yolda kapiler boşluklarla hücre çeperindeki mantar benzeri birikim ile bu yoldan suyun ilerlemesi engellenir. "CASPARY" adı verilen bu hatlar suyu geçirmez. Su ancak endodermis hücrelerinin protoplastlan üzerinden ilerler. Su diğer yolla da kök kabuk hücrelerinin protoplastlan ile endodermis hücrelerinin plazmasına iletilir. Buradan da merkezi silindirin su iletim borularına geçer.
Suyun kabuk doku tarafından yer değiştirmesinden kök hücrelerinin dıştan içe doğru artan ozmotik emme gücü sorumludur. Bununla beraber emme gücü endodermisde oldukça azalır. Bu duruma "ENDODERMİS PATLAMASI" denir.
Endodermisden merkezi silindire giden başka bir yol için ozmotik kuvvet söz konusu değildir. Ama merkezi silindirin kanallarında suyu muhtemelen endodermis hücrelerinden çeken düşük bir basınç vardır. Bu düşük basınç, yapraktaki buharlaşma faaliyeti sonucu oluşur. Bitki endodermis hücreleri sayesinde içinde birçok iyon ve molekül bulunan su alma işini düzenler.
Kökün İyonları Alması, Bitkilerde Kök
Kural olarak topraktaki iyonlar, kök saçağında bulunan hücrelere göre daha az yoğundur. Kök saçakları topraktan su ile birlikte onda çözünen mineral tuzlan da alır. Toprak bu maddeler için önemli bir depodur. Bununla birlikte mineral tuzlarının % 98'i zor çözünür ve ancak çok yavaş serbest hale geçer. Yaklaşık % 0,2'si kapilar toprak suyunda çözünmüş olup hemen kullanıma hazırdır. Geriye kalan kısım toprak taneciklerinin üst yüzeyince emilir. Örneğin kil mineralleri gibi negatif yüklü parçacıklar, katyonlara bağlanır. Bitki bu iyonları, iyon değiştirme işlemi ile kazanır. Bunun için bitki katyonları alır ve protonları dışarıya verir. Anyonlar hidrokarbon (=HCC>3) iyonlarına karşı değiştirilir.
Ölçümler kök hücresindeki anorganik iyon yoğunluğunun onu saran topraktakine göre daha yüksek olduğunu gösterir. İyonlar, yoğunluk düşüşü ile alınır ve zenginleşir. Bu ise sadece ATP kullanımı ile olur; ama seçici olarak alınma gibi bir avantaja sahiptir. Bundan belli bazı iyonların, toprağın mineral tuz rezervinden seçilip alınabilme imkanı doğar. Bitki bu şekilde, K- ve P- iyonları ile takviye edilir. İyonlar kabuk hücrelerinin protoplastlan sayesinde endodermise kadar taşınır. Endodermis hücreleri onları aktif olarak su iletim borularına verir.
Kökler solunum için havaya gereksinim duyar. Onlar toprağın boşluklu bölgelerindeki toprak havasını kullanır. Toprak çok ıslanırsa hava su tarafından dışarıya çıkmaya zorlanır. Bunun sonucunda kökler çürür ve ölür. Bunu da bitkinin ölümü izler.
Kök Basıncı ve Kök Bilgisi
Eğer nem yüksekse, buharlaşma çok zor olur. Kadın mantosu ve diğer birçok ot türü gibi bazı bitkiler, su atarak mineral tuz naklini zorlayabilirler. Onlar aktif olarak, yani enerji kullanıp, suyu özel su yarıklarından (=hidatod) veya yaprak ucu ve kenarındaki su bezlerinden sıkıştırır. Çiği andıran yapıları, sabahın erken saatlerinde izlemek mümkündür. Suyun bu şekilde aktif olarak salgılanmasına "GUTASYON" denir. Buna benzer bir durum da bitkinin belli bölgelerinde olan kanamadır. Eğer bitkinin dalı kesilirse, gövdeden sürekli olarak akıcı bir madde çıkar. Bu olay daha çok huşda (=Betula sp.) görülebilir; öyleki ilkbaharda kesilen noktadan litrelerce şekerli su akar.
Depolanan besin maddesi, buharlaşma ile iletimin daha düşük olduğu bir dönemde tomurcuklara doğru gönderilir ve orada biriktirilir.
Gutasyon ve kanamanın nedeni "KÖK BASINCF'dır. Bu durum buharlaşma hiç olmadığında da, endodermis hücrelerinin iyonları merkezi silindire göndermesi sonucunda olur. Artan iyon yoğunluğu, kök dokudan ozmotik su akışını sağlar ve su yukarıya doğru pompalanır.
Çok az ayrıca dışında kökler bitkinin yeraltındaki kısımlarıdır. Bunlar bitkiyi toprağa bağlar, su ve mineral tuzları alır. Kökler genellikle şeker pancarı ve havuçtaki gibi önemli depo organı olarak görev yapar. Genel olarak ana kök (=primer kök), yan kök (=sekonder kök) ve ek kök (=adventif kök)'e ayrılır.
Kökün Yapısı ve Kök Hücresi
Kök çeşitlilik gösterir ve bitkinin toprağa tutunması ve su ile mineral tuzların emilmesini sağlama gibi iki önemli görevi vardır. Kökün enine kesidi incelendiğinde bir "MERKEZİ SİLİNDİR" görülür. Bu kabuk dokusu tarafından sarılır. Kokucu bölgesindeki dış kısma "RİZODERMİS", iç kısma ise "ENDODERMİS" denir. Büyüme zonunun bulunduğu kokucu bir "KÖK YÜKSÜĞÜ" tarafından sarılır ve bu yolla da korunur. Bunun hemen akabinde kök saçağı (yan köklerinin) yer aldığı bölge gelir. Yaşlı kök kısımlarında kök saçağı bulunmaz.
Su ve mineral tuzlarının alınımı sadece kök saçağı bölgesinde gerçekleşir. Kök saçaklarının etrafında çeperler vardır ve uzunlukları ise birkaç milimetreyi bulur.
Kök saçaklarını rizodermis yapar. Bunlar toprak tanecikleri arasına girip, binleri bulan (1 cm 'de birkaç bin adet) sayıları ile kökün yüzeyini artırır. Bir çavdarın tahminen 10 milyardan daha fazla kök saçağı vardır. Bu kök saçakları ardarda eklenirse 10 000 km'lik bir uzunluğa ulaşır. Bunlar sadece birkaç gün yaşar; ama sürekli olarak yeni kök saçakları oluşur. Bunların ölümü ile birlikte rizodermis hücreleri de parçalanır. Böylece onların altındaki kabuk tabakası yeni bir kapama dokusuna dönüşür. Kabuğun hücreleri de su geçirmez mantar maddesi depolar. Bu nedenle kökün yaşlı bölümlerine su giremez. Merkezî silindir iletim ve destek dokudan oluşur. Merkezdeki bu yerleşim düzeni, köke daha çok çekme ve eğilme yeteneği verir.
Köklerin esas görevlerinden başka işlevleri metamorfoz (=değişim)'a uğrayarak gerçekleştirir. Buna göre kök besin maddesi depolar (=depo kökü, örneğin, patates, yıldız çiçeği ve turp); bataklık bölgelerde solunum kökleri yaparlar; duvar sarmaşığı (=Hedera helix)'ndaki gibi tutunma kökü; bir süs bitkisi olan deve tapanı (=Monstera deliciosa) ve mısır (=Zea mayadaki gibi destek kök olabilir; sıcak ülkelerde sıkça rastlanan, örneğin orkidelerdeki gibi asimilasyon kökü oluşturulabilir. Ökseotu (=Viscum albüm), cinsaçı (-Cuscuta sp.) ve canavarotu (=Drobanche sp.) gibi parazit bitkilerin, konak bitkiden yararlanmak için yaptıkları sömürücü kökler ya da emme kökler; Çiğdem (—Crocus sp.) ve Türkalacası {-Lilium martagon) gibi bitkiler, toprakaltı gövdelerinin daha derine gitmesini sağlamak için çekme kökleri yaparlar ve nihayet hurma ve palmiyelerdeki gibi diken şeklinde olan kökler koruyucu görev yapar.
Kökün Suyu Alması
Kökler, toprağın su rezervi ile ilişkidedir. Toprak tanecikleri arasındaki boşluk-lu bölgelerde kapiler su toplandığı halde, hidrat suyu toprak taneciklerinin üstünde bağlı olarak bulunur. Bitki, suyun bu her iki şeklini de kullanır.
Su köke, saçak bölgesindeki mantarlaşmamış hücre çeperinden kolayca girer. Buradan iki farklı yolla merkezi silindire geçer. Birinci yolda kapiler boşluklarla hücre çeperindeki mantar benzeri birikim ile bu yoldan suyun ilerlemesi engellenir. "CASPARY" adı verilen bu hatlar suyu geçirmez. Su ancak endodermis hücrelerinin protoplastlan üzerinden ilerler. Su diğer yolla da kök kabuk hücrelerinin protoplastlan ile endodermis hücrelerinin plazmasına iletilir. Buradan da merkezi silindirin su iletim borularına geçer.
Suyun kabuk doku tarafından yer değiştirmesinden kök hücrelerinin dıştan içe doğru artan ozmotik emme gücü sorumludur. Bununla beraber emme gücü endodermisde oldukça azalır. Bu duruma "ENDODERMİS PATLAMASI" denir.
Endodermisden merkezi silindire giden başka bir yol için ozmotik kuvvet söz konusu değildir. Ama merkezi silindirin kanallarında suyu muhtemelen endodermis hücrelerinden çeken düşük bir basınç vardır. Bu düşük basınç, yapraktaki buharlaşma faaliyeti sonucu oluşur. Bitki endodermis hücreleri sayesinde içinde birçok iyon ve molekül bulunan su alma işini düzenler.
Kökün İyonları Alması, Bitkilerde Kök
Kural olarak topraktaki iyonlar, kök saçağında bulunan hücrelere göre daha az yoğundur. Kök saçakları topraktan su ile birlikte onda çözünen mineral tuzlan da alır. Toprak bu maddeler için önemli bir depodur. Bununla birlikte mineral tuzlarının % 98'i zor çözünür ve ancak çok yavaş serbest hale geçer. Yaklaşık % 0,2'si kapilar toprak suyunda çözünmüş olup hemen kullanıma hazırdır. Geriye kalan kısım toprak taneciklerinin üst yüzeyince emilir. Örneğin kil mineralleri gibi negatif yüklü parçacıklar, katyonlara bağlanır. Bitki bu iyonları, iyon değiştirme işlemi ile kazanır. Bunun için bitki katyonları alır ve protonları dışarıya verir. Anyonlar hidrokarbon (=HCC>3) iyonlarına karşı değiştirilir.
Ölçümler kök hücresindeki anorganik iyon yoğunluğunun onu saran topraktakine göre daha yüksek olduğunu gösterir. İyonlar, yoğunluk düşüşü ile alınır ve zenginleşir. Bu ise sadece ATP kullanımı ile olur; ama seçici olarak alınma gibi bir avantaja sahiptir. Bundan belli bazı iyonların, toprağın mineral tuz rezervinden seçilip alınabilme imkanı doğar. Bitki bu şekilde, K- ve P- iyonları ile takviye edilir. İyonlar kabuk hücrelerinin protoplastlan sayesinde endodermise kadar taşınır. Endodermis hücreleri onları aktif olarak su iletim borularına verir.
Kökler solunum için havaya gereksinim duyar. Onlar toprağın boşluklu bölgelerindeki toprak havasını kullanır. Toprak çok ıslanırsa hava su tarafından dışarıya çıkmaya zorlanır. Bunun sonucunda kökler çürür ve ölür. Bunu da bitkinin ölümü izler.
Kök Basıncı ve Kök Bilgisi
Eğer nem yüksekse, buharlaşma çok zor olur. Kadın mantosu ve diğer birçok ot türü gibi bazı bitkiler, su atarak mineral tuz naklini zorlayabilirler. Onlar aktif olarak, yani enerji kullanıp, suyu özel su yarıklarından (=hidatod) veya yaprak ucu ve kenarındaki su bezlerinden sıkıştırır. Çiği andıran yapıları, sabahın erken saatlerinde izlemek mümkündür. Suyun bu şekilde aktif olarak salgılanmasına "GUTASYON" denir. Buna benzer bir durum da bitkinin belli bölgelerinde olan kanamadır. Eğer bitkinin dalı kesilirse, gövdeden sürekli olarak akıcı bir madde çıkar. Bu olay daha çok huşda (=Betula sp.) görülebilir; öyleki ilkbaharda kesilen noktadan litrelerce şekerli su akar.
Depolanan besin maddesi, buharlaşma ile iletimin daha düşük olduğu bir dönemde tomurcuklara doğru gönderilir ve orada biriktirilir.
Gutasyon ve kanamanın nedeni "KÖK BASINCF'dır. Bu durum buharlaşma hiç olmadığında da, endodermis hücrelerinin iyonları merkezi silindire göndermesi sonucunda olur. Artan iyon yoğunluğu, kök dokudan ozmotik su akışını sağlar ve su yukarıya doğru pompalanır.
Bitkilerde Yaprak Yapisi ve Ozellikleri
Bitkilerde Yaprak Yapısı ve Özellikleri
Hemen bütün bitkiler, kökleri ile topraktan su ve onda çözünen mineral tuzları alır. Alınan bu maddelerin nakli, iletim demetleri kanalı ile bitkinin bütün dokularına ve özellikle de yapraklarına doğru olur. Bitkinin yaprakları, fotosentezin olduğu en önemli organları olup su naklinde de rol oynar. Yaprak hem enerji üreten maddeleri üretir, hem de bitki özsuyundan suyun atılmasını gerçekleştirerek terlemeyi sağlar.
Yaprağın Yapısı Hakkında Bilgi
Farklı bitkilerdeki yaprak yapıları da bir çeşitlilik veya çok biçimlilik gösterir. Ama hepsi aynı temel yapı planı üzerine kurulmuştur. Akasya veya dişbudakdaki gibi yaprakların bir araya gelmesiyle oluşan bileşik yapraklar olduğu gibi, diken, iğne ya da burgu şeklinde veya küçük böcek ve sinekleri yakalayıp sindiren etçil yapraklar da vardır. Yaprağın bitkideki dizilişi rastgele olmayıp bir sisteme uygundur. Yaprak nereden olursa bir açıyla (divergens açısı) çıkar. Yaprak dizilişi karşılıklı çapraz (dekuzat, örneğin, leylak, karanfil), dairesel (=vertisillat, örnek zakkum) ve spiral (sarmal ya da altarnat, örneğin mısır, süsen ikili sarmal, kızılağaç, üçlü sarmal) olmak üzere ayrılır. Yaprak çeşitliliği yaşam şekillerinde de kendini gösterir, herdem yeşil çamgillerin ibre yapraklan yanında, belli mevsimlerde yapraklarını döken yapraklı ağaçlar da vardır. Yaprak, taban (=bazis), sap (=petiyol) ve aya (=lamina) gibi üç bölüme ayrılır.
Yaprakların solunum organı olarak yapılanması, karayosunları ile birlikte ortaya çıkmıştır. Daha sonra ortaya çıkan eğreltiler, üreme organlarının bazı bölgelerini kuvvetlendirip, özsuyunun dolaşımını kolaylaştırmak için yaprak yapısında ligninden yararlanmıştır. İlk ağaçlar 300 milyon yıl önce ortaya çıkmıştır. 160 milyon yıl önce ortaya çıkan mamut ağacı (=Gingko biloba) günümüzde de yaşamakta olup yelpaze biçimindeki ilkel yapraklara sahiptir. Bu yapraklarda merkezi damar yoktur. İbrelilerde, iğne şeklini alan ve gövdeyi kaplayan ibreler kuraklığa ve dona oldukça dayanıklı olup, kışın dökülmez. Çiçekli bitkilerin yaprakları genelde dökülür ve her yıl yenilenir.
Birçok yaprağın üstü koyu, altı açık yeşil görünür. Bu renk farkı, içyapı ile ilişkilidir. Mikroskop altında incelenen yaprağın enine kesitinden onun dört tabakalı olduğu izlenir. Yaprağı üst ve alttan örten tabaka, "EPİDERMİS" adı da verilen bir "Kapama Dokusu "dur. Epidermis hücreleri aynı konumda yerleşmiş olup, kloroplast içermez. Epidermisin üstü koruyucu ve su geçirmez mumsu bir madde olan "KUTİKULA" ile sarılıdır. Alt ve üst epidermis arasında yaprağın iç dokusu, yani mezofil tabakası bulunur. Yaprağın iç dokusu genelde iki hücre tabakasından oluşur:
"PALİZAD DOKU1 da kloroplastça zengin hücreler, aralarında boşluk bırakmadan yanyana dizilir. Bu doku esas itibariyle fotosentezi yürütür. Bunun altındaki "SÜNGER DOKU solunuma katılır. Bu dokunun hücreleri arasında hava ile dolu interselüler boşluk vardır. Sünger doku hücreleri arasındaki bu boşluklar, "STOMA" denen açıklıklarla dışarı ile ilişkidedir . Yapraklar dallara öyle yerleşmiştir ki, her yaprak güneş ışığından azami miktarda yararlanabilsin. Bu nedenle bazen değişik konumlu yapraklara rastlanır
Yapraklarda Buharlaşma, Yaprak Hücreleri
Su, yaprak damarları ile yaprağın iç kısmına iletilir. Buradan su buharı sünger
dokunun hücre arası boşlukları ile dışarıya verilir. Bu olaya buharlaşma veya "TRANSPİRASYON" denir. Bunun bitki için iki önemi vardır. Su ve içindeki mineral tuzlar sürekli olarak topraktan emilir. Buharlaşmadaki soğutma, güneşin etkisi altındaki yaprak yüzeylerini yanmaya karşı korur. Yalnız buharlaşma yaprağın epidermisinin küçük bir kısmında olur; zira üstteki örtü kutikula suyun çıkışını engeller ve böylece yaprağı buharlaşmaya karşı korur. Sadece doğal yetişme alanlarında yeterli miktarda su olan bitki türleri, çok ince bir kutikulaya sahiptir. Böylece kutikula kanalı ile yüksek oranda buharlaşma olur.
Bitkilerin çoğunda transpirasyon suyu daha çok stomalarca dışarıya verilir. Stomaların sayısı çoktur. Örneğin 1 cm2'lik yaprak yüzeyinde ortalama 20000-40000 stoma vardır. Böylece stomalar üzerinden çok yüksek oranda buharlaşma gerçekleşir.
Stoma Açıklığı ve Yaprak Anatomisi
Yaprak yüzeyinin büyüklüğüne göre yaprağın sentez yeteneği de artar. Aynı şekilde su buharlaşması da yaprak yüzeyine bağlı olarak yükselir ve normalden daha büyük buharlaşma da bitkiyi tehlikeye sokar. Bu nedenle bitkiler buharlaşmayı düzenleyen bir çıkış yoluna sahiptir. Bitki su kaybını, stoma açıklığı ile kontrol eder. Bunun için porları genişletir veya daraltır. Her stoma açıklığı iki adet fasulye şeklinde kapama hücresi tarafından sınırlanır. Porlar sünger dokunun oldukça büyük olan interselüler bölgesine, yani solunum boşluğu adı verilen kısma açılır . Kapama hücreleri diğer epidermis hücrelerinin aksine biraz kloroplast içerir. Kapama hücrelerinin çeperinin kalınlığı düzensizdir, dış ve iç çeperleri çok kalın olduğu halde komşu hücrelerin çeperleri çok incedir. Stoma açıklıkları genellikle yaprağın alt kısmındadır.
Stomalar açılıp kapanabilirler. Bu hareket kapama hücrelerindeki turgor basıncının artmasına bağlıdır. Kapama hücrelerinin çeperi düzensiz bir şekilde kalınlaşmıştır. Turgor basıncı artınca kalınlığı az olan çeperler genişler, kapama hücreleri (=bekçi hücreleri) büzüşür ve porlar açılır.
Özellikle yazın öğlen saatlerinde 30-35°C sıcaklıklarda, porlann büyük bölümü kapanır. Böylece buharlaşma ile su kaybı önlenir; ama diğer yandan da fotosentez için gereken CO2 alınamaz.
Yaprağın İşlev ve Yapısı Arasındaki İlişki
Yaprak yüzeyinin artışı ışık emilimini elverişli hale getirir. İnce yapraklarda stomalar asimilasyon dokusuna çok yakın bulunur. Ayrıca asimilasyon dokusunun hücreleri arasındaki boşluklar solunumu artırır. Fotosentezde yaprakta sürekli madde nakli olur. Hücre çeperlerinden buharlaşma ile su, su buharı olarak ve fotosentezle oluşan oksijen stomalardan dışarı çıkar. Aynı anda CO2 stomalardan yaprağa girer. Geceleri nişasta şekere dönüşür ve floemle nakledilir. 1 mm2'lik bir yaprak yüzeyinde 50-500 stoma bulunur.
Kırmızı yapraklı kayın ve fındık türlerinde hücre sıvısında çözünmüş antokyan klorofili bastırır. Sonbaharda yaprağın sararması klorofilin yıkımı ile olur, bu arada yapraktaki sarı ve kırmızı "karotinoid" adı verilen renk maddeleri oluşur. Bazı türler sonbaharda ilaveten antokyan yapar. Klorofili yıkan maddelerin rengi kahvedir.
Hemen bütün bitkiler, kökleri ile topraktan su ve onda çözünen mineral tuzları alır. Alınan bu maddelerin nakli, iletim demetleri kanalı ile bitkinin bütün dokularına ve özellikle de yapraklarına doğru olur. Bitkinin yaprakları, fotosentezin olduğu en önemli organları olup su naklinde de rol oynar. Yaprak hem enerji üreten maddeleri üretir, hem de bitki özsuyundan suyun atılmasını gerçekleştirerek terlemeyi sağlar.
Yaprağın Yapısı Hakkında Bilgi
Farklı bitkilerdeki yaprak yapıları da bir çeşitlilik veya çok biçimlilik gösterir. Ama hepsi aynı temel yapı planı üzerine kurulmuştur. Akasya veya dişbudakdaki gibi yaprakların bir araya gelmesiyle oluşan bileşik yapraklar olduğu gibi, diken, iğne ya da burgu şeklinde veya küçük böcek ve sinekleri yakalayıp sindiren etçil yapraklar da vardır. Yaprağın bitkideki dizilişi rastgele olmayıp bir sisteme uygundur. Yaprak nereden olursa bir açıyla (divergens açısı) çıkar. Yaprak dizilişi karşılıklı çapraz (dekuzat, örneğin, leylak, karanfil), dairesel (=vertisillat, örnek zakkum) ve spiral (sarmal ya da altarnat, örneğin mısır, süsen ikili sarmal, kızılağaç, üçlü sarmal) olmak üzere ayrılır. Yaprak çeşitliliği yaşam şekillerinde de kendini gösterir, herdem yeşil çamgillerin ibre yapraklan yanında, belli mevsimlerde yapraklarını döken yapraklı ağaçlar da vardır. Yaprak, taban (=bazis), sap (=petiyol) ve aya (=lamina) gibi üç bölüme ayrılır.
Yaprakların solunum organı olarak yapılanması, karayosunları ile birlikte ortaya çıkmıştır. Daha sonra ortaya çıkan eğreltiler, üreme organlarının bazı bölgelerini kuvvetlendirip, özsuyunun dolaşımını kolaylaştırmak için yaprak yapısında ligninden yararlanmıştır. İlk ağaçlar 300 milyon yıl önce ortaya çıkmıştır. 160 milyon yıl önce ortaya çıkan mamut ağacı (=Gingko biloba) günümüzde de yaşamakta olup yelpaze biçimindeki ilkel yapraklara sahiptir. Bu yapraklarda merkezi damar yoktur. İbrelilerde, iğne şeklini alan ve gövdeyi kaplayan ibreler kuraklığa ve dona oldukça dayanıklı olup, kışın dökülmez. Çiçekli bitkilerin yaprakları genelde dökülür ve her yıl yenilenir.
Birçok yaprağın üstü koyu, altı açık yeşil görünür. Bu renk farkı, içyapı ile ilişkilidir. Mikroskop altında incelenen yaprağın enine kesitinden onun dört tabakalı olduğu izlenir. Yaprağı üst ve alttan örten tabaka, "EPİDERMİS" adı da verilen bir "Kapama Dokusu "dur. Epidermis hücreleri aynı konumda yerleşmiş olup, kloroplast içermez. Epidermisin üstü koruyucu ve su geçirmez mumsu bir madde olan "KUTİKULA" ile sarılıdır. Alt ve üst epidermis arasında yaprağın iç dokusu, yani mezofil tabakası bulunur. Yaprağın iç dokusu genelde iki hücre tabakasından oluşur:
"PALİZAD DOKU1 da kloroplastça zengin hücreler, aralarında boşluk bırakmadan yanyana dizilir. Bu doku esas itibariyle fotosentezi yürütür. Bunun altındaki "SÜNGER DOKU solunuma katılır. Bu dokunun hücreleri arasında hava ile dolu interselüler boşluk vardır. Sünger doku hücreleri arasındaki bu boşluklar, "STOMA" denen açıklıklarla dışarı ile ilişkidedir . Yapraklar dallara öyle yerleşmiştir ki, her yaprak güneş ışığından azami miktarda yararlanabilsin. Bu nedenle bazen değişik konumlu yapraklara rastlanır
Yapraklarda Buharlaşma, Yaprak Hücreleri
Su, yaprak damarları ile yaprağın iç kısmına iletilir. Buradan su buharı sünger
dokunun hücre arası boşlukları ile dışarıya verilir. Bu olaya buharlaşma veya "TRANSPİRASYON" denir. Bunun bitki için iki önemi vardır. Su ve içindeki mineral tuzlar sürekli olarak topraktan emilir. Buharlaşmadaki soğutma, güneşin etkisi altındaki yaprak yüzeylerini yanmaya karşı korur. Yalnız buharlaşma yaprağın epidermisinin küçük bir kısmında olur; zira üstteki örtü kutikula suyun çıkışını engeller ve böylece yaprağı buharlaşmaya karşı korur. Sadece doğal yetişme alanlarında yeterli miktarda su olan bitki türleri, çok ince bir kutikulaya sahiptir. Böylece kutikula kanalı ile yüksek oranda buharlaşma olur.
Bitkilerin çoğunda transpirasyon suyu daha çok stomalarca dışarıya verilir. Stomaların sayısı çoktur. Örneğin 1 cm2'lik yaprak yüzeyinde ortalama 20000-40000 stoma vardır. Böylece stomalar üzerinden çok yüksek oranda buharlaşma gerçekleşir.
Stoma Açıklığı ve Yaprak Anatomisi
Yaprak yüzeyinin büyüklüğüne göre yaprağın sentez yeteneği de artar. Aynı şekilde su buharlaşması da yaprak yüzeyine bağlı olarak yükselir ve normalden daha büyük buharlaşma da bitkiyi tehlikeye sokar. Bu nedenle bitkiler buharlaşmayı düzenleyen bir çıkış yoluna sahiptir. Bitki su kaybını, stoma açıklığı ile kontrol eder. Bunun için porları genişletir veya daraltır. Her stoma açıklığı iki adet fasulye şeklinde kapama hücresi tarafından sınırlanır. Porlar sünger dokunun oldukça büyük olan interselüler bölgesine, yani solunum boşluğu adı verilen kısma açılır . Kapama hücreleri diğer epidermis hücrelerinin aksine biraz kloroplast içerir. Kapama hücrelerinin çeperinin kalınlığı düzensizdir, dış ve iç çeperleri çok kalın olduğu halde komşu hücrelerin çeperleri çok incedir. Stoma açıklıkları genellikle yaprağın alt kısmındadır.
Stomalar açılıp kapanabilirler. Bu hareket kapama hücrelerindeki turgor basıncının artmasına bağlıdır. Kapama hücrelerinin çeperi düzensiz bir şekilde kalınlaşmıştır. Turgor basıncı artınca kalınlığı az olan çeperler genişler, kapama hücreleri (=bekçi hücreleri) büzüşür ve porlar açılır.
Özellikle yazın öğlen saatlerinde 30-35°C sıcaklıklarda, porlann büyük bölümü kapanır. Böylece buharlaşma ile su kaybı önlenir; ama diğer yandan da fotosentez için gereken CO2 alınamaz.
Yaprağın İşlev ve Yapısı Arasındaki İlişki
Yaprak yüzeyinin artışı ışık emilimini elverişli hale getirir. İnce yapraklarda stomalar asimilasyon dokusuna çok yakın bulunur. Ayrıca asimilasyon dokusunun hücreleri arasındaki boşluklar solunumu artırır. Fotosentezde yaprakta sürekli madde nakli olur. Hücre çeperlerinden buharlaşma ile su, su buharı olarak ve fotosentezle oluşan oksijen stomalardan dışarı çıkar. Aynı anda CO2 stomalardan yaprağa girer. Geceleri nişasta şekere dönüşür ve floemle nakledilir. 1 mm2'lik bir yaprak yüzeyinde 50-500 stoma bulunur.
Kırmızı yapraklı kayın ve fındık türlerinde hücre sıvısında çözünmüş antokyan klorofili bastırır. Sonbaharda yaprağın sararması klorofilin yıkımı ile olur, bu arada yapraktaki sarı ve kırmızı "karotinoid" adı verilen renk maddeleri oluşur. Bazı türler sonbaharda ilaveten antokyan yapar. Klorofili yıkan maddelerin rengi kahvedir.
Endositoz ve Ekzositoz Nedir
Endositoz ve Ekzositoz Nedir
Vücutta günde 100 milyar yeni kan hücresi üretilir. Aynı miktarda yaşlı kan hücresi kandan uzaklaştırılmalıdır. Bu ise "MAKROFAJ"lann görevidir. Bunlar, vücuda zararlı parçacıkların yokedilmesi için özelleşen, bakteri, virüs ve diğer katı maddeleri alıp sindiren hücrelerdir. Aynı şekilde yine diğer birçok ökaryont hücresi de makromolekülleri, küçük parçacık ve sıvıları hücre membranı kanalı ile alabilir. Eğer çözünmüş madde taşıyan sıvılar küçük bir torbacığa girerse "PİNOSİTOZ", büyük parçacık veya ölü hücre ya da bakterinin tamamı, örneğin makrofajlar tarafından yutulursa, buna "FAGOSİTOZ" denir. Bu olaylara "ENDOSİTOZ" adı verilir. Membran vesikülünün oluşumu ve enzimatik primer lizozomun, "Sekonder lizozoma" gelişmesini göstermektedir.
Sekonder lizozomlarda, alınan maddeler sindirilir. Hücrede kullanılmayan maddeler dışarıya atılır. Bu maddelerin hücre dışına atılmasına "EKZOSİTOZ" denir. Bazı hücreler, mesela pankreasların langerhans adacığında olanlar, ekzositozu büyük hormon moleküllerinin dışarıya verilmesi için kullanır. Bu arada membran vesikülünde kalan insülin, vesikül membranı ile hücre membranının kaynaşması ile kana boşaltılır. Bütün hücrelerin, plazma membranlarındaki küçük bölgeleri içeriye doğru girinti yaptırarak, çevredeki maddeleri aldıkları kabul edilir. Makrofajların endositoz oranı çok yüksek olup, dakikada dış membranlarının % 3'ünü vesiküller şeklinde içeri alırlar. Bu ise yarım saat içinde onların membranlarının % 100'ünü kullandıkları anlamına gelir. Makrofajların hücre yüzeyleri endositoz olayında aynı büyüklükte kaldığından, buna paralel olarak eşit miktarda ekzositozun olaylandığı kabul edilmelidir. Bunu hücrede membran yıkan ve bu büyüklükte gerçekleşen hiçbir olayın olamayacağı görüşü destekler.
Endositoz da makromoleküllerin hücre çevresinden seçilip alındığı olaylar vardır. Kolesterinin, hücre membranımn yapımında kullanılan madde ya da hormonların sentezi için ön basamak olarak alınması buna bir örnektir. Hücre, reseptör proteini üretir ve bunu membranda belli yerlere koyar. Eğer bu membran yüzeyi girinti yaparsa, hücreye kandan çok miktarda bağlı kolesterin girer. Bu olay sadece 10 dakika sürer ve çok selektiftir. Hücre, reseptör proteini ile ne alınacağını belirler. Reseptör proteinlerin türü çekirdekteki genlerle saptanır. Bazı insanlarda kalıtsal bir bozuklukla haddinden fazla çalışan bir protein yapılır, bu da kolesterini bağlayamaz. Bu nedenle böyle insanların kanında yüksek yoğunlukta kolesterin oluşur. Bu da onlarda arteriosikleroz rizikosunu artırır.
Vücutta günde 100 milyar yeni kan hücresi üretilir. Aynı miktarda yaşlı kan hücresi kandan uzaklaştırılmalıdır. Bu ise "MAKROFAJ"lann görevidir. Bunlar, vücuda zararlı parçacıkların yokedilmesi için özelleşen, bakteri, virüs ve diğer katı maddeleri alıp sindiren hücrelerdir. Aynı şekilde yine diğer birçok ökaryont hücresi de makromolekülleri, küçük parçacık ve sıvıları hücre membranı kanalı ile alabilir. Eğer çözünmüş madde taşıyan sıvılar küçük bir torbacığa girerse "PİNOSİTOZ", büyük parçacık veya ölü hücre ya da bakterinin tamamı, örneğin makrofajlar tarafından yutulursa, buna "FAGOSİTOZ" denir. Bu olaylara "ENDOSİTOZ" adı verilir. Membran vesikülünün oluşumu ve enzimatik primer lizozomun, "Sekonder lizozoma" gelişmesini göstermektedir.
Sekonder lizozomlarda, alınan maddeler sindirilir. Hücrede kullanılmayan maddeler dışarıya atılır. Bu maddelerin hücre dışına atılmasına "EKZOSİTOZ" denir. Bazı hücreler, mesela pankreasların langerhans adacığında olanlar, ekzositozu büyük hormon moleküllerinin dışarıya verilmesi için kullanır. Bu arada membran vesikülünde kalan insülin, vesikül membranı ile hücre membranının kaynaşması ile kana boşaltılır. Bütün hücrelerin, plazma membranlarındaki küçük bölgeleri içeriye doğru girinti yaptırarak, çevredeki maddeleri aldıkları kabul edilir. Makrofajların endositoz oranı çok yüksek olup, dakikada dış membranlarının % 3'ünü vesiküller şeklinde içeri alırlar. Bu ise yarım saat içinde onların membranlarının % 100'ünü kullandıkları anlamına gelir. Makrofajların hücre yüzeyleri endositoz olayında aynı büyüklükte kaldığından, buna paralel olarak eşit miktarda ekzositozun olaylandığı kabul edilmelidir. Bunu hücrede membran yıkan ve bu büyüklükte gerçekleşen hiçbir olayın olamayacağı görüşü destekler.
Endositoz da makromoleküllerin hücre çevresinden seçilip alındığı olaylar vardır. Kolesterinin, hücre membranımn yapımında kullanılan madde ya da hormonların sentezi için ön basamak olarak alınması buna bir örnektir. Hücre, reseptör proteini üretir ve bunu membranda belli yerlere koyar. Eğer bu membran yüzeyi girinti yaparsa, hücreye kandan çok miktarda bağlı kolesterin girer. Bu olay sadece 10 dakika sürer ve çok selektiftir. Hücre, reseptör proteini ile ne alınacağını belirler. Reseptör proteinlerin türü çekirdekteki genlerle saptanır. Bazı insanlarda kalıtsal bir bozuklukla haddinden fazla çalışan bir protein yapılır, bu da kolesterini bağlayamaz. Bu nedenle böyle insanların kanında yüksek yoğunlukta kolesterin oluşur. Bu da onlarda arteriosikleroz rizikosunu artırır.
Membranla Madde Nakli
Membranla Madde Nakli
Hücreler bulundukları ortamdaki maddeleri seçebilir. Seçicilik görevini "MEMBRAN-NAKİL-PROTEİN'leri üstlenir. Membran proteinleri, bilindiği kadarı ile hücre membranına tamamen girerek özellikle hidrofob çift lipid tabakasını örter ve böylece hidrofil parçacıkları da nakledilebilir. Şeker veya aminoasitlerin, iyonları için de böyle nakil proteinleri vardır.
Bazı membran-nakil-proteinleri, derişim gradientleri yönünde, yani yüksekten düşük yoğunluğa doğru, iyon veya moleküllerin geçişine izin verir. Yoğunluk farkının dengelenmesinden sonra nakil yavaşlar. Pasif transporta katılan bazı proteinler "taşıyıcı" veya "KARRİER" adı verilen moleküllerce taşınır ve bunlar membranın diğer kenarına bırakılır. Bazı nakil proteinleri de membranda hidrofil bir kanal yapar.
Bir kısım karierler molekül veya iyonları da kimyasal veya elektrokimyasal gradientlere karşı nakledilebilir. Bunlar enerji kullanarak pompa gibi çalışır. Bu nedenle daima enerji sevkeden olaylardaki gibi serçekleşir (örneğin ATP-parçalanması). Bu nakil şekline "AKTİF TRANSPORT" denir. Enerji bazen hidrojen veya sodyum iyonlarınca da, gradienti izleyerek nakledilir, yani yoğunluğu yüksek olan bölgeden düşük yoğunluktaki bölgelere doğru yer değiştirirler.
Karier proteinlerinin enzimlerle birçok benzerliği vardır. Bunlar sadece belli bir molekülü bağlar ve eğer bütün bağ noktaları dolu ise nakil maksimum bir sürate ulaşır. Nakil, rekabet eden moleküllerce de kompetitif olarak inhibe edilebilir. Bunların enzimlerden tek farkı, bağlanan substratın kimyasal olarak değişmemesidir. Naklin, karier proteininin üç boyutlu yapısının, reversibl olan değişimi ile ilgili olduğu kabul edilir.
Potasyum-Sodyum-Pompası
Bütün hayvansal hücreler ve özellikle sinir hücreleri, bir membran potansiyeline sahiptir. Bu da Na ve K iyonlarının eşit olmayan dağılımı ile ilişkilidir. K-Na-Pompasınm en önemli kısmı, Na iyonlarının hücreden çıkışı, K iyonlarının ise hücreye girişidir. Yine K-Na-pompasmın en önemli bölümü, ATP'yi parçalayan K-Na-ATPaz adlı enzimdir. Bu, ikisi büyük ve ikisi küçük birimli 4 proteinden oluşur.
Membranı geçen büyük proteinlerin ATP, 3 Na- ve 2 de K- iyonu için bağlanma yeri vardır. Küçük protein moleküllerinin görevi henüz tam olarak bilinmemektedir. ATPaz saatte 100 molekül ATP parçalar. Her ATP molekülü için 3 Na iyonu hücre dışına, 2 K iyonu hücre içine nakledilir. ATP parçalanmasında Na iyonları varken, ATP'nin fosfatı ATPaze enzimine bağlanır. Enzimin fosforilasyonu büyük bir olasılıkla ATPazın dengesini değiştirir. Bu arada 3 Na iyonu nakledilir. Buna karşın defosforilasyon, K iyonu naklini etkiler. ATPaze ise bu sırada ilk durumuna geri döner.
Hücreler bulundukları ortamdaki maddeleri seçebilir. Seçicilik görevini "MEMBRAN-NAKİL-PROTEİN'leri üstlenir. Membran proteinleri, bilindiği kadarı ile hücre membranına tamamen girerek özellikle hidrofob çift lipid tabakasını örter ve böylece hidrofil parçacıkları da nakledilebilir. Şeker veya aminoasitlerin, iyonları için de böyle nakil proteinleri vardır.
Bazı membran-nakil-proteinleri, derişim gradientleri yönünde, yani yüksekten düşük yoğunluğa doğru, iyon veya moleküllerin geçişine izin verir. Yoğunluk farkının dengelenmesinden sonra nakil yavaşlar. Pasif transporta katılan bazı proteinler "taşıyıcı" veya "KARRİER" adı verilen moleküllerce taşınır ve bunlar membranın diğer kenarına bırakılır. Bazı nakil proteinleri de membranda hidrofil bir kanal yapar.
Bir kısım karierler molekül veya iyonları da kimyasal veya elektrokimyasal gradientlere karşı nakledilebilir. Bunlar enerji kullanarak pompa gibi çalışır. Bu nedenle daima enerji sevkeden olaylardaki gibi serçekleşir (örneğin ATP-parçalanması). Bu nakil şekline "AKTİF TRANSPORT" denir. Enerji bazen hidrojen veya sodyum iyonlarınca da, gradienti izleyerek nakledilir, yani yoğunluğu yüksek olan bölgeden düşük yoğunluktaki bölgelere doğru yer değiştirirler.
Karier proteinlerinin enzimlerle birçok benzerliği vardır. Bunlar sadece belli bir molekülü bağlar ve eğer bütün bağ noktaları dolu ise nakil maksimum bir sürate ulaşır. Nakil, rekabet eden moleküllerce de kompetitif olarak inhibe edilebilir. Bunların enzimlerden tek farkı, bağlanan substratın kimyasal olarak değişmemesidir. Naklin, karier proteininin üç boyutlu yapısının, reversibl olan değişimi ile ilgili olduğu kabul edilir.
Potasyum-Sodyum-Pompası
Bütün hayvansal hücreler ve özellikle sinir hücreleri, bir membran potansiyeline sahiptir. Bu da Na ve K iyonlarının eşit olmayan dağılımı ile ilişkilidir. K-Na-Pompasınm en önemli kısmı, Na iyonlarının hücreden çıkışı, K iyonlarının ise hücreye girişidir. Yine K-Na-pompasmın en önemli bölümü, ATP'yi parçalayan K-Na-ATPaz adlı enzimdir. Bu, ikisi büyük ve ikisi küçük birimli 4 proteinden oluşur.
Membranı geçen büyük proteinlerin ATP, 3 Na- ve 2 de K- iyonu için bağlanma yeri vardır. Küçük protein moleküllerinin görevi henüz tam olarak bilinmemektedir. ATPaz saatte 100 molekül ATP parçalar. Her ATP molekülü için 3 Na iyonu hücre dışına, 2 K iyonu hücre içine nakledilir. ATP parçalanmasında Na iyonları varken, ATP'nin fosfatı ATPaze enzimine bağlanır. Enzimin fosforilasyonu büyük bir olasılıkla ATPazın dengesini değiştirir. Bu arada 3 Na iyonu nakledilir. Buna karşın defosforilasyon, K iyonu naklini etkiler. ATPaze ise bu sırada ilk durumuna geri döner.
Turgor Nedir Turgor Basinci
Turgor Nedir, Turgor Basıncı Hakkında Bilgiler
Bitki vakuollerinin içeriği sulu bir çözelti olup, çeşitli iyon ve moleküllere sahiptir. Vakuoller tonoplast denen semipermeabl bir membranla çevrilidir. Böylece hücre dışardan su alabilir. Suyun hücreye girişi, vakuollerdeki basınç büyüklüğü hücre çeperinin basıncına ulaşıncaya kadar devam eder. Hücreye yeterli miktarda su verilirse, her canlı bitki hücresi bir dengede bulunur. Bu yolla hücrenin gergin bir hal almasına "TURGOR" adı verilir. Turgor bitki dokusunun sağlamlığı için önemlidir. Odunlaşmamış otsu bitki kısımları suyun eksik olması durumunda hemen solar. Bu arada turgor basıncı azalır ve bitki dokusu hemen gevşer. Hücre yaşadığı ve hücre membranı normal çalıştığı sürece ozmotik su alımı turgor ile tekrar gerçekleşir.
Çöl bitkileri ve tuz seven bitkilerin kök hücreleri, çok yüksek ozmotik değerlere sahiptir. Fasulyenin kök hücrelerinde 2-5 bar olan ozmotik basınca karşın, tuz bitkilerinde bu değer 30 barın üstündedir. Hatta çöl bitkilerinin kök hücrelerindeki ozmotik basınç 100 bardan fazladır. Bu sayede bitkiler toprakta en az miktarda olan suyu bile rahatça emerler.
Bitki vakuollerinin içeriği sulu bir çözelti olup, çeşitli iyon ve moleküllere sahiptir. Vakuoller tonoplast denen semipermeabl bir membranla çevrilidir. Böylece hücre dışardan su alabilir. Suyun hücreye girişi, vakuollerdeki basınç büyüklüğü hücre çeperinin basıncına ulaşıncaya kadar devam eder. Hücreye yeterli miktarda su verilirse, her canlı bitki hücresi bir dengede bulunur. Bu yolla hücrenin gergin bir hal almasına "TURGOR" adı verilir. Turgor bitki dokusunun sağlamlığı için önemlidir. Odunlaşmamış otsu bitki kısımları suyun eksik olması durumunda hemen solar. Bu arada turgor basıncı azalır ve bitki dokusu hemen gevşer. Hücre yaşadığı ve hücre membranı normal çalıştığı sürece ozmotik su alımı turgor ile tekrar gerçekleşir.
Çöl bitkileri ve tuz seven bitkilerin kök hücreleri, çok yüksek ozmotik değerlere sahiptir. Fasulyenin kök hücrelerinde 2-5 bar olan ozmotik basınca karşın, tuz bitkilerinde bu değer 30 barın üstündedir. Hatta çöl bitkilerinin kök hücrelerindeki ozmotik basınç 100 bardan fazladır. Bu sayede bitkiler toprakta en az miktarda olan suyu bile rahatça emerler.
Plazmoliz Nedir
Plazmoliz Nedir
Soğan epiteli lam üzerine konur ve bir damla derişik şeker çözeltisi damla-tılırsa, kısa bir zaman sonra, hücre plazmasının yuvarlaklaştığı ve küçüldüğü görülür. Bütün bitki hücrelerinin etrafında sabit bir çeper vardır. Hücre plazması da bir membranla yani "PLAZMALEMA" ile sınırlanır. Vakuollere doğru başka bir membran, yani "TONOPLAST" plazmayı hücre sıvısından ayırır. Derişik şeker çözeltisi hücre çeperinden girebilir; ama hücre membranmdan giremez.
Plazma sınırında, hücre sıvısından suyun çıkmasını etkileyerek hücre içeriğinin büzüşmesine yol açar. Yani hücre membram su için geçirgendir; ama onun içindeki çözünmüş parçacıklar için geçirgen değildir. Plazmanın bu şekilde hücre çeperinden ayrılıp hücrenin ortasında büzüşmesine "PLAZMOLİZ" denir. Plazmolizle hücrenin ölmediği kanıtlanabilir. Eğer kısa bir süre için plazmolize uğramış hücre su ile muamele edilirse vakuoller dolar ve plazma da tekrar çepere doğru gelir yerleşir. Bu nedenle plazmolize uğrayabilme canlı bir bitki hücresi için canlılık işaretidir.
İyi bir mikroskobla bu ozmotik olay insan alyuvarında da gösterilebilir. Kan damlasına, derişik şeker çözeltisi damlatılırsa, alyuvarların büzüştüğü ve dikenli bir küre şeklini aldığı görülür. Eğer yoğunluk ilişkisi değiştirilir ve distile su kullanılırsa, alyuvarın patladığı izlenir. Zira alyuvarların membranı bu değişmeye dayanamaz ve hücrenin patlamasını engelleyemez.
Soğan epiteli lam üzerine konur ve bir damla derişik şeker çözeltisi damla-tılırsa, kısa bir zaman sonra, hücre plazmasının yuvarlaklaştığı ve küçüldüğü görülür. Bütün bitki hücrelerinin etrafında sabit bir çeper vardır. Hücre plazması da bir membranla yani "PLAZMALEMA" ile sınırlanır. Vakuollere doğru başka bir membran, yani "TONOPLAST" plazmayı hücre sıvısından ayırır. Derişik şeker çözeltisi hücre çeperinden girebilir; ama hücre membranmdan giremez.
Plazma sınırında, hücre sıvısından suyun çıkmasını etkileyerek hücre içeriğinin büzüşmesine yol açar. Yani hücre membram su için geçirgendir; ama onun içindeki çözünmüş parçacıklar için geçirgen değildir. Plazmanın bu şekilde hücre çeperinden ayrılıp hücrenin ortasında büzüşmesine "PLAZMOLİZ" denir. Plazmolizle hücrenin ölmediği kanıtlanabilir. Eğer kısa bir süre için plazmolize uğramış hücre su ile muamele edilirse vakuoller dolar ve plazma da tekrar çepere doğru gelir yerleşir. Bu nedenle plazmolize uğrayabilme canlı bir bitki hücresi için canlılık işaretidir.
İyi bir mikroskobla bu ozmotik olay insan alyuvarında da gösterilebilir. Kan damlasına, derişik şeker çözeltisi damlatılırsa, alyuvarların büzüştüğü ve dikenli bir küre şeklini aldığı görülür. Eğer yoğunluk ilişkisi değiştirilir ve distile su kullanılırsa, alyuvarın patladığı izlenir. Zira alyuvarların membranı bu değişmeye dayanamaz ve hücrenin patlamasını engelleyemez.
Ozmoz Nedir Ozmotik Basinc
Ozmoz Nedir, Ozmotik Basınç
Semipermeabl bir membranla saf sudan ayrılmış kaba, şeker çözeltisi konursa tek yönlü bir difüzyon olaylanır. Bu olay difüzyonun özel bir şekli olup "DİYALİZ" adını alır. Şeker çözeltisindeki su molekülleri membrandan geçebildiğinden, çok sayıda su molekülü çözeltiye doğru geçtiği halde, çözeltiden aksi yöne doğru molekül akışı daha az olur. Su moleküllerinin kabın diğer tarafındaki çözeltiye doğru hareketi sonucunda, kaplardaki sıvıların seviyesi farkhlaşır. Bunun sonucu ozmotik bir basınç (=OB) oluşur. Suyun alınmasıyla oluşan turgor basıncı ozmotik basınca zıt yönde çalışır. Ozmotik basınç seviyesi, sıvısı artan; yani suyu alan sütundaki hidrostatik basınca, diğer bir ifade ile turgor basınca (=TB) eşdeğerdir (Ozmoz Su Arıtma). Yani OB>TB olduğu sürece sisteme su gelmesine yol açan kuvvete emme kuvveti (=EK) denir. Canlı hücrede gerçekleşen özel ve tek yönlü difüzyon olayına "OZMOZ" denir. Ozmoz su moleküllerinin yüksek yoğunlukta bulundukları bölgelerden, düşük yoğunluktaki bölgelere, yarı geçirgen bir zar aracılığı ile taşınmasıdır.
Böylece ozmoza katılan OB, TB ve EK gibi öğeler arasındaki matematiksel ilişkiden söz edilir. Yani EK=OB-TB, ozmozun başlangıcında TB sıfır olduğundan, EK=OB olur ve EK en yüksek değere ulaşır. Eğer EK sıfıra inerse zaten emilme sona erer.
Hücre membranının yarı geçirgenliğini deneysel olarak gösteren birçok model vardır. Bu modellerde müşterek olan özellik membranların suyu geçirip, suyun içinde çözünen maddeleri geçirmeyen porlara sahip olmalarıdır. Bunun için selofan kağıdı kullanılır. Difüzyon, diyaliz ve ozmoz pasif taşıma olaylarıdır. Burada yoğunluk farkı önemlidir. Bunlar hem bitki hem de hayvan hücresinde rol oynarlar.
Semipermeabl bir membranla saf sudan ayrılmış kaba, şeker çözeltisi konursa tek yönlü bir difüzyon olaylanır. Bu olay difüzyonun özel bir şekli olup "DİYALİZ" adını alır. Şeker çözeltisindeki su molekülleri membrandan geçebildiğinden, çok sayıda su molekülü çözeltiye doğru geçtiği halde, çözeltiden aksi yöne doğru molekül akışı daha az olur. Su moleküllerinin kabın diğer tarafındaki çözeltiye doğru hareketi sonucunda, kaplardaki sıvıların seviyesi farkhlaşır. Bunun sonucu ozmotik bir basınç (=OB) oluşur. Suyun alınmasıyla oluşan turgor basıncı ozmotik basınca zıt yönde çalışır. Ozmotik basınç seviyesi, sıvısı artan; yani suyu alan sütundaki hidrostatik basınca, diğer bir ifade ile turgor basınca (=TB) eşdeğerdir (Ozmoz Su Arıtma). Yani OB>TB olduğu sürece sisteme su gelmesine yol açan kuvvete emme kuvveti (=EK) denir. Canlı hücrede gerçekleşen özel ve tek yönlü difüzyon olayına "OZMOZ" denir. Ozmoz su moleküllerinin yüksek yoğunlukta bulundukları bölgelerden, düşük yoğunluktaki bölgelere, yarı geçirgen bir zar aracılığı ile taşınmasıdır.
Böylece ozmoza katılan OB, TB ve EK gibi öğeler arasındaki matematiksel ilişkiden söz edilir. Yani EK=OB-TB, ozmozun başlangıcında TB sıfır olduğundan, EK=OB olur ve EK en yüksek değere ulaşır. Eğer EK sıfıra inerse zaten emilme sona erer.
Hücre membranının yarı geçirgenliğini deneysel olarak gösteren birçok model vardır. Bu modellerde müşterek olan özellik membranların suyu geçirip, suyun içinde çözünen maddeleri geçirmeyen porlara sahip olmalarıdır. Bunun için selofan kağıdı kullanılır. Difüzyon, diyaliz ve ozmoz pasif taşıma olaylarıdır. Burada yoğunluk farkı önemlidir. Bunlar hem bitki hem de hayvan hücresinde rol oynarlar.
Difuzyon Nedir
Difüzyon Nedir, Difüzyon Yasası Hakkında
Potasyum permanganat suda iyi çözünür. Eğer bu maddenin kristali su dolu bir ölçü kabına konursa, kısa bir süre sonra renkli bir tabaka oluşur. Ölçü silindiri birkaç gün öylece tutulursa, renk tabakasının yavaş yavaş kapta dağıldığı ve neticede kabın tamamını kapladığı izlenir. Su ve potasyum permanganat çözeltide iyice karışır.
Çözeltideki bütün parçacıklar düzensiz olarak hareket eder. Sıcaklık ne kadar artarsa, parçacık hareketi de o kadar hızlı olur. Bu hareketlere "BROWN'un Moleküler Harekiti" denir. Çözeltinin renk maddesi parçaları da, bir oraya bir buyara hareket eder. Birbirilerine çarparak kabın her tarafına yavaş yavaş yayılır. Bu parçacık hareketine "DİFÜZYON" denir. Difüzyon olayları farklı yoğunluktaki çözeltiler arasındaki yoğunluk dengelenmeni etkiler. Renk maddesi parçacıkları çözeltinin içine girer. Sıvının yavaş yavaş olan bu karışma mekanizması, rengin kabın her tarfına eşit oranda dağılmasına kadar sürer, difüzyon hızı, ona yol açan moleküllerin büyüklük ve ağırlığına; ortamın yoğunluk ve sıcaklığına bağlıdır. Difüzyon yönü, difüzyona yıl açan moleküllerin yoğun olduğu ortamdan az yoğun ortama doğru olur. Gazlarda da termik hareket nedeniyle, gaz parçacıklarının birbiri içine girip karışması söz konusudur. Odanın belli bir noktasında kapağı açılan parfüm şişesinden çıkan uçucu moleküllerin, çok kısa bir süre sonra oda atmosferinde yayılması buna iyi bir örnektir.
Difüzyon, parçacıklar için geçirgen olan sınır tabakalarında da gerçekleşir. Örneğin su ve çözünmüş şeker parçacıkları, bitki hücresinin selüloz çeperlerinden rahatça geçer. Hücre çeperi su ve çözünen parçacıklar için geçirgen, yani permeabldır. Hücre mem-branında ise durum başkadır. Hücre membranı su için geçirgen; ama suda çözünen, bütün parçacıklar için geçirgen değildir. Yani hücre mambranı bir başka ifade ile ayrı geçirgen (=semipermeabl)dir. Bu özellik hücre, çevresindeki maddelerden işine gelenleri seçmesini sağlar. Yani su molekülleri, stoplazma membranından her iki yönde rahatça gidip geldiği halde suda çözünen madde iyonlar çok yavaş hareket eder, hatta bazıları hücreye hiç giremez. Bu durum ozmozun temelini oluşturur.
Potasyum permanganat suda iyi çözünür. Eğer bu maddenin kristali su dolu bir ölçü kabına konursa, kısa bir süre sonra renkli bir tabaka oluşur. Ölçü silindiri birkaç gün öylece tutulursa, renk tabakasının yavaş yavaş kapta dağıldığı ve neticede kabın tamamını kapladığı izlenir. Su ve potasyum permanganat çözeltide iyice karışır.
Çözeltideki bütün parçacıklar düzensiz olarak hareket eder. Sıcaklık ne kadar artarsa, parçacık hareketi de o kadar hızlı olur. Bu hareketlere "BROWN'un Moleküler Harekiti" denir. Çözeltinin renk maddesi parçaları da, bir oraya bir buyara hareket eder. Birbirilerine çarparak kabın her tarafına yavaş yavaş yayılır. Bu parçacık hareketine "DİFÜZYON" denir. Difüzyon olayları farklı yoğunluktaki çözeltiler arasındaki yoğunluk dengelenmeni etkiler. Renk maddesi parçacıkları çözeltinin içine girer. Sıvının yavaş yavaş olan bu karışma mekanizması, rengin kabın her tarfına eşit oranda dağılmasına kadar sürer, difüzyon hızı, ona yol açan moleküllerin büyüklük ve ağırlığına; ortamın yoğunluk ve sıcaklığına bağlıdır. Difüzyon yönü, difüzyona yıl açan moleküllerin yoğun olduğu ortamdan az yoğun ortama doğru olur. Gazlarda da termik hareket nedeniyle, gaz parçacıklarının birbiri içine girip karışması söz konusudur. Odanın belli bir noktasında kapağı açılan parfüm şişesinden çıkan uçucu moleküllerin, çok kısa bir süre sonra oda atmosferinde yayılması buna iyi bir örnektir.
Difüzyon, parçacıklar için geçirgen olan sınır tabakalarında da gerçekleşir. Örneğin su ve çözünmüş şeker parçacıkları, bitki hücresinin selüloz çeperlerinden rahatça geçer. Hücre çeperi su ve çözünen parçacıklar için geçirgen, yani permeabldır. Hücre mem-branında ise durum başkadır. Hücre membranı su için geçirgen; ama suda çözünen, bütün parçacıklar için geçirgen değildir. Yani hücre mambranı bir başka ifade ile ayrı geçirgen (=semipermeabl)dir. Bu özellik hücre, çevresindeki maddelerden işine gelenleri seçmesini sağlar. Yani su molekülleri, stoplazma membranından her iki yönde rahatça gidip geldiği halde suda çözünen madde iyonlar çok yavaş hareket eder, hatta bazıları hücreye hiç giremez. Bu durum ozmozun temelini oluşturur.
Sentriol Nedir - Sentriollerin Yapısı
Sentriol Nedir, Sentriollerin Yapısı
Hayvan hücrelerinin çoğu ve bazı bitki hücreleri, çekirdek yakınında bir "Sentriol"e sahiptir. Çapı 150 nm, uzunluğu 300-500 nm olan boş bir silindiri andıran bu yapı, 27 mikrotubuliden oluşur. Sentrioller üçlü (=triplet) olup, 9 triplet yapar.
Sentrioller, mitozda görülen ve mikrotubuliden oluşan ağsı yapının (=Spindel) merkezidir. Bazı iğ iplikleri (=Spindel Mikrotubulisi) sentriolden sentriole gider, diğerleri kromozomların belli bir bölgesindeki Sentromerler'dc bulunur. İğ ipliklerinin kısalması ile kromozomlar sentriollere doğru hareket eder.
Kamçı ve Siller
Kamçılar; bakteri, alg, mantar gibi organizmaların gamet hücreleri, sperm ve zoosporlar gibi çoğalma hücrelerinin hareketini sağlayan sitoplazma uzantılarıdır.
aynı zamanda akıcı madde ve tanecik nakline yararlar (örneğin burun mukozası, soluk borusu ve yumurta borusunun kamçılı hücreleri). Hücrede bir çoğu bir arada izlenen kamçılara sil denir. Bunlar 200 nm kalınlıkta ve 100 u.m uzunluktadır (kısalar genellikle 10-20 um)
9 çifti çevresel (=perifer), ikisi merkezde olmak üzere 20 mikrotubuli içerir. Çiftler 23 protofilamandan oluşur. Her mikrotubuliye 10'ar, üç tanesi de mikrotubulinin birbirlerine dokundukları yüzeydedir. Her çift, iki uzantı taşır. Bunların aralıkları 17 nm, kalınlıkları 2,5 nm, uzunlukları 10-40 nm'dir. Bu çift uzantılar Dinein adlı proteindir. Dinein, miyozin gibi ATP'ase aktivitesine sahiptir. Serbest kalan enerji Dinein kollarının komşu tubulin-çifti boyunca aktif olarak kaymasını sağlar.
Kamçı bazal kısımdan oluşur. Her üçlünün iç kısmında iki mikrotubuli uzar ve kamçının ikizini yapar. Kamçının çifti bazal cisimde son bulur veya sillerdeki gibi hücrenin içine girer. Merkezi mikrotubuliler, küçük bir tanecikde (=Ak-sozom) veya bir bazal plakada sonlanır.
Hayvan hücrelerinin çoğu ve bazı bitki hücreleri, çekirdek yakınında bir "Sentriol"e sahiptir. Çapı 150 nm, uzunluğu 300-500 nm olan boş bir silindiri andıran bu yapı, 27 mikrotubuliden oluşur. Sentrioller üçlü (=triplet) olup, 9 triplet yapar.
Sentrioller, mitozda görülen ve mikrotubuliden oluşan ağsı yapının (=Spindel) merkezidir. Bazı iğ iplikleri (=Spindel Mikrotubulisi) sentriolden sentriole gider, diğerleri kromozomların belli bir bölgesindeki Sentromerler'dc bulunur. İğ ipliklerinin kısalması ile kromozomlar sentriollere doğru hareket eder.
Kamçı ve Siller
Kamçılar; bakteri, alg, mantar gibi organizmaların gamet hücreleri, sperm ve zoosporlar gibi çoğalma hücrelerinin hareketini sağlayan sitoplazma uzantılarıdır.
aynı zamanda akıcı madde ve tanecik nakline yararlar (örneğin burun mukozası, soluk borusu ve yumurta borusunun kamçılı hücreleri). Hücrede bir çoğu bir arada izlenen kamçılara sil denir. Bunlar 200 nm kalınlıkta ve 100 u.m uzunluktadır (kısalar genellikle 10-20 um)
9 çifti çevresel (=perifer), ikisi merkezde olmak üzere 20 mikrotubuli içerir. Çiftler 23 protofilamandan oluşur. Her mikrotubuliye 10'ar, üç tanesi de mikrotubulinin birbirlerine dokundukları yüzeydedir. Her çift, iki uzantı taşır. Bunların aralıkları 17 nm, kalınlıkları 2,5 nm, uzunlukları 10-40 nm'dir. Bu çift uzantılar Dinein adlı proteindir. Dinein, miyozin gibi ATP'ase aktivitesine sahiptir. Serbest kalan enerji Dinein kollarının komşu tubulin-çifti boyunca aktif olarak kaymasını sağlar.
Kamçı bazal kısımdan oluşur. Her üçlünün iç kısmında iki mikrotubuli uzar ve kamçının ikizini yapar. Kamçının çifti bazal cisimde son bulur veya sillerdeki gibi hücrenin içine girer. Merkezi mikrotubuliler, küçük bir tanecikde (=Ak-sozom) veya bir bazal plakada sonlanır.
Mikrotubuli Nedir
Hareket Organelleri
Mikrotubuli Nedir
Mikrotubuli sitoplazmadaki boru şekilli yapılardır. Ortalama 250 A uzunluğunda olup, hücre boyunca uzanırlar. Globüler protein moleküllerinden (Tubulin) oluşur. Tubulin, aktinden sonra ökaryontlarda en sık rastlanan ikinci proteindir. Her dönümde 13 tubulin ünitesi yer alır. İki tubulin çeşidinden söz edilir; birisi mikrotubulinin dışını, diğeri içini gösterir. Hücrede mikrotubuli hareketi gerçekleştiren yerlerde bulunduğu halde, kendisi sabittir; ama oralarda hareket olur ve bu haliyle sabit borular bir nevi hücre iskeletini oluşturur. Böylece hücrenin şekil kazanmasına yardım eder. Trombosit ve eritrositler etraflarını saran mikrotubuliler belli bir şekil kazanır. Mikrotubuli tarafından uyarılan hareketler de, yönü belirler, örneğin Golgi vesiküllerinin dahilindeki gibi. Uzunlamasına yönlenmiş NÖROTUBULİ sinir iplikçiklerinin ana bileşenidir. Aktif elemanlar Aktin veya Miyozin filamentleri gibi Mikrofilamentler olabilir. Mikrotubuliler çekirdek bölünmesinde önemli rol üstlenir. Kromatinleri hücre kutuplarına taşır. Bunlar, asbest iplikçiklerinin en önemli kısmını oluşturur. Kolkisin serbest tubulini bağlar ve spindel (=ağ; asbest) ipliğinin çözülmesine neden olur. Böylece anafaz inhibe edilir. Anafaz gerçekleşmeyince kromatinler tek bir çekirdekte toplanır. Böylece iki misli kromozoma sahip olur. Kolkisinle muamele edilerek kromozom sayısı artırılabilir ve böylece poliploid canlılar elde edilebilir. İnblastin ve rinkristin gibi alkaloidler de ağ ipliklerini çekirdek bölünmesi sırasında çözer. Bunlar ve kolkisin tümör tedavisinde kullanılabilir.
Mikrotubuli sitoplazmadaki Tubulin ünitelerinden çok çabuk yapılabilir ve aynı çabuklukta yıkılır. Mikrotubuli özellikle elektron mikroskobunda mitoz ve mayoz sırasında görülür. Profazda mikrotubulinin çoğu çözünür. Bitki hücreleri, çekirdeğin üst kısmında hücre sınırına yakın bir yerde mikrotubuli bandına sahiptir.
Mikrotubuli hücrede ağsı bir yapı oluşturur. Prokaryotlarda tubulin bulunmadığı için onlarda mikrotubuli yoktur. Bazen açıklandığı gibi bakterilerde mikrotubuli bulunma olasılığı şüphelidir.
Bir yalancı alkaloid olan Kolkisin = Mitoz zehiri),Vinblastin, Podofillotoksin ve diğer ikincil bitkisel maddeler olarak tubulin dimerlerine bağlanır. Bu şöyle olur; örneğin vinblastin, tubulinle tipik kristaller oluşturur. Bunlar bir mol tubulin için bir mol vinblastin içerir; yani tubulinin vinblastin için bir bağlanma noktası vardır. Bu müşterek kristaller kolkisini bağlayabilir. Yani kolkisinin de bir bağlanma noktası olup kolkisin podofillotoksinle bu bağlanma noktası için rekabet eder Böylece tubulinin polimerizasyonunu engeller ve zehir etkisi yaparlar.
Mikrotubuli Nedir
Mikrotubuli sitoplazmadaki boru şekilli yapılardır. Ortalama 250 A uzunluğunda olup, hücre boyunca uzanırlar. Globüler protein moleküllerinden (Tubulin) oluşur. Tubulin, aktinden sonra ökaryontlarda en sık rastlanan ikinci proteindir. Her dönümde 13 tubulin ünitesi yer alır. İki tubulin çeşidinden söz edilir; birisi mikrotubulinin dışını, diğeri içini gösterir. Hücrede mikrotubuli hareketi gerçekleştiren yerlerde bulunduğu halde, kendisi sabittir; ama oralarda hareket olur ve bu haliyle sabit borular bir nevi hücre iskeletini oluşturur. Böylece hücrenin şekil kazanmasına yardım eder. Trombosit ve eritrositler etraflarını saran mikrotubuliler belli bir şekil kazanır. Mikrotubuli tarafından uyarılan hareketler de, yönü belirler, örneğin Golgi vesiküllerinin dahilindeki gibi. Uzunlamasına yönlenmiş NÖROTUBULİ sinir iplikçiklerinin ana bileşenidir. Aktif elemanlar Aktin veya Miyozin filamentleri gibi Mikrofilamentler olabilir. Mikrotubuliler çekirdek bölünmesinde önemli rol üstlenir. Kromatinleri hücre kutuplarına taşır. Bunlar, asbest iplikçiklerinin en önemli kısmını oluşturur. Kolkisin serbest tubulini bağlar ve spindel (=ağ; asbest) ipliğinin çözülmesine neden olur. Böylece anafaz inhibe edilir. Anafaz gerçekleşmeyince kromatinler tek bir çekirdekte toplanır. Böylece iki misli kromozoma sahip olur. Kolkisinle muamele edilerek kromozom sayısı artırılabilir ve böylece poliploid canlılar elde edilebilir. İnblastin ve rinkristin gibi alkaloidler de ağ ipliklerini çekirdek bölünmesi sırasında çözer. Bunlar ve kolkisin tümör tedavisinde kullanılabilir.
Mikrotubuli sitoplazmadaki Tubulin ünitelerinden çok çabuk yapılabilir ve aynı çabuklukta yıkılır. Mikrotubuli özellikle elektron mikroskobunda mitoz ve mayoz sırasında görülür. Profazda mikrotubulinin çoğu çözünür. Bitki hücreleri, çekirdeğin üst kısmında hücre sınırına yakın bir yerde mikrotubuli bandına sahiptir.
Mikrotubuli hücrede ağsı bir yapı oluşturur. Prokaryotlarda tubulin bulunmadığı için onlarda mikrotubuli yoktur. Bazen açıklandığı gibi bakterilerde mikrotubuli bulunma olasılığı şüphelidir.
Bir yalancı alkaloid olan Kolkisin = Mitoz zehiri),Vinblastin, Podofillotoksin ve diğer ikincil bitkisel maddeler olarak tubulin dimerlerine bağlanır. Bu şöyle olur; örneğin vinblastin, tubulinle tipik kristaller oluşturur. Bunlar bir mol tubulin için bir mol vinblastin içerir; yani tubulinin vinblastin için bir bağlanma noktası vardır. Bu müşterek kristaller kolkisini bağlayabilir. Yani kolkisinin de bir bağlanma noktası olup kolkisin podofillotoksinle bu bağlanma noktası için rekabet eder Böylece tubulinin polimerizasyonunu engeller ve zehir etkisi yaparlar.
Ribozom Nedir Yapisi ve Ozellikleri
Membransız Organeller
Ribozom Nedir, Ribozomun Yapısı ve Özellikleri
25 nm büyüklükte küremsi yapılardır. Ribozomlar, % 40 oranında ribonükleikasit ve % 60 oranında protein içerir. Ribozomların düşük moleküllü olan kısmı, özellikle iki değerli metal iyonlarından Mg+2'dur. Mg yoğunluğu azalırsa, ribozomun kısımları birbirinden ayrılır ve protein sentezi gerçekleşmez. Protein biosentezi burada olur. Ribozomlar protein sentezinde RNA-molekülleri üzerine inci tanesi gibi ardarda dizilir. Böyle bir yapıya POLtRİBOZOM ya da POLİZOM denir Bir polizomda kural olarak 4-7 ribozom bulunur. Bunlar iplik şeklindeki mRNA molekülü ile bir arada tutulur. Polizomlar membranda iri kısımları ile oturur. Virüslerce işgal edilen hücreler veya kanserli hücrelerde polizomlar oldukça büyük olup 30 ribozomdan oluşabilir. Bunlar sitoplazmada serbestçe bulundukları gibi, endoplazmik retikulum üzerinde de yer alırlar. iki ribozom tipi vardır, ilki 70 Svedberg (=S) ribozomları olup, bunlar prokaryot hücrelerinde, mitokondri ve plastidlerde görülür. Diğeri 80 S-ribozomlarıdır. Bunlar ökaryot hücrelerinde bulunur. Buradaki Svedberg (=S) bir çökme birimi olup hızlı çevirgeç (ultrasantrifüj)de çevrim süratine bağlı olarak, çökelim hızını verir.
Ribozomlar farklı büyüklükte iki alt kısımdan oluşur. Bunlardan büyük olanı ribozomal RNA'dan (60 S ve 50 S), küçük olanı ise çok sayıda farklı proteinden (40 S ve 30 S) oluşur. Aslında burada 100 S ve 80 S-ribozomları söz konusudur; ama ultrasantrifüj sırasında birinde 20 S, diğerinde 10 S ünitesi kaybolur ve böylece ökaryotlardaki 80 S ve prokaryotlardaki 70 S ribozomları elde edilir. Ökaryotlar ve prokaryotlarda rastlanan bu iki ribozom tipinde başka farklar da vardır. Örneğin protein sentezi 80 S-ribozomlarında sikloheksimid ile 70 S-ribozomlarında ise kloramfenikol ve linkomisin ile bloke edilir. İki ribozom tipi arasındaki diğer önemli bir fark da, antibiyotiklerle olan tepkimelerinin farklı oluşudur. Örneğin streptomisin ve kloramfenikol 70 S-ribozomu ile tepkir. Buradan bu antibiyotiklerin bakterilere olan seçici etkisi açıklanabilir.
Sitozomlar
Birçok öositde primer ve sekonder lizozomla-rın yanında heterojen yapılı çok küçük vesiküller de bulunur. Bunlara "SİTOZOM" denir. Bunlardan "PEROKSİZOM", "GLİOKSİZOM" ayrıca nakil sitozomlarından "AKANTOZOM", "AMİNOZOM", "MELANOZOM" ve "GOLGÎ VESİKÜLLERİ" en önemlileridir.
Ribozom Nedir, Ribozomun Yapısı ve Özellikleri
25 nm büyüklükte küremsi yapılardır. Ribozomlar, % 40 oranında ribonükleikasit ve % 60 oranında protein içerir. Ribozomların düşük moleküllü olan kısmı, özellikle iki değerli metal iyonlarından Mg+2'dur. Mg yoğunluğu azalırsa, ribozomun kısımları birbirinden ayrılır ve protein sentezi gerçekleşmez. Protein biosentezi burada olur. Ribozomlar protein sentezinde RNA-molekülleri üzerine inci tanesi gibi ardarda dizilir. Böyle bir yapıya POLtRİBOZOM ya da POLİZOM denir Bir polizomda kural olarak 4-7 ribozom bulunur. Bunlar iplik şeklindeki mRNA molekülü ile bir arada tutulur. Polizomlar membranda iri kısımları ile oturur. Virüslerce işgal edilen hücreler veya kanserli hücrelerde polizomlar oldukça büyük olup 30 ribozomdan oluşabilir. Bunlar sitoplazmada serbestçe bulundukları gibi, endoplazmik retikulum üzerinde de yer alırlar. iki ribozom tipi vardır, ilki 70 Svedberg (=S) ribozomları olup, bunlar prokaryot hücrelerinde, mitokondri ve plastidlerde görülür. Diğeri 80 S-ribozomlarıdır. Bunlar ökaryot hücrelerinde bulunur. Buradaki Svedberg (=S) bir çökme birimi olup hızlı çevirgeç (ultrasantrifüj)de çevrim süratine bağlı olarak, çökelim hızını verir.
Ribozomlar farklı büyüklükte iki alt kısımdan oluşur. Bunlardan büyük olanı ribozomal RNA'dan (60 S ve 50 S), küçük olanı ise çok sayıda farklı proteinden (40 S ve 30 S) oluşur. Aslında burada 100 S ve 80 S-ribozomları söz konusudur; ama ultrasantrifüj sırasında birinde 20 S, diğerinde 10 S ünitesi kaybolur ve böylece ökaryotlardaki 80 S ve prokaryotlardaki 70 S ribozomları elde edilir. Ökaryotlar ve prokaryotlarda rastlanan bu iki ribozom tipinde başka farklar da vardır. Örneğin protein sentezi 80 S-ribozomlarında sikloheksimid ile 70 S-ribozomlarında ise kloramfenikol ve linkomisin ile bloke edilir. İki ribozom tipi arasındaki diğer önemli bir fark da, antibiyotiklerle olan tepkimelerinin farklı oluşudur. Örneğin streptomisin ve kloramfenikol 70 S-ribozomu ile tepkir. Buradan bu antibiyotiklerin bakterilere olan seçici etkisi açıklanabilir.
Sitozomlar
Birçok öositde primer ve sekonder lizozomla-rın yanında heterojen yapılı çok küçük vesiküller de bulunur. Bunlara "SİTOZOM" denir. Bunlardan "PEROKSİZOM", "GLİOKSİZOM" ayrıca nakil sitozomlarından "AKANTOZOM", "AMİNOZOM", "MELANOZOM" ve "GOLGÎ VESİKÜLLERİ" en önemlileridir.
Vakuol Nedir Vakuollerin Yapisi
Vakuol Nedir, Vakuoller Hakkında Bilgiler
Kontraktil Vakuoller
Tatlısu protozoolarında ozmotik basıncı düzenler. Bu hücrelere hipotonik çözeltiden sürekli ozmotik su girer. Bu ve pinositozla giren su vakuollere ozmotik olarak alınır ve bunlar ritmik kontraksiyonlarla dışarı verilir.
Merkezi Vakuoller
Vesiküller zamanla bir araya gelerek bitki hücresinin önemli bir kısmını kaplayan merkezi vakuolleri oluşturur. Kalınlığı 6 nm olan Tonoplast tarafından etrafı çevrilir. Merkezi vakuoller aşağıdaki görevleri üstlenir:
Çözünen metabolik ara ürünleri örn. glikoz, fruktoz, elma ve limon asidi ile amino asitleri depolar. Atık maddeleri, örn. hücre özsuyu ve renk maddeleri gibi kırmızı, leylakî, mavi Antokyan; sarı alavon ve flavonoller veya zehirli (=toksik) polifenolleri, alkaloid ve diğer ikincil maddeleri depolar.
Bitki hücresine su alınımını kontrol eder ve ozmotik koşullu turgor basıncı ile hücre çeperini elastik olarak gerer.
Depo Vakuolleri
Bitki depo doku hücrelerinde tek bir merkezi vakuol yerine birçok depo vakuolü görülür. Örneğin sıvı yağlı yağ vakuolleri veya kolloidal ya da kristaloid proteinli protein vakuolleri (=Alöron vakuolleri). Depo proteinleri granüllü ER'den çıkıp granülsüz ER üzerinden geçerek protein vakuollerini oluşturur.
Kontraktil Vakuoller
Tatlısu protozoolarında ozmotik basıncı düzenler. Bu hücrelere hipotonik çözeltiden sürekli ozmotik su girer. Bu ve pinositozla giren su vakuollere ozmotik olarak alınır ve bunlar ritmik kontraksiyonlarla dışarı verilir.
Merkezi Vakuoller
Vesiküller zamanla bir araya gelerek bitki hücresinin önemli bir kısmını kaplayan merkezi vakuolleri oluşturur. Kalınlığı 6 nm olan Tonoplast tarafından etrafı çevrilir. Merkezi vakuoller aşağıdaki görevleri üstlenir:
Çözünen metabolik ara ürünleri örn. glikoz, fruktoz, elma ve limon asidi ile amino asitleri depolar. Atık maddeleri, örn. hücre özsuyu ve renk maddeleri gibi kırmızı, leylakî, mavi Antokyan; sarı alavon ve flavonoller veya zehirli (=toksik) polifenolleri, alkaloid ve diğer ikincil maddeleri depolar.
Bitki hücresine su alınımını kontrol eder ve ozmotik koşullu turgor basıncı ile hücre çeperini elastik olarak gerer.
Depo Vakuolleri
Bitki depo doku hücrelerinde tek bir merkezi vakuol yerine birçok depo vakuolü görülür. Örneğin sıvı yağlı yağ vakuolleri veya kolloidal ya da kristaloid proteinli protein vakuolleri (=Alöron vakuolleri). Depo proteinleri granüllü ER'den çıkıp granülsüz ER üzerinden geçerek protein vakuollerini oluşturur.
Lizozomlar
Lizozomlar
Lizozomlar ER'un ürünü olup, oluşumlarına ayrıca golgi cihazı da katılır . Enzim içeriklerine göre lizozom olarak adlandırılan kompartımanlar vardır. Bunlar diktiyozomlar tarafından oluşturulur. Memelilerde yumurta hücresine, spermin çekirdeğinin girmesini sağlayan ve baş kısmının ucundaki Akrozom da bunlara dahildir. Akrozomdaki enzimler, yumurta hücresinin zarını eritir ve böylece sperma, kuyruğu dışında yumurta hücresine girer. Normalde daha çok lizozomda görülen fosfataz enzimine, golgi cihazında çokça rastlanır. Yine proteinaz, nükleaz ve fosfolipaz enzimleri de lizozomda görülür. İçerdiği hidrolitik enzimlerle tüm önemli biyolojik bileşikleri yıkabilir. Lizozomda bulunan sindirim enzimlerinden Kathepsin, Fosfoproteinfosfataz ve kollagenaz proteinleri, asidik fosfataz, asidik DN-az ve asidik RN-az nükleikasitleri, fosfolipaz A ve C ile esteraz lipidleri, hiyaluronidaz, B-Glukaronidaz, B-Galaktozidaz ve muraminidaz (=Lizozim) yapı polisakkaridlerini ve alfa glukozidaz depo polisakkaridlerini (=glikojeni) yıkar.
ER sisternalarından veya diktiyozomlardan önce primer lizozomlar küçük vesikül olarak ayrılır. Bunlar gerektiğinde besin vakuolleri veya otofagozomlarla sekonder lizozomlar olarak ortaya çıkar. Bunların içeriği sindirilir. Sindirilmeyen kısım dışarıya (=eksositoz) atılır (Şekil 38.1). Dışarıya atılan bu maddeler daha çok karbonlu hidrojenler olup, lizozomlarda lipazm bulunmayışı nedeni ile yıkılamamaktadır. Bütün bu olaylar çok süratli olur. Canlı boyama ile boyanan ve lazer ışını ile tahrip edilen terliksi hayvan mitokondrileri, derhal primer lizozomlarla sarılıp, otofagozomlar içinde kapatılıp sindirilmiş ve birkaç dakika sonra sindirilmeyen kısımlar dışarıya atılmıştır. En çok karaciğer, dalak, böbrek ve lökositlerde lizozomlara rastlanır. Lizozom enzimleri ile hücrede yıkılan maddeler endogen veya ekzogen kökenli olabilir. İlk maddelerin yıkıldığı olaya otofaji, ikincilerinkine heterofaji denir. Otofajide hücrenin kendine özgü, sitoplazma kısımları, organeller ve onların içindeki maddeler otolije olur, yani yıkılır. Bunlar beslenme ve oksijen azlığı, hücre zehirlenmesi ve ışınlanmadan sonraki fizyolojik olmayan koşullarda görülür. Heterofajide bakteri, virüs veya makromoleküller gibi endositozla hücreye giren yabancı maddeler fagozomlarca; yani membranla çevrili vakuollerce sarılır. Bu fagozomlara, lizozomlar hidrolitik fermentlerini boşaltır. Alınan yabancı maddeler de sindirim vakuollerinde tamamen yıkılır. Sindirilemeyen kısım da ekzositozla hücre dışına atılır. Lizozomlar böbrekte, ilkin idrardan emilen proteinlerin tekrar kullanıma girmesini sağlar. Tiroid bezinde lizozom enzimleri, tireoglobulini parçalar ve böylece tiroksini harekete geçirir.
Lizozomlar ER'un ürünü olup, oluşumlarına ayrıca golgi cihazı da katılır . Enzim içeriklerine göre lizozom olarak adlandırılan kompartımanlar vardır. Bunlar diktiyozomlar tarafından oluşturulur. Memelilerde yumurta hücresine, spermin çekirdeğinin girmesini sağlayan ve baş kısmının ucundaki Akrozom da bunlara dahildir. Akrozomdaki enzimler, yumurta hücresinin zarını eritir ve böylece sperma, kuyruğu dışında yumurta hücresine girer. Normalde daha çok lizozomda görülen fosfataz enzimine, golgi cihazında çokça rastlanır. Yine proteinaz, nükleaz ve fosfolipaz enzimleri de lizozomda görülür. İçerdiği hidrolitik enzimlerle tüm önemli biyolojik bileşikleri yıkabilir. Lizozomda bulunan sindirim enzimlerinden Kathepsin, Fosfoproteinfosfataz ve kollagenaz proteinleri, asidik fosfataz, asidik DN-az ve asidik RN-az nükleikasitleri, fosfolipaz A ve C ile esteraz lipidleri, hiyaluronidaz, B-Glukaronidaz, B-Galaktozidaz ve muraminidaz (=Lizozim) yapı polisakkaridlerini ve alfa glukozidaz depo polisakkaridlerini (=glikojeni) yıkar.
ER sisternalarından veya diktiyozomlardan önce primer lizozomlar küçük vesikül olarak ayrılır. Bunlar gerektiğinde besin vakuolleri veya otofagozomlarla sekonder lizozomlar olarak ortaya çıkar. Bunların içeriği sindirilir. Sindirilmeyen kısım dışarıya (=eksositoz) atılır (Şekil 38.1). Dışarıya atılan bu maddeler daha çok karbonlu hidrojenler olup, lizozomlarda lipazm bulunmayışı nedeni ile yıkılamamaktadır. Bütün bu olaylar çok süratli olur. Canlı boyama ile boyanan ve lazer ışını ile tahrip edilen terliksi hayvan mitokondrileri, derhal primer lizozomlarla sarılıp, otofagozomlar içinde kapatılıp sindirilmiş ve birkaç dakika sonra sindirilmeyen kısımlar dışarıya atılmıştır. En çok karaciğer, dalak, böbrek ve lökositlerde lizozomlara rastlanır. Lizozom enzimleri ile hücrede yıkılan maddeler endogen veya ekzogen kökenli olabilir. İlk maddelerin yıkıldığı olaya otofaji, ikincilerinkine heterofaji denir. Otofajide hücrenin kendine özgü, sitoplazma kısımları, organeller ve onların içindeki maddeler otolije olur, yani yıkılır. Bunlar beslenme ve oksijen azlığı, hücre zehirlenmesi ve ışınlanmadan sonraki fizyolojik olmayan koşullarda görülür. Heterofajide bakteri, virüs veya makromoleküller gibi endositozla hücreye giren yabancı maddeler fagozomlarca; yani membranla çevrili vakuollerce sarılır. Bu fagozomlara, lizozomlar hidrolitik fermentlerini boşaltır. Alınan yabancı maddeler de sindirim vakuollerinde tamamen yıkılır. Sindirilemeyen kısım da ekzositozla hücre dışına atılır. Lizozomlar böbrekte, ilkin idrardan emilen proteinlerin tekrar kullanıma girmesini sağlar. Tiroid bezinde lizozom enzimleri, tireoglobulini parçalar ve böylece tiroksini harekete geçirir.
Golgi Cihazi Nedir
Golgi Cihazı (=Apareyi= GC)
Diktiyozomlara ökaryotik hücrelerde rastlanır. Prokaryotlar, yani bakteriler ve mavi alglerde bulunmaz. GC denince bir hücrede bulunan Diktiyozom'ların tamamı anlaşılır. Bunlar tabak şeklinde, membranların sardığı sisternalar olup, uç kısımlarından boğumlanarak küçük kabarcıklar yapar. Bunlara Golgi Vesikülleri denir.
Böylece GC sürekli membran materyali kaybeder. Golgi sisternaları (= kanalları) birbirlerine yakın ve paralel konumludur. Sisternaların yükseklikleri 0,1-0,5 (im ve çapları 1-3 um arasında değişir. Gerek hayvan ve gerekse bitki hücrelerinde, diktiyozomlar dağınık olarak bulunur. Diktiyozomların sayısı hücrenin işlev ve gelişim durumuna göre değişir. Ortalama olarak her hücrede 20 adet yardır. Salgı hücrelerinde bu sayı birkaç bini bulur. Bazı tek hücreli canlılarda ise tek bir diktiyozoma rastlanır.
Hayvan hücresinde GC'nın en önemli işlevi salgı oluşturmasıdır. Şeker kalıntılarını çeşitli reseptörlere taşıyan Glikoziltransferanz ve özellikle Galaktoziltransferanz gibi glikozilaz enzimleri golgi sisternalarında oldukça aktiftir. Diğer durumlarda taşıma polisakkaridleri golgi sisternalarında sentezlenir. Bitki hücresi çeperinin ana maddesi ve birçok hayvan epitelinin mukus örtüsü GC'da meydana getirilir. Salgı yapan hücrelerde GC belli aralıklarla şekil değiştirir. Salgılarında protein miktarı fazla olan hücrelerde, ER'un ribozomlarında sentez edilen proteinler, diktiyozomlara gelir. Golgi vesiküllerine gelen glikoproteinlerin nakli bu kanalla devam eder.
Diktiyozomlar bitki hücresinde hücre çeper ve membranının yapımına katılır. Hücre bölünmesi sırasında birçok golgi vesikülünün beraberce ilk hücre membranını oluşturduğu bilinir. Hücre çeperini oluşturan maddeler de ilk basamaklarda diktiyozomlar tarafından yapılır. GC hücre çeperinin temel maddesi, matriksi yapar. Bu pektin ve hemiselülözden oluşur. Bu polisakkaridler glikoz ve galaktoz gibi ön basamaklardan GC kanallarında polimerize edilir. Kök yüksük hücrelerindeki mukus maddeleri GC tarafından sentezlenir. Drosera (=güneş şebnemi) adlı böcek yakalayıcısı bir bitkide, salgılanan yapışkan bir madde de diktiyozomların faaliyeti ile meydana getirilir
Diktiyozomlar bazı durumlarda bölünebilirler; ama genelde ER tarafından yeni (=denovo) yapıldığı belirlenmiştir. Histokimyasal araştırmalar, diktiyozomların polisakkarid, mükopolisakkarid, glikoprotein ve azıcık lipid içerdiğini gösterir. Karbonhidrat metetabolizma enzimleri (=Inozindifosfataz, glikozittransferaz), diktiyozomlarla uyumludur. Galaktoziltransferaz, diktiyozom fraksiyonları için yönlendirici bir enzim olarak görülebilir. Bunların dışında çeşitli fosfatazlar da bulunur.
Diktiyozomlara ökaryotik hücrelerde rastlanır. Prokaryotlar, yani bakteriler ve mavi alglerde bulunmaz. GC denince bir hücrede bulunan Diktiyozom'ların tamamı anlaşılır. Bunlar tabak şeklinde, membranların sardığı sisternalar olup, uç kısımlarından boğumlanarak küçük kabarcıklar yapar. Bunlara Golgi Vesikülleri denir.
Böylece GC sürekli membran materyali kaybeder. Golgi sisternaları (= kanalları) birbirlerine yakın ve paralel konumludur. Sisternaların yükseklikleri 0,1-0,5 (im ve çapları 1-3 um arasında değişir. Gerek hayvan ve gerekse bitki hücrelerinde, diktiyozomlar dağınık olarak bulunur. Diktiyozomların sayısı hücrenin işlev ve gelişim durumuna göre değişir. Ortalama olarak her hücrede 20 adet yardır. Salgı hücrelerinde bu sayı birkaç bini bulur. Bazı tek hücreli canlılarda ise tek bir diktiyozoma rastlanır.
Hayvan hücresinde GC'nın en önemli işlevi salgı oluşturmasıdır. Şeker kalıntılarını çeşitli reseptörlere taşıyan Glikoziltransferanz ve özellikle Galaktoziltransferanz gibi glikozilaz enzimleri golgi sisternalarında oldukça aktiftir. Diğer durumlarda taşıma polisakkaridleri golgi sisternalarında sentezlenir. Bitki hücresi çeperinin ana maddesi ve birçok hayvan epitelinin mukus örtüsü GC'da meydana getirilir. Salgı yapan hücrelerde GC belli aralıklarla şekil değiştirir. Salgılarında protein miktarı fazla olan hücrelerde, ER'un ribozomlarında sentez edilen proteinler, diktiyozomlara gelir. Golgi vesiküllerine gelen glikoproteinlerin nakli bu kanalla devam eder.
Diktiyozomlar bitki hücresinde hücre çeper ve membranının yapımına katılır. Hücre bölünmesi sırasında birçok golgi vesikülünün beraberce ilk hücre membranını oluşturduğu bilinir. Hücre çeperini oluşturan maddeler de ilk basamaklarda diktiyozomlar tarafından yapılır. GC hücre çeperinin temel maddesi, matriksi yapar. Bu pektin ve hemiselülözden oluşur. Bu polisakkaridler glikoz ve galaktoz gibi ön basamaklardan GC kanallarında polimerize edilir. Kök yüksük hücrelerindeki mukus maddeleri GC tarafından sentezlenir. Drosera (=güneş şebnemi) adlı böcek yakalayıcısı bir bitkide, salgılanan yapışkan bir madde de diktiyozomların faaliyeti ile meydana getirilir
Diktiyozomlar bazı durumlarda bölünebilirler; ama genelde ER tarafından yeni (=denovo) yapıldığı belirlenmiştir. Histokimyasal araştırmalar, diktiyozomların polisakkarid, mükopolisakkarid, glikoprotein ve azıcık lipid içerdiğini gösterir. Karbonhidrat metetabolizma enzimleri (=Inozindifosfataz, glikozittransferaz), diktiyozomlarla uyumludur. Galaktoziltransferaz, diktiyozom fraksiyonları için yönlendirici bir enzim olarak görülebilir. Bunların dışında çeşitli fosfatazlar da bulunur.
Endoplazmik Retikulum (ER)
Endoplazmik Retikulum (ER)
ER eritrosit ve trombositler dışında tüm bitki ve hayvan hücrelerinde bulunur. Bakterilerde böyle bir membran sistemine rastlanmamıştır.
Hücre organellerinin işlevsel olarak bir arada çalışmalarını sağlamak için sitoplazmada madde nakli yapılır. Bu nakil plazmadaki çeşitli moleküller için gerekir. Süratli ve engelsiz bir geçiş için kanalların oluşturulduğu ağsı bir yapı vardır. Bu yapı düz, boru gibi ya da kabarcıklar şeklindedir. Elektron mikroskobu ile yapılan gözlemlerde, plazmadaki bu membran kanalcıkları (=sisterna) nın oluşturulduğu ağsı bir yapı olan Endoplazmik Retikulum veya kısaca ER rahatça izlenir. ER sabit bir sistem olmayıp değişkendir. Oluşum şekil ve ölçüsü, hücrenin metabolik olayları ve gelişme durumuna bağlıdır. ER'nin iç kısmında akıcı bir madde protein kristali ve lipid damlacığı izlenir.
Bazen ER membranlarının üzerinde Ribozomlar veya Polizom'\ar yer alır. Bunlara Granüllü ER denir. Burada salgı proteinleri ve membran proteinleri yapılır. Üzerinde ribozom bulunmayan ER'lere Granülsüz ER denir. Granüllü ER ribozomlarında oluşan protein molekülleri sisternalara rahatça girer ve orada kolayca nakledilir. Bunlar daha çok pankreas gibi sindirim bezi hücrelerinde ve antikor oluşturan lenfositlerden plazma hücrelerinde çok gelişmiştir. Granüllü ER'nin paralel sisternalarımn yoğun olduğu bölgeler ışık mikroskobu ile bile izlenir. Bunlar daha çok bez hücrelerinde izlendiğinden, onlardaki sentezle ilişkili olduğu sanılarak önceleri Ergastoplazma diye adlandırılmıştır. Granülsüz ER, tüplerin oluşturduğu ağsı bir yapıdır. ER'in membranlarında protein biosentezi, yağ asidi steroid ve fosfolipid biyosentezi ile iyon alışverişi olur. Düz ER'nin özel enzimi olarak karaciğer ve böbrek gibi dokularda Glikoz 6 fosfotaza rastlanır. Düz ER'ye lipid veya steroid hormonu üreten hücrelerde rastlanır. Granüllü ER ile doğrudan doğruya ilişkide olup, onun tarafından yapılır. Embriyonal gelişim sürecinde hücrelerde önce granüllü, daha sonra granülsüz ER ortaya çıkar.
Ayrıca granülsüz ER golgi apereyi ile de ilişkidedir. Granülsüz ER lipid sentezinde görev alır. Kan plazmasının lipoproteinleri önce burada lipidlerle yüklenir. Granülsüz ER eşey hormonu salgılayan hücrelerde iyi gelişmiştir. Karaciğer hücrelerinde de önemli işlevleri vardır; bunlar glikojen yıkarken ortaya çıkan Glikoz-6-fosfattan, fosfat kalıntısını da parçalar. İskelet kası hücrelerinde Sarkoplazmik Retikulum da denen, granülsüz ER, kalsiyum iyonlarını aktif olarak alır, depolar ve dışarıya verir. Böylece kas kasılmasını düzenler ve kontrol eder.
Madde değişim aktivitesi yüksek olan hücrelerde ER-membranları, hücre organellerine bitişiktir. Hatta hücre çekirdeğinin dış membranı çeşitli noktalarda ER-membranı ile kaynaşır. Yani ER-membranları yardımı ile hücre çekirdeği ve plazma arasında madde değişimi olur. ER-membran yüzeyine bağlı ve ER-membranında enzimler bulunur. Bu nedenle ER madde değişim yeridir. Bitki ve hayvan hücresinin ER'da herbisit, insektisit ve ilaç gibi yabancı maddeler değişime uğrayarak, zararsız hale getirilir.
ER eritrosit ve trombositler dışında tüm bitki ve hayvan hücrelerinde bulunur. Bakterilerde böyle bir membran sistemine rastlanmamıştır.
Hücre organellerinin işlevsel olarak bir arada çalışmalarını sağlamak için sitoplazmada madde nakli yapılır. Bu nakil plazmadaki çeşitli moleküller için gerekir. Süratli ve engelsiz bir geçiş için kanalların oluşturulduğu ağsı bir yapı vardır. Bu yapı düz, boru gibi ya da kabarcıklar şeklindedir. Elektron mikroskobu ile yapılan gözlemlerde, plazmadaki bu membran kanalcıkları (=sisterna) nın oluşturulduğu ağsı bir yapı olan Endoplazmik Retikulum veya kısaca ER rahatça izlenir. ER sabit bir sistem olmayıp değişkendir. Oluşum şekil ve ölçüsü, hücrenin metabolik olayları ve gelişme durumuna bağlıdır. ER'nin iç kısmında akıcı bir madde protein kristali ve lipid damlacığı izlenir.
Bazen ER membranlarının üzerinde Ribozomlar veya Polizom'\ar yer alır. Bunlara Granüllü ER denir. Burada salgı proteinleri ve membran proteinleri yapılır. Üzerinde ribozom bulunmayan ER'lere Granülsüz ER denir. Granüllü ER ribozomlarında oluşan protein molekülleri sisternalara rahatça girer ve orada kolayca nakledilir. Bunlar daha çok pankreas gibi sindirim bezi hücrelerinde ve antikor oluşturan lenfositlerden plazma hücrelerinde çok gelişmiştir. Granüllü ER'nin paralel sisternalarımn yoğun olduğu bölgeler ışık mikroskobu ile bile izlenir. Bunlar daha çok bez hücrelerinde izlendiğinden, onlardaki sentezle ilişkili olduğu sanılarak önceleri Ergastoplazma diye adlandırılmıştır. Granülsüz ER, tüplerin oluşturduğu ağsı bir yapıdır. ER'in membranlarında protein biosentezi, yağ asidi steroid ve fosfolipid biyosentezi ile iyon alışverişi olur. Düz ER'nin özel enzimi olarak karaciğer ve böbrek gibi dokularda Glikoz 6 fosfotaza rastlanır. Düz ER'ye lipid veya steroid hormonu üreten hücrelerde rastlanır. Granüllü ER ile doğrudan doğruya ilişkide olup, onun tarafından yapılır. Embriyonal gelişim sürecinde hücrelerde önce granüllü, daha sonra granülsüz ER ortaya çıkar.
Ayrıca granülsüz ER golgi apereyi ile de ilişkidedir. Granülsüz ER lipid sentezinde görev alır. Kan plazmasının lipoproteinleri önce burada lipidlerle yüklenir. Granülsüz ER eşey hormonu salgılayan hücrelerde iyi gelişmiştir. Karaciğer hücrelerinde de önemli işlevleri vardır; bunlar glikojen yıkarken ortaya çıkan Glikoz-6-fosfattan, fosfat kalıntısını da parçalar. İskelet kası hücrelerinde Sarkoplazmik Retikulum da denen, granülsüz ER, kalsiyum iyonlarını aktif olarak alır, depolar ve dışarıya verir. Böylece kas kasılmasını düzenler ve kontrol eder.
Madde değişim aktivitesi yüksek olan hücrelerde ER-membranları, hücre organellerine bitişiktir. Hatta hücre çekirdeğinin dış membranı çeşitli noktalarda ER-membranı ile kaynaşır. Yani ER-membranları yardımı ile hücre çekirdeği ve plazma arasında madde değişimi olur. ER-membran yüzeyine bağlı ve ER-membranında enzimler bulunur. Bu nedenle ER madde değişim yeridir. Bitki ve hayvan hücresinin ER'da herbisit, insektisit ve ilaç gibi yabancı maddeler değişime uğrayarak, zararsız hale getirilir.
Plastid Nedir Plastidlerin Yapisi
Plastidler, Plastid Nedir
Plastidler de mitokondriler gibi ökaryotlarda ve sadece bitkilerde görülür. Mantarlarda plastid yoktur. Plastidler de morfolojik ve biyokimyasal bakımdan birbirinden farklı iç ve dış iki membran tarafından sarılır.
Plastidler iç kısımlarında oldukça ileri farklılaşma gösteren bir membrana sahiptir. Plastidlerde membranlardan başka hidrofob maddeler, globüller ve bir plazma vardır. Plazmayı "STROMA" doldurur. Stroma, sitoplazma gibi proteinlerin sulu çözeltileri, çözülmüş ve tanecikli protein ve çok sayıda ribozom içerir.
Burada da çok miktarda DNA içeren ve feulgen reaksiyonu ile ışık mikroskobik olarak kanıtlanabilen bir kısım vardır. Plastid DNA'sı halka şekillidir. Mitokondrial DNA'ya göre daha fazla genetik materyale sahiptir; ama bütün plastid bileşenlerini şifrelemeye yetmez. Her plastid için genellikle 50 DNA kopyası bulunur. Plastid
DNA'sı baz içeriği ile çekirdek DNA'sından ayrılır. Ondan bağımsız olarak replike (=iki katına çıkma) olur. Ribozom (70S), tRNA ve RNA polimerazları, mitokondri ve bakterilerdekinin özelliğini taşır. Onlardaki gibi, burada da protein sentezi kloramfenikol ile inhibe edilir.
Birbirlerine değişebilen çok çeşitli plastid formu vardır
Ön Plastidler (=Proplastid)
Proplastidler en basit plastiddir. Farklılaşmamış meristematik doku ve renksiz bitki hücrelerinde, örneğin kök ve epidermisde rastlanır. Proplastidler çift membrandan başka içde farklılaşmamış stroma, çok sayıda ribozom, DNA ve plazmatik proteinler taşır. Ameböid şekil değiştirebilen proplastidler hücrede bölünerek çoğalır. Farklı plastidler bundan oluşur.
Kloroplastlar
Klorofil içeren ve bu nedenle yeşil renkli olan bu plastidler çok yaygındır. Kloroplastlann dış şekli ilkel bitkilerde çok değişir, mercimek, ağ, plaka, yıldız ve döner merdiven şekilleri vardır. Yüksek organizasyonlu bitkilerde genelde mercimek şekilli olup 2-5 um uzunlukta, 1-2 um kalınlıktadır
İç yapısı karmaşıktır. İç membran düz torbacıklarla yani Tilakoidlerle bezenmiş olup, iç yüzey tilakoidlerle oldukça çok artmıştır. Bunlar kısmen kapalı torbalardır.
Bir kısmı stromayı kateder ve Stroma-tilakoidi, diğer bir kısmı da plaka, plaka üstüste yerleşir, bunlara da "Granatilakoidi" denir. Alg kloroplastlarında grana yapısı yoktur. Kloraplast DNA'sı matriksde bulunur. Her kloroplastta 20-80 DNA molekülüne rastlanır. Sayı bitki türüne göre değişir.
Tilakoid membranları diğer biyomembranlar gibi lipid ve proteinden yapılır. Klorofil ve karotinoid gibi renk maddeleri membranlara girmiştir. Bunun yanında klorofil molekülleri genelde proteinlerle tepkime merkezleri (Reaksiyon Merkezi I ve II). Fotosentez ve ışık toplama kompleksleri şeklinde bağlıdır. Işık emilmesi tilakoid membran yüzeyinde olur. Kloroplast ana maddesi, fotosentez karanlık tepkime enzimlerini; özel DNA ve RNA ile protein sentezi enzimleri ve ribozomları içerir.
Kloroplast pigmentleri fotosentez için ışığı emer. Bunlardan en yoğunu klorofildir. Klorofilin de %70'i mavi yeşil (Klorofil a), %30'u sarı yeşil (Klorofil b) olarak yüksek organizasyonlu bitki ve alglerde; Klorofil c ve d veya e diğer alg gruplarında görülür.
Etiyoplastlar
Özel bir plastit şeklidir. Üreme organlarının oluşumundan sonra karanlıkta bulunurlar. Örneğin tohum embriyosu veya kök yumruları. Bunlarda tilakoit bulunmaz; ama tüp gibi elemanlar vardır. Bunlara "İLKİN LAMEL CİSİMCİĞİ" denir. Karanlıktaki doku aydınlatılırsa etiyoplaslardan kloraplast oluşur.
Lökoplastidler
Bitkinin birçok renksiz dokusunda lökoplastid görülür. Bunları işlevlerine göre 3 tipe ayırabiliriz:
a) Amiloplastidler: Nişasta,
b) Elaioplastidler: Yağ,
c) Proteinoplastidler: Protein depolar.
Amiloplastlarm, kloroplastların yapımı için genetik bilgiye sahip oldukları, nişasta depolayan organların ışığa çıkarılması ile gözlenir. Patates yumrularının yeşil renk almasında amiloplastlar, kloroplastlara dönüşür ve klorofilli tilakoidler oluşur. Elaioplastidler ve proteinoplastidler, plastidlerin dönüşümü olmayan farklılaşmış şekilleridir. Bunlar sadece depo görevi yapar. Lökoplastidler genelde proplastidlerden oluşur; ama bunlar bazen bölünme ile de çoğalır.
Kromoplastlar
İki tipi vardır. Renkli çiçeklerde (örn. sarı karanfil) görülen ilk tipde iç membran tüpe benzer, burada Karotinoid depolanır. Bunlar proplastidlerden oluşur ve bölünerek çoğalır.
Bunlar da kloroplastlar gibi aynı büyüklükte DNA molekülüne sahiptir. Havuç kökündeki karotinoid kristalleri ile dolu kromoplastlar da proplastidlerden oluşur.
Kromoplastların ikinci tipi, kloroplastların terminal durumudur. Tilakoidlerin yıkımı ile karotinoidler stromada yağ damlacıkları olarak bulunur. Tilakoidlerin protein ve klorofili yıkılır. Kloroplastların bu bozulması yaprakların sonbaharda sararmasında izlenir.
Mitokondri ve Plastidlerin Kökeni
Bu organeller DNA, çeşitli RNA ve Ribozom taşımaları nedeniyle hücre içinde hücre diye adlandırılır. Prokaryontlar ile bu organeller arasında moleküler düzeyde birçok benzerlik vardır:
DNA çıplak, halka gibi bir çift dizindir; ribozom tipi 70S olup antibakteriel antibiyotiklerle bloke edilir.
Mitokondri ve plastidler ökoryantlarda özel bir yer alır. Kendi kullanımları için bir genetik sisteme sahiptirler. Çekirdek ve hücre bölünmesinden bağımsız olarak çoğalırlar. Endosimbiont kuramına göre bunlar bakteri veya mavi alg benzeri prokaryotların devamı olup, önce fagositozla heterotrof ve anaerob hücreye alınarak orada simbiyotik olarak yaşamışlardır.
Mavi alg hücrelerinin renksiz kamçılılarda yaşadığı ve her iki ortak için C-asimilasyonu yapan günümüz endosimbiyoz formları bulunduğundan, organellerin oluşumunun Endosimbiyozla gerçekleştiği kabul edilir.
Plastidler de mitokondriler gibi ökaryotlarda ve sadece bitkilerde görülür. Mantarlarda plastid yoktur. Plastidler de morfolojik ve biyokimyasal bakımdan birbirinden farklı iç ve dış iki membran tarafından sarılır.
Plastidler iç kısımlarında oldukça ileri farklılaşma gösteren bir membrana sahiptir. Plastidlerde membranlardan başka hidrofob maddeler, globüller ve bir plazma vardır. Plazmayı "STROMA" doldurur. Stroma, sitoplazma gibi proteinlerin sulu çözeltileri, çözülmüş ve tanecikli protein ve çok sayıda ribozom içerir.
Burada da çok miktarda DNA içeren ve feulgen reaksiyonu ile ışık mikroskobik olarak kanıtlanabilen bir kısım vardır. Plastid DNA'sı halka şekillidir. Mitokondrial DNA'ya göre daha fazla genetik materyale sahiptir; ama bütün plastid bileşenlerini şifrelemeye yetmez. Her plastid için genellikle 50 DNA kopyası bulunur. Plastid
DNA'sı baz içeriği ile çekirdek DNA'sından ayrılır. Ondan bağımsız olarak replike (=iki katına çıkma) olur. Ribozom (70S), tRNA ve RNA polimerazları, mitokondri ve bakterilerdekinin özelliğini taşır. Onlardaki gibi, burada da protein sentezi kloramfenikol ile inhibe edilir.
Birbirlerine değişebilen çok çeşitli plastid formu vardır
Ön Plastidler (=Proplastid)
Proplastidler en basit plastiddir. Farklılaşmamış meristematik doku ve renksiz bitki hücrelerinde, örneğin kök ve epidermisde rastlanır. Proplastidler çift membrandan başka içde farklılaşmamış stroma, çok sayıda ribozom, DNA ve plazmatik proteinler taşır. Ameböid şekil değiştirebilen proplastidler hücrede bölünerek çoğalır. Farklı plastidler bundan oluşur.
Kloroplastlar
Klorofil içeren ve bu nedenle yeşil renkli olan bu plastidler çok yaygındır. Kloroplastlann dış şekli ilkel bitkilerde çok değişir, mercimek, ağ, plaka, yıldız ve döner merdiven şekilleri vardır. Yüksek organizasyonlu bitkilerde genelde mercimek şekilli olup 2-5 um uzunlukta, 1-2 um kalınlıktadır
İç yapısı karmaşıktır. İç membran düz torbacıklarla yani Tilakoidlerle bezenmiş olup, iç yüzey tilakoidlerle oldukça çok artmıştır. Bunlar kısmen kapalı torbalardır.
Bir kısmı stromayı kateder ve Stroma-tilakoidi, diğer bir kısmı da plaka, plaka üstüste yerleşir, bunlara da "Granatilakoidi" denir. Alg kloroplastlarında grana yapısı yoktur. Kloraplast DNA'sı matriksde bulunur. Her kloroplastta 20-80 DNA molekülüne rastlanır. Sayı bitki türüne göre değişir.
Tilakoid membranları diğer biyomembranlar gibi lipid ve proteinden yapılır. Klorofil ve karotinoid gibi renk maddeleri membranlara girmiştir. Bunun yanında klorofil molekülleri genelde proteinlerle tepkime merkezleri (Reaksiyon Merkezi I ve II). Fotosentez ve ışık toplama kompleksleri şeklinde bağlıdır. Işık emilmesi tilakoid membran yüzeyinde olur. Kloroplast ana maddesi, fotosentez karanlık tepkime enzimlerini; özel DNA ve RNA ile protein sentezi enzimleri ve ribozomları içerir.
Kloroplast pigmentleri fotosentez için ışığı emer. Bunlardan en yoğunu klorofildir. Klorofilin de %70'i mavi yeşil (Klorofil a), %30'u sarı yeşil (Klorofil b) olarak yüksek organizasyonlu bitki ve alglerde; Klorofil c ve d veya e diğer alg gruplarında görülür.
Etiyoplastlar
Özel bir plastit şeklidir. Üreme organlarının oluşumundan sonra karanlıkta bulunurlar. Örneğin tohum embriyosu veya kök yumruları. Bunlarda tilakoit bulunmaz; ama tüp gibi elemanlar vardır. Bunlara "İLKİN LAMEL CİSİMCİĞİ" denir. Karanlıktaki doku aydınlatılırsa etiyoplaslardan kloraplast oluşur.
Lökoplastidler
Bitkinin birçok renksiz dokusunda lökoplastid görülür. Bunları işlevlerine göre 3 tipe ayırabiliriz:
a) Amiloplastidler: Nişasta,
b) Elaioplastidler: Yağ,
c) Proteinoplastidler: Protein depolar.
Amiloplastlarm, kloroplastların yapımı için genetik bilgiye sahip oldukları, nişasta depolayan organların ışığa çıkarılması ile gözlenir. Patates yumrularının yeşil renk almasında amiloplastlar, kloroplastlara dönüşür ve klorofilli tilakoidler oluşur. Elaioplastidler ve proteinoplastidler, plastidlerin dönüşümü olmayan farklılaşmış şekilleridir. Bunlar sadece depo görevi yapar. Lökoplastidler genelde proplastidlerden oluşur; ama bunlar bazen bölünme ile de çoğalır.
Kromoplastlar
İki tipi vardır. Renkli çiçeklerde (örn. sarı karanfil) görülen ilk tipde iç membran tüpe benzer, burada Karotinoid depolanır. Bunlar proplastidlerden oluşur ve bölünerek çoğalır.
Bunlar da kloroplastlar gibi aynı büyüklükte DNA molekülüne sahiptir. Havuç kökündeki karotinoid kristalleri ile dolu kromoplastlar da proplastidlerden oluşur.
Kromoplastların ikinci tipi, kloroplastların terminal durumudur. Tilakoidlerin yıkımı ile karotinoidler stromada yağ damlacıkları olarak bulunur. Tilakoidlerin protein ve klorofili yıkılır. Kloroplastların bu bozulması yaprakların sonbaharda sararmasında izlenir.
Mitokondri ve Plastidlerin Kökeni
Bu organeller DNA, çeşitli RNA ve Ribozom taşımaları nedeniyle hücre içinde hücre diye adlandırılır. Prokaryontlar ile bu organeller arasında moleküler düzeyde birçok benzerlik vardır:
DNA çıplak, halka gibi bir çift dizindir; ribozom tipi 70S olup antibakteriel antibiyotiklerle bloke edilir.
Mitokondri ve plastidler ökoryantlarda özel bir yer alır. Kendi kullanımları için bir genetik sisteme sahiptirler. Çekirdek ve hücre bölünmesinden bağımsız olarak çoğalırlar. Endosimbiont kuramına göre bunlar bakteri veya mavi alg benzeri prokaryotların devamı olup, önce fagositozla heterotrof ve anaerob hücreye alınarak orada simbiyotik olarak yaşamışlardır.
Mavi alg hücrelerinin renksiz kamçılılarda yaşadığı ve her iki ortak için C-asimilasyonu yapan günümüz endosimbiyoz formları bulunduğundan, organellerin oluşumunun Endosimbiyozla gerçekleştiği kabul edilir.
Mitokondri Nedir Gorevleri ve Yapisi
Mitokondri Nedir, Mitokondrinin Görevleri ve Özellikleri
Mitokondriler hücrenin enerji santrallarıdır. Mitokondrilerde, yağ asidi yıkımı ve sitrat siklusu ile üre siklusunun bazı bölümleri ve özellikle solunum zinciri ve buna bağlı ATP sentezi olaylanır. Mitokondrinin jelimsi matriksinde adı geçen sentezler için gereken enzim bulunur. Aminoasit (Glutamin asidi, Citrulin) veya steroidhormonların biyosentezleri de, mitokondrilerde ikincil işlev olarak kabul edilir. Bu çok yönlü ve önemli işlemler, hücre başına isabet eden mitokondri sayısı ile ilişkilidir. Mitokondri işlevi, aktif taşıma ile yakından ilgilidir. Ca2+ Mg2+ ve K+ iyonları mitokondrideki yoğunluk düşüşüne bağlı olarak içeri alınır. Bu değiş tokuşta anyon veya H+ iyonları serbest bırakılır. Mitokondriler kanalı ile olan aktif iyon hareketi, hücre işlevinin denetimi için önemlidir. Mitokondriler çoğu kez, hücrenin yönlendirilir iyon sistemi olarak kabul edilir. Bir memeli hayvan karaciğer hücresinde 1 000-1 500 mitokondri bulunur. Az beslenme durumlarında 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 veya azalması ile ilgilidir. Bu durum hücrenin protein işlevinin % 30'udur. Daha büyük hücrelerde bu sayı 500 000'e çıkar(=dev amip).
Mitokondriler işlevlerine bağlı olarak küre, çubuk ve dallı ipliğimsidir. Büyüklükleri 0,5 x 0,5 x 1 ile 1 x 1 x 5 um arasındadır.
Mitokondri örtüsü genellikle 7-10 nm kalınlığında iki membrandan oluşur. İkisi arasında perimitokondrial bölge vardır. Dış membran bazen ER-sisternalarına bağlı oldukça iyi geçirgendir (hatta disakkaridleri bile geçirir).
İç membran çok sayıda girintiye sahiptir. Genellikle "CRISTA" denen yaprak benzeri, bazen tüp gibi (memeli hayvan hücresinde), bitkilerde cep şeklinde "SACCULI" denen yapılar vardır. Geçirgen değildir ve sadece belirli bazı moleküller için geçirgendir (Mol. ağırlığı <>
Mitokondri matriksi sitrat siklüsü ve yağ asidi oksidasyonu enzimlerini içerir. İç kısımlarda örneğin piruvat, karboksilleşir veya solunumda dekarboksilleşir; burada mitokondrial biyosentezlerin çoğu olaylanır.
Mitokondri matrikslerinde DNA, RNA(tRNA, rRNAb rRNA2), mRNA ve Ribozomlar (70S) bulunur.
Mitokondri, DNA-replikasyonu, transkripsiyon ve protein biyosentezi yapar. Mitokondrideki DNA miktarı hücredekinin ancak % 0.2'si kadardır. Mitokondri iç membranındaki enzimlerin kısmen mitokondriyal DNA tarafından şifrelendiği kabul edilir. Bira mayası hücresindeki sitokrom a, a3, b ve cl'in mitokondriyal DNA tarafından belirlendiği kanıtlanabilir. Mitokondri matriksinde 5-10 DNA molekülü bulunur. Mitokondrial DNA (mtDNA) hayvan hücresinde küçük olup en çok 2-3 düzine proteini şifreler. Bitki hücresi mtDNA'sı oldukça iridir. İnsanın mtDNA'sı, rRNA molekülü, 22 farklı tRNA türü ve 13 farklı proteini şifreler. Bunlardan 5 protein saptanabilmiştir.
Mitokondriler ancak birkaç gün yaşar. Enine bölünme ile çoğalır. Bunlar embriyonal hücrelerdeki promitokondrilerden de gelişir ve çok küçük vesiküller olup yoğun matriksli, çift membranlıdır. İç membranlarında zamanla cristalar gelişir. Promitokondriler, bölünme ile kendilerinden ve tomurcuklanma ile gelişmiş mitokondrilerden oluşur. Mitokondrinin ortalama ömrü, hücreye göre daha azdır. Karaciğer hücre mitokondrileri 7-10 gün yaşar.
Mitokondriler az da olsa genetik bilgiye sahiptir. Eşeysel çoğalmada mitokondriyal bilgi değişmez. Yumurta hücreleri mitokondri veya promitokondrileri döle nakleder. Hayvan sperması oluşumunda birçok mitokondri bir iplik şeklini alır. Memeli hayvan sperminin orta bölümünde, 4 adet iplik mitokondri helezonik bir şekilde bulunur.
Mitokondriler hücrenin enerji santrallarıdır. Mitokondrilerde, yağ asidi yıkımı ve sitrat siklusu ile üre siklusunun bazı bölümleri ve özellikle solunum zinciri ve buna bağlı ATP sentezi olaylanır. Mitokondrinin jelimsi matriksinde adı geçen sentezler için gereken enzim bulunur. Aminoasit (Glutamin asidi, Citrulin) veya steroidhormonların biyosentezleri de, mitokondrilerde ikincil işlev olarak kabul edilir. Bu çok yönlü ve önemli işlemler, hücre başına isabet eden mitokondri sayısı ile ilişkilidir. Mitokondri işlevi, aktif taşıma ile yakından ilgilidir. Ca2+ Mg2+ ve K+ iyonları mitokondrideki yoğunluk düşüşüne bağlı olarak içeri alınır. Bu değiş tokuşta anyon veya H+ iyonları serbest bırakılır. Mitokondriler kanalı ile olan aktif iyon hareketi, hücre işlevinin denetimi için önemlidir. Mitokondriler çoğu kez, hücrenin yönlendirilir iyon sistemi olarak kabul edilir. Bir memeli hayvan karaciğer hücresinde 1 000-1 500 mitokondri bulunur. Az beslenme durumlarında 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 veya azalması ile ilgilidir. Bu durum hücrenin protein işlevinin % 30'udur. Daha büyük hücrelerde bu sayı 500 000'e çıkar(=dev amip).
Mitokondriler işlevlerine bağlı olarak küre, çubuk ve dallı ipliğimsidir. Büyüklükleri 0,5 x 0,5 x 1 ile 1 x 1 x 5 um arasındadır.
Mitokondri örtüsü genellikle 7-10 nm kalınlığında iki membrandan oluşur. İkisi arasında perimitokondrial bölge vardır. Dış membran bazen ER-sisternalarına bağlı oldukça iyi geçirgendir (hatta disakkaridleri bile geçirir).
İç membran çok sayıda girintiye sahiptir. Genellikle "CRISTA" denen yaprak benzeri, bazen tüp gibi (memeli hayvan hücresinde), bitkilerde cep şeklinde "SACCULI" denen yapılar vardır. Geçirgen değildir ve sadece belirli bazı moleküller için geçirgendir (Mol. ağırlığı <>
Mitokondri matriksi sitrat siklüsü ve yağ asidi oksidasyonu enzimlerini içerir. İç kısımlarda örneğin piruvat, karboksilleşir veya solunumda dekarboksilleşir; burada mitokondrial biyosentezlerin çoğu olaylanır.
Mitokondri matrikslerinde DNA, RNA(tRNA, rRNAb rRNA2), mRNA ve Ribozomlar (70S) bulunur.
Mitokondri, DNA-replikasyonu, transkripsiyon ve protein biyosentezi yapar. Mitokondrideki DNA miktarı hücredekinin ancak % 0.2'si kadardır. Mitokondri iç membranındaki enzimlerin kısmen mitokondriyal DNA tarafından şifrelendiği kabul edilir. Bira mayası hücresindeki sitokrom a, a3, b ve cl'in mitokondriyal DNA tarafından belirlendiği kanıtlanabilir. Mitokondri matriksinde 5-10 DNA molekülü bulunur. Mitokondrial DNA (mtDNA) hayvan hücresinde küçük olup en çok 2-3 düzine proteini şifreler. Bitki hücresi mtDNA'sı oldukça iridir. İnsanın mtDNA'sı, rRNA molekülü, 22 farklı tRNA türü ve 13 farklı proteini şifreler. Bunlardan 5 protein saptanabilmiştir.
Mitokondriler ancak birkaç gün yaşar. Enine bölünme ile çoğalır. Bunlar embriyonal hücrelerdeki promitokondrilerden de gelişir ve çok küçük vesiküller olup yoğun matriksli, çift membranlıdır. İç membranlarında zamanla cristalar gelişir. Promitokondriler, bölünme ile kendilerinden ve tomurcuklanma ile gelişmiş mitokondrilerden oluşur. Mitokondrinin ortalama ömrü, hücreye göre daha azdır. Karaciğer hücre mitokondrileri 7-10 gün yaşar.
Mitokondriler az da olsa genetik bilgiye sahiptir. Eşeysel çoğalmada mitokondriyal bilgi değişmez. Yumurta hücreleri mitokondri veya promitokondrileri döle nakleder. Hayvan sperması oluşumunda birçok mitokondri bir iplik şeklini alır. Memeli hayvan sperminin orta bölümünde, 4 adet iplik mitokondri helezonik bir şekilde bulunur.
Hucre Cekirdegi Yapisi Ozellikleri
Hücre Çekirdeği Nedir(Nukleus, Karyon)
Çekirdek hücrede depo ve genetik bilgi arşividir. Genetik bilgi çift dizinli DNA moleküllerinde depolanır. Burada DNA replikasyonu (=iki katına çıkma) olur. RNA sentezi ile genetik zincirleri burada başlar. Çekirdeğin inferfaz, mitoz ve çalışma halleri vardır. Interfaz çekirdeğinde kromozomların DNA'sı iki misline çıkar.
Hücre Çekirdeğinin Yapısı
Çalışma çekirdeği ve inferfaz çekirdeğinde RNA sentezi olur. Genellikle küre şeklinde olan çekirdek hücredeki en büyük organeldir. Elastik olup, hücre yapısına bağlı olarak şekillenir. Elektron mikroskobik gözlemlerden çekirdeğin bir kılıfla sarıldığı izlenir. Bu bir iç, bir de dış membrandan oluşur. İki membran arasındaki boşluk 20-50 nm'dir. Membran çok sayıda çekirdek poruna sahip olup endoplazmik retikülumun bir kısmıdır. Porlarla kesintiye uğrar. Makromoleküller porlar kanalı ile çekirdek sitoplazması (=karyoplazma) ile sitoplazma arasında gidip gelirler. Karyoplazma protein ve nukleikasit (RNA ve DNA) içerir. Çekirdek, hücredeki tüm hayati olayları düzenler. DNA bölgeleri boyanabilir ve buralara Kromatin denir. Kromatin, hücre bölünmesi olayında, çekirdek bölünmesi safhasında, kromozomları oluşturur. Hücre çekirdekleri, "SİTO-İSKELET" yapıları, yani bir nevi çekirdek iskeletini de içerir. Bu yapı kromatin ile ilişkidedir: Kromozomlar çekirdek iskeletine asılıdır. Çekirdek örtüsünün gerçek yeni oluşumu, çekirdek bölünmesinden sonra, çekirdek iskeletinin kenarda bulunan kısımları tarafından gerçekleşir.
Karyoplazmada özellikle iyi boyanan ve yüksek oranda RNA içeren bir kısım bulunur. Buna çekirdekçik (=Nukleolus) denir. Sayısı bir veya daha fazla olabilir. Ribozomal RNA sentezinde rol oynar. Burada büyük RNA molekülleri sentezlenir. Çekirdekçik sitoplazmik ribozomların oluşumuna katılır
İnsandaki alvuyarlar, gelişim süreçleri içinde çekirdeklerini kaybeder. İskelet kası hücreleri ile kemik dokudaki dev kemik hücrelerinde (=osteoklast) ise birden fazla çekirdek vardır.
Çekirdek hücrede depo ve genetik bilgi arşividir. Genetik bilgi çift dizinli DNA moleküllerinde depolanır. Burada DNA replikasyonu (=iki katına çıkma) olur. RNA sentezi ile genetik zincirleri burada başlar. Çekirdeğin inferfaz, mitoz ve çalışma halleri vardır. Interfaz çekirdeğinde kromozomların DNA'sı iki misline çıkar.
Hücre Çekirdeğinin Yapısı
Çalışma çekirdeği ve inferfaz çekirdeğinde RNA sentezi olur. Genellikle küre şeklinde olan çekirdek hücredeki en büyük organeldir. Elastik olup, hücre yapısına bağlı olarak şekillenir. Elektron mikroskobik gözlemlerden çekirdeğin bir kılıfla sarıldığı izlenir. Bu bir iç, bir de dış membrandan oluşur. İki membran arasındaki boşluk 20-50 nm'dir. Membran çok sayıda çekirdek poruna sahip olup endoplazmik retikülumun bir kısmıdır. Porlarla kesintiye uğrar. Makromoleküller porlar kanalı ile çekirdek sitoplazması (=karyoplazma) ile sitoplazma arasında gidip gelirler. Karyoplazma protein ve nukleikasit (RNA ve DNA) içerir. Çekirdek, hücredeki tüm hayati olayları düzenler. DNA bölgeleri boyanabilir ve buralara Kromatin denir. Kromatin, hücre bölünmesi olayında, çekirdek bölünmesi safhasında, kromozomları oluşturur. Hücre çekirdekleri, "SİTO-İSKELET" yapıları, yani bir nevi çekirdek iskeletini de içerir. Bu yapı kromatin ile ilişkidedir: Kromozomlar çekirdek iskeletine asılıdır. Çekirdek örtüsünün gerçek yeni oluşumu, çekirdek bölünmesinden sonra, çekirdek iskeletinin kenarda bulunan kısımları tarafından gerçekleşir.
Karyoplazmada özellikle iyi boyanan ve yüksek oranda RNA içeren bir kısım bulunur. Buna çekirdekçik (=Nukleolus) denir. Sayısı bir veya daha fazla olabilir. Ribozomal RNA sentezinde rol oynar. Burada büyük RNA molekülleri sentezlenir. Çekirdekçik sitoplazmik ribozomların oluşumuna katılır
İnsandaki alvuyarlar, gelişim süreçleri içinde çekirdeklerini kaybeder. İskelet kası hücreleri ile kemik dokudaki dev kemik hücrelerinde (=osteoklast) ise birden fazla çekirdek vardır.
Hucre Ceperi ve Yapisi
Hücre Çeperi Nedir, Hücre Çeperinin Yapısı
Hücre çeperi bitki hücrelerinde görülür. Yalnız bitkilerin eşey hücrelerinde bulunmaz. Onlarda hayvan hücresi gibi plazmalema vardır. Ancak döllenmenin akabinde, hücre, yüzeyine ince ve jelimsi bir madde salgılar. Bu madde primordial çeper'i (=ilk çeper) oluşturur ve içinde Pektin bulunur. Pektinler, birbirleri ile iyonlarla bağlanan, uzun zincirli karbonhidrat moleküllerinden meydana gelir. Hücre bölünmesinde oluşan yeni hücreleri birbirinden ayıran bu ilk çeper, iki hücreyi yan yana tutan orta lameldir. Pektinlerin temel yapıtaşı galakturon asididir. Pektin asidi çok zayıftır. Pektin kolayca şişebilir. Hücre çeperindeki diğer madde hemiselülözdür. Bunlar hücre çeperinin yapısına katıldıkları gibi, depo maddesi olarak işlev yapar.
Hücre Çeperinin Özellikleri
Her oğul hücre, yeni çeper materyalini ilk çepere yığmaya başlar. Bu yığım sonucunda ilkin çeper(=primer çeper) oluşur. Bu çeperde pektinlerin meydana getirdiği ana madde içinde dağılan, düzensiz mikrofibriller yer alır. İlkin çeperin bu yapısına dağınık yapı (=dağınık tekstür) denir .
Mikrofibriller selüloz'dan yapılmıştır. Bir selüloz molekülü, birbirine bağlı 10 000 glikoz molekülünden oluşur. Böyle bir iplik molekülü 4 um uzunluğa ulaşabilir. Yaklaşık 2 000 ipliğimsi selüloz molekülü, bir mikrofibril demeti yapar. Bu demetler bitki hücre çeperinin yapı birimidir. Selülozun zincir veya iplik molekülleri doğada serbest olarak hiç bulunmaz ve zincirde ağ demeti seklindedir. Bu birliğin çoğu kısmı kristalindir. Mantar hücre çeperinde yapı maddesi olarak ya selüloz ya da kitin vardır.
Oğul hücreler büyüyünce elastik olan primer çeper de genişler. İlkin çeper bu genişlemede incelemez; zira sürekli yeni mikrofibril tabakaları birikir. Kesin hücre büyüklüğüne ulaşılınca, hücre çeperinin enine büyümesi de durur. İlkin çeperin üzerine ikincil (=sekonder) çeper oturur. B u çeperdeki mikrofibrillerin birikimi tabaka şeklindedir ve ışık mikroskobu ile izlenir. Burada mikrofibriller paralel olduğundan paralel yapı (=paralel tekstür)'dan sözedilir. Enine büyüme sırasında lignin veya suberin gibi maddeler ikincil çepere birikir. Odunlaşan hücre çeperleri, yüksek basınç ve çekmeye karşı dayanıklılık kazanır. Kuvvetli olan ikincil çeper, hücre içine doğru genelde ince bir tabaka ile sarılır. Bu tabakaya üçüncül (=tersiyer) çeper denir. İlkin çeper gibi pektin temel maddesinden oluşur. Bunların içinde fibriller vardır. İlkin çeperin tersine fibriller burada paraleldir. Yani ikincil çeper gibi paralel yapı gösterirler. Tersiyer çeperin, ikincil çeper lamellerinin oluştuğu yer olması olasıdır.
Hücre çeperi bitki hücrelerinde görülür. Yalnız bitkilerin eşey hücrelerinde bulunmaz. Onlarda hayvan hücresi gibi plazmalema vardır. Ancak döllenmenin akabinde, hücre, yüzeyine ince ve jelimsi bir madde salgılar. Bu madde primordial çeper'i (=ilk çeper) oluşturur ve içinde Pektin bulunur. Pektinler, birbirleri ile iyonlarla bağlanan, uzun zincirli karbonhidrat moleküllerinden meydana gelir. Hücre bölünmesinde oluşan yeni hücreleri birbirinden ayıran bu ilk çeper, iki hücreyi yan yana tutan orta lameldir. Pektinlerin temel yapıtaşı galakturon asididir. Pektin asidi çok zayıftır. Pektin kolayca şişebilir. Hücre çeperindeki diğer madde hemiselülözdür. Bunlar hücre çeperinin yapısına katıldıkları gibi, depo maddesi olarak işlev yapar.
Hücre Çeperinin Özellikleri
Her oğul hücre, yeni çeper materyalini ilk çepere yığmaya başlar. Bu yığım sonucunda ilkin çeper(=primer çeper) oluşur. Bu çeperde pektinlerin meydana getirdiği ana madde içinde dağılan, düzensiz mikrofibriller yer alır. İlkin çeperin bu yapısına dağınık yapı (=dağınık tekstür) denir .
Mikrofibriller selüloz'dan yapılmıştır. Bir selüloz molekülü, birbirine bağlı 10 000 glikoz molekülünden oluşur. Böyle bir iplik molekülü 4 um uzunluğa ulaşabilir. Yaklaşık 2 000 ipliğimsi selüloz molekülü, bir mikrofibril demeti yapar. Bu demetler bitki hücre çeperinin yapı birimidir. Selülozun zincir veya iplik molekülleri doğada serbest olarak hiç bulunmaz ve zincirde ağ demeti seklindedir. Bu birliğin çoğu kısmı kristalindir. Mantar hücre çeperinde yapı maddesi olarak ya selüloz ya da kitin vardır.
Oğul hücreler büyüyünce elastik olan primer çeper de genişler. İlkin çeper bu genişlemede incelemez; zira sürekli yeni mikrofibril tabakaları birikir. Kesin hücre büyüklüğüne ulaşılınca, hücre çeperinin enine büyümesi de durur. İlkin çeperin üzerine ikincil (=sekonder) çeper oturur. B u çeperdeki mikrofibrillerin birikimi tabaka şeklindedir ve ışık mikroskobu ile izlenir. Burada mikrofibriller paralel olduğundan paralel yapı (=paralel tekstür)'dan sözedilir. Enine büyüme sırasında lignin veya suberin gibi maddeler ikincil çepere birikir. Odunlaşan hücre çeperleri, yüksek basınç ve çekmeye karşı dayanıklılık kazanır. Kuvvetli olan ikincil çeper, hücre içine doğru genelde ince bir tabaka ile sarılır. Bu tabakaya üçüncül (=tersiyer) çeper denir. İlkin çeper gibi pektin temel maddesinden oluşur. Bunların içinde fibriller vardır. İlkin çeperin tersine fibriller burada paraleldir. Yani ikincil çeper gibi paralel yapı gösterirler. Tersiyer çeperin, ikincil çeper lamellerinin oluştuğu yer olması olasıdır.
Plazmalema Nedir
Plazmalema Nedir
Hücre sitoplazmasını dıştan saran membrana denir. Plazmalema, hücrenin dışı ile ilişkilerde hem engel, hem de aracıdır. Bu görevlerine çok iyi uymuştur. Hücre ve çevresi arasındaki madde alışverişini düzenleyen yapılara sahiptir. Bazı durumlarda hormon ve nörotransmitter gibi sinyal moleküllerini tanır. Bunun için gerekli reseptörlere(=almaç) sahiptir. Bu almaçlar, genellikle karışık yapılı protein ve karbonhidrat molekülleridir.
Plazmanın dış yüzeyi karbonhidrat moleküllerinin oluşturduğu ince bir tabaka ile örtülebilir. Bu glikojen benzeri moleküller, membranın lipid ve protein moleküllerine bağlı olabilir. Buna göre "Glikol ipid" veya "Glikoprotein" den söz edilir. Bu tabakaya "Glikokaliks" denir . Gevşek ve lifli ağsı bir yapı gibi görünür. Glikokaliks alyuvarlarda kan grubu antijenlerini yapabilir. Ayrıca hayvansal hücrelere mekanik bir sağlamlık kazandırır.
Hücre sitoplazmasını dıştan saran membrana denir. Plazmalema, hücrenin dışı ile ilişkilerde hem engel, hem de aracıdır. Bu görevlerine çok iyi uymuştur. Hücre ve çevresi arasındaki madde alışverişini düzenleyen yapılara sahiptir. Bazı durumlarda hormon ve nörotransmitter gibi sinyal moleküllerini tanır. Bunun için gerekli reseptörlere(=almaç) sahiptir. Bu almaçlar, genellikle karışık yapılı protein ve karbonhidrat molekülleridir.
Plazmanın dış yüzeyi karbonhidrat moleküllerinin oluşturduğu ince bir tabaka ile örtülebilir. Bu glikojen benzeri moleküller, membranın lipid ve protein moleküllerine bağlı olabilir. Buna göre "Glikol ipid" veya "Glikoprotein" den söz edilir. Bu tabakaya "Glikokaliks" denir . Gevşek ve lifli ağsı bir yapı gibi görünür. Glikokaliks alyuvarlarda kan grubu antijenlerini yapabilir. Ayrıca hayvansal hücrelere mekanik bir sağlamlık kazandırır.
Membran (Biyomembranlar)
Hücre ve Organelleri
Membran (Biyomembranlar)
Hücrenin en önemli özelliği, sitoplazmasının sınırlandırılmasıdır. Ayrıca organellerin etrafında da membranlar bulunur. Bunlara "BİYOMEMBRAN" denir. Çeşitli hücre organellerinin membranı elektron mikroskobunda incelenirse, bunların elektronca yoğun olan ve herbirinin kalınlığı 2,5 nm'lik hattan oluştuğu görülür. Bu iki tabaka 3 nm kalınlığındaki üçüncü ve daha açık renkli bir kısmı sarar. Bu üç tabakalı oluşum bütün hayvan hücre membran yapısında görülür. Bu nedenle de "elemantar membran (=tek membran: unit membran) dan söz edilir. Bununla birlikte biyomembranların yapısı tekdüze değildir. Hücre organellerinin farklı görevleri nedeniyle membranların özellikleri de değişiktir. Örneğin kompartıman türüne göre. membranlar çözünmüş organik veya inorganik bazı maddeleri seçici geçirgen (=selektif permeabl), yarı geçirgen (=semirpermeabl)dir. suyu ise geçirgendir yani permeabl'dır. Biyomembranlar sadece bir örtü olmayıp, hücre içi veya dışı ya da organel ve hiyaloplazma arasında madde alışverişini sağlayan çok özelleşmiş yapılardır. Membranın difüzyon işlevinin bozulması hücrenin öldüğünün bir kanıtıdır.
Membranların kimyasal analizlerinden de anlaşılacağı gibi. bulun biyomembran-1arın yapısında lipid (=yağ), protein ve az miktar da karbonhidrat bulunur. Membran lipidi içinde lesitin. kardiolipin ve sipingomiyelin gibi fosfolipidlerin miktarı en yük sektir. Membran lipidinin kimyasal yapısının çeşitliliğine rağmen, yapısı tekdüzedir. Her lipid molekülünün suyu reddeden (=lipofil) ve suyu tutan (=hipofil) olmak üzere iki bölümü vardır. Bir damla lipid suya konursa, lipid molekülleri su yüzeyinde tek molekül tabakası oluşturulur". Bu lipid tabakasında moleküllerin hidro fil bölümleri su ile temas ettiği halde, lipolil kısımlar uçar. (GORTER ve GRENDEL. 1925 yılında insan eritrosidi plazma menıbranınm lipid yüzeyinin, alyuvarın cilt katlı yüzeyine eşdeğer olduğunu buldu. Bunun sonucu olarak biyomembranların ıkı tabakalılığı ileri sürüldü. "Çift tabakalı lipid membran modelinde" protein molekülleri dikkate alınmadı.
Günümüzde biyonıenıbranlarda protein moleküllerinin akıcı ve çift tabakalı lipid içine yerleşmiş olduğu kabul edilir. Bunlar denizde hareket eden buz dağları (=aysberg)na benzer. Bu modeli SINGER ve NICOLSON 1972 yılında "Akıcı-Mozaik-Modeli" veya "Lipid-Protein-Mozaik Modeli" diye adlandırdı. Bu proteinler yapı proteinleri veya enzim olabilir.
Adenozintrifosfataz gibi enzimler her membranda izlenir. Bu enzimler ATP'yi parçalar ve enerji açığa çıkararak, maddelerin aktif taşınımını membran üzerinden sağlar. Glikolipid ve glikoprotcin şeklindeki karbonhidratlar da membranda bulunur. Ayrıca bir veya çok değerli Ca2+ ve Mg2+ katyonları da membranı oluşturur ve sağlamlaştırır. Membran proteinlerinin çeşitli işlevleri vardır. Aktif ve pasif taşımada görev alır. Membranın seçici geçirgenliğinin temelini oluştururlar. Bir başka kısım proteinler ise hormon olmalıdır. Membran proteinleri bir hücrenin her membran çeşidi için özelleşmiştir. ER membran proteini ile mitokondri membran proteinleri hem yapısal hem de oransal olarak farklıdır
Membranlann yüzeyinde diğer proteinler, örneğin enzim proteinleri ve karbonhidrat zincirleri oturur. FLUİD (=AKICI) MOZAİK MODELİ denen bu yapı, günümüzde biyomembranların yapısı için geçerli olan görüştür.
Membran (Biyomembranlar)
Hücrenin en önemli özelliği, sitoplazmasının sınırlandırılmasıdır. Ayrıca organellerin etrafında da membranlar bulunur. Bunlara "BİYOMEMBRAN" denir. Çeşitli hücre organellerinin membranı elektron mikroskobunda incelenirse, bunların elektronca yoğun olan ve herbirinin kalınlığı 2,5 nm'lik hattan oluştuğu görülür. Bu iki tabaka 3 nm kalınlığındaki üçüncü ve daha açık renkli bir kısmı sarar. Bu üç tabakalı oluşum bütün hayvan hücre membran yapısında görülür. Bu nedenle de "elemantar membran (=tek membran: unit membran) dan söz edilir. Bununla birlikte biyomembranların yapısı tekdüze değildir. Hücre organellerinin farklı görevleri nedeniyle membranların özellikleri de değişiktir. Örneğin kompartıman türüne göre. membranlar çözünmüş organik veya inorganik bazı maddeleri seçici geçirgen (=selektif permeabl), yarı geçirgen (=semirpermeabl)dir. suyu ise geçirgendir yani permeabl'dır. Biyomembranlar sadece bir örtü olmayıp, hücre içi veya dışı ya da organel ve hiyaloplazma arasında madde alışverişini sağlayan çok özelleşmiş yapılardır. Membranın difüzyon işlevinin bozulması hücrenin öldüğünün bir kanıtıdır.
Membranların kimyasal analizlerinden de anlaşılacağı gibi. bulun biyomembran-1arın yapısında lipid (=yağ), protein ve az miktar da karbonhidrat bulunur. Membran lipidi içinde lesitin. kardiolipin ve sipingomiyelin gibi fosfolipidlerin miktarı en yük sektir. Membran lipidinin kimyasal yapısının çeşitliliğine rağmen, yapısı tekdüzedir. Her lipid molekülünün suyu reddeden (=lipofil) ve suyu tutan (=hipofil) olmak üzere iki bölümü vardır. Bir damla lipid suya konursa, lipid molekülleri su yüzeyinde tek molekül tabakası oluşturulur". Bu lipid tabakasında moleküllerin hidro fil bölümleri su ile temas ettiği halde, lipolil kısımlar uçar. (GORTER ve GRENDEL. 1925 yılında insan eritrosidi plazma menıbranınm lipid yüzeyinin, alyuvarın cilt katlı yüzeyine eşdeğer olduğunu buldu. Bunun sonucu olarak biyomembranların ıkı tabakalılığı ileri sürüldü. "Çift tabakalı lipid membran modelinde" protein molekülleri dikkate alınmadı.
Günümüzde biyonıenıbranlarda protein moleküllerinin akıcı ve çift tabakalı lipid içine yerleşmiş olduğu kabul edilir. Bunlar denizde hareket eden buz dağları (=aysberg)na benzer. Bu modeli SINGER ve NICOLSON 1972 yılında "Akıcı-Mozaik-Modeli" veya "Lipid-Protein-Mozaik Modeli" diye adlandırdı. Bu proteinler yapı proteinleri veya enzim olabilir.
Adenozintrifosfataz gibi enzimler her membranda izlenir. Bu enzimler ATP'yi parçalar ve enerji açığa çıkararak, maddelerin aktif taşınımını membran üzerinden sağlar. Glikolipid ve glikoprotcin şeklindeki karbonhidratlar da membranda bulunur. Ayrıca bir veya çok değerli Ca2+ ve Mg2+ katyonları da membranı oluşturur ve sağlamlaştırır. Membran proteinlerinin çeşitli işlevleri vardır. Aktif ve pasif taşımada görev alır. Membranın seçici geçirgenliğinin temelini oluştururlar. Bir başka kısım proteinler ise hormon olmalıdır. Membran proteinleri bir hücrenin her membran çeşidi için özelleşmiştir. ER membran proteini ile mitokondri membran proteinleri hem yapısal hem de oransal olarak farklıdır
Membranlann yüzeyinde diğer proteinler, örneğin enzim proteinleri ve karbonhidrat zincirleri oturur. FLUİD (=AKICI) MOZAİK MODELİ denen bu yapı, günümüzde biyomembranların yapısı için geçerli olan görüştür.
Obezite Asisi Nedir
Obezite Aşısı Nedir
Obeziteyle ilgili aşı çalışmaları
Ghrelin hormonu 1999 yılında saptanan ve mideden salgılanarak iştahı artıran bir hormondur. Ghrelin mideden salgılanarak beyne ulaşmakta ve iştahı ve besin alımını artırmaktadır. Bu nedenle Ghrelin yemek yemeyi artıran bir hormon olarak anılmaktadır. Leptin hormonu gibi obeziteyle yakından ilgili olması nedeniyle ghrelin hormonu üzerinde son 6 yıl içinde 2000'e yakın çalışma yapılmış ve son olarak obezite tedavisinde aşıyla ilgili çalışmaların konusu olmuştur.
Ghrelin yemek öncesi kanda artar ve iştahı artırarak yemek yemeyi başlatır. Kan şekeri düşünce veya aç kalınca kanda ghrelin hormonu artarak yemek yememize neden olur. Yemek yedikten sonra kandaki ghrelin düzeyi azalmaktadır.
Leptin hormonuysa açken azalmakta, yemek yiyince artmaktadır. Bir bakıma leptin ve ghrelin birbirlerinin tersi yönde hareket eden iki hormondur. Obezite aşısı, bağışıklık sisteminden yardım alarak ghrelinin iştahı artıran etkisini önleyerek zayıflamaya yardımcı olmayı amaçlamaktadır.
Bu aşı CYT009-GhrQb olarak isimlendirilmiştir. Mekanizmasıysa aşıyla oluşacak antikorların ghrelin hormonunun etkisini önlemesine dayanmaktadır. Eğer çalışmalar başarılı olur ve uygulamaya geçerse bu aşı bildiğimiz bulaşıcı hastalıkları engellemek için kullanılan aşılardan farklı olarak vücut ağırlığını arzu edilen kiloda sabitleyinceye kadar sürekli tekrar edilebilecektir. Bu sayede kan dolaşımında ghreline bağlanacak antikorlar sürekli olarak bulunacak ve ghrelin hormonunun iştahı artırıcı etkisi böylece engellenebilecektir.
Sonuçta kişilerin uygulaması zorunlu olan diyetlere sadık kalması çok daha kolay olacaktır. Mekanizma olarak heyecan verici bir araştırma olan aşı uygulamasının insanlarda ne kadar etkili olacağının yapılacak klinik çalışmalarla ortaya konması gerekmektedir.
Obeziteyle ilgili aşı çalışmaları
Ghrelin hormonu 1999 yılında saptanan ve mideden salgılanarak iştahı artıran bir hormondur. Ghrelin mideden salgılanarak beyne ulaşmakta ve iştahı ve besin alımını artırmaktadır. Bu nedenle Ghrelin yemek yemeyi artıran bir hormon olarak anılmaktadır. Leptin hormonu gibi obeziteyle yakından ilgili olması nedeniyle ghrelin hormonu üzerinde son 6 yıl içinde 2000'e yakın çalışma yapılmış ve son olarak obezite tedavisinde aşıyla ilgili çalışmaların konusu olmuştur.
Ghrelin yemek öncesi kanda artar ve iştahı artırarak yemek yemeyi başlatır. Kan şekeri düşünce veya aç kalınca kanda ghrelin hormonu artarak yemek yememize neden olur. Yemek yedikten sonra kandaki ghrelin düzeyi azalmaktadır.
Leptin hormonuysa açken azalmakta, yemek yiyince artmaktadır. Bir bakıma leptin ve ghrelin birbirlerinin tersi yönde hareket eden iki hormondur. Obezite aşısı, bağışıklık sisteminden yardım alarak ghrelinin iştahı artıran etkisini önleyerek zayıflamaya yardımcı olmayı amaçlamaktadır.
Bu aşı CYT009-GhrQb olarak isimlendirilmiştir. Mekanizmasıysa aşıyla oluşacak antikorların ghrelin hormonunun etkisini önlemesine dayanmaktadır. Eğer çalışmalar başarılı olur ve uygulamaya geçerse bu aşı bildiğimiz bulaşıcı hastalıkları engellemek için kullanılan aşılardan farklı olarak vücut ağırlığını arzu edilen kiloda sabitleyinceye kadar sürekli tekrar edilebilecektir. Bu sayede kan dolaşımında ghreline bağlanacak antikorlar sürekli olarak bulunacak ve ghrelin hormonunun iştahı artırıcı etkisi böylece engellenebilecektir.
Sonuçta kişilerin uygulaması zorunlu olan diyetlere sadık kalması çok daha kolay olacaktır. Mekanizma olarak heyecan verici bir araştırma olan aşı uygulamasının insanlarda ne kadar etkili olacağının yapılacak klinik çalışmalarla ortaya konması gerekmektedir.
Sismanlik Tedavisinde Yeni İlaclar
Şişmanlık Tedavisi İçin Yeni İlaçlar
Obezite tedavisinde veya kilo verilmesi için geliştirilecek ilaçların 3 yöntemden biri veya ikisi üzerinde etkili olması gerekiyor. Bunlardan biri iştahı kapatan mekanizmaları uyarmak, ikincisi iştahı açan mekanizmaları önlemek, üçüncüsü ise enerji harcanmasını artırmaktır. İştahı önlemek için leptin hormonun burundan verilmesi hayvanlarda başarılı sonuçlar vermiştir. Ancak insanlar üzerinde henüz denenmemiştir. Beyindeki melacortin reseptörlerini uyaran ilaçlar geliştirerek iştahı kesmek mümkündür. Bu konuda yapılan çalışmalarda bu ilaçların iştahı kestiği, ancak yan etki olarak ereksiyon yaptığı saptanmış ve bu defa bu alanda kullanılmaları için çalışmalara başlanmıştır.
Seretonin reseptörlerini bloke eden ilaçlar da geliştirilme aşamasındadır. Şeker hastalığı tedavisinde kullanılan amilin ve exenatide (glukagon like peptid-1) içeren ilaçların kilo verdirdiği saptanmıştır ve bu konuda araştırmalar yapılmaktadır. Oxyntomodulin kimyasal içerikli bir ilaçla kilo verilmesi başarılı sonuçlar vermişitr ve üzerinde halen çalışılmaktadır.
Rimonabant adında kimyasal içeriği olan bir ilaç üzerinde çalışmalar yapılmakta ve bu ilacın iştahı keserek ve diğer mekanizmalarla kilo verdirdiği gösterilmiştir. Yapılan çalışmalar tek bir ilacın obezite tedavisinde yeterli olmayacağını, aynen hipertansiyon tedavisinde olduğu gibi farklı mekanizmalara etki eden iki veya daha fazla ilacın kullanılmasının gerektiğini göstermektedir. Yakın gelecekte bu tür tedavilerin başlayacağını bekliyoruz.
Obezite tedavisinde veya kilo verilmesi için geliştirilecek ilaçların 3 yöntemden biri veya ikisi üzerinde etkili olması gerekiyor. Bunlardan biri iştahı kapatan mekanizmaları uyarmak, ikincisi iştahı açan mekanizmaları önlemek, üçüncüsü ise enerji harcanmasını artırmaktır. İştahı önlemek için leptin hormonun burundan verilmesi hayvanlarda başarılı sonuçlar vermiştir. Ancak insanlar üzerinde henüz denenmemiştir. Beyindeki melacortin reseptörlerini uyaran ilaçlar geliştirerek iştahı kesmek mümkündür. Bu konuda yapılan çalışmalarda bu ilaçların iştahı kestiği, ancak yan etki olarak ereksiyon yaptığı saptanmış ve bu defa bu alanda kullanılmaları için çalışmalara başlanmıştır.
Seretonin reseptörlerini bloke eden ilaçlar da geliştirilme aşamasındadır. Şeker hastalığı tedavisinde kullanılan amilin ve exenatide (glukagon like peptid-1) içeren ilaçların kilo verdirdiği saptanmıştır ve bu konuda araştırmalar yapılmaktadır. Oxyntomodulin kimyasal içerikli bir ilaçla kilo verilmesi başarılı sonuçlar vermişitr ve üzerinde halen çalışılmaktadır.
Rimonabant adında kimyasal içeriği olan bir ilaç üzerinde çalışmalar yapılmakta ve bu ilacın iştahı keserek ve diğer mekanizmalarla kilo verdirdiği gösterilmiştir. Yapılan çalışmalar tek bir ilacın obezite tedavisinde yeterli olmayacağını, aynen hipertansiyon tedavisinde olduğu gibi farklı mekanizmalara etki eden iki veya daha fazla ilacın kullanılmasının gerektiğini göstermektedir. Yakın gelecekte bu tür tedavilerin başlayacağını bekliyoruz.
Asetil L – Karnitin Nedir
Asetil L - Karnitin Nedir, Zayıflama Diyeti
L-karnitin nedir, kan dolaşımındaki yağ asitlerinin hücre içine girerek yakılmasını sağlayan bir aminoasittir. Asetil L-karnitin'in yurtiçi ve yurtdışında zayıflatıcı bir ilaç olduğu iddia edilmektedir. Avusturalya'da 2000'de yapılan bir klinik araştırmada, 36 şişman kadına günde 2 kez olmak üzere 2 gr L-karnitin 2 ay süreyle verilmiş ve zayıfalatıcı bir etkisi görülmemiştir.
Almanya'da 2002'de şişman farelerde asetil L-karnitin denenmiş ancak zayıflatıcı bir etkisi görülmemiştir. Vücutta zaten yeterince karnitin üretildiğinden ilave olarak karnitin almanın zayıflamaya bir faydası olmamaktadır. Spor yapanlarda ise spor yapma performansını artırmadığı saptanmıştır. Bu nedenle kas yapıyor diye kullanmanın hiçbir faydası yoktur.
L-karnitin nedir, kan dolaşımındaki yağ asitlerinin hücre içine girerek yakılmasını sağlayan bir aminoasittir. Asetil L-karnitin'in yurtiçi ve yurtdışında zayıflatıcı bir ilaç olduğu iddia edilmektedir. Avusturalya'da 2000'de yapılan bir klinik araştırmada, 36 şişman kadına günde 2 kez olmak üzere 2 gr L-karnitin 2 ay süreyle verilmiş ve zayıfalatıcı bir etkisi görülmemiştir.
Almanya'da 2002'de şişman farelerde asetil L-karnitin denenmiş ancak zayıflatıcı bir etkisi görülmemiştir. Vücutta zaten yeterince karnitin üretildiğinden ilave olarak karnitin almanın zayıflamaya bir faydası olmamaktadır. Spor yapanlarda ise spor yapma performansını artırmadığı saptanmıştır. Bu nedenle kas yapıyor diye kullanmanın hiçbir faydası yoktur.