9. Sınıf Hücre ve Organeller — Konu Anlatımı

Aynı Su, İki Farklı Son

Solmuş bir marul yaprağı bir kâse saf suda yarım saat bekletilince sertleşip diriliyor. Bir damla kan saf suya karıştırılınca ise alyuvarlar şişip patlıyor. Suyun ikisine yaptığı aynı: içeri giriyor. Sonucun farklı olmasının nedeni hücrenin yapısında. Anlatımın sonunda iki olayı da açıklayabileceksiniz.

Hücre Kuramının Üç Cümlesi

1665'te Robert Hooke mantar kabuğundan aldığı ince kesitte küçük odacıklar gördü ve onlara hücre dedi. 1838-1839'da Schleiden bitkilerin, Schwann hayvanların hücrelerden oluştuğunu gösterdi. 1855'te Virchow son parçayı ekledi. Bugün hücre kuramı üç cümleyle özetlenir:

1. Bütün canlılar bir ya da daha çok hücreden oluşur.
2. Hücre, canlılığın en küçük yapı ve görev birimidir.
3. Her hücre, var olan bir hücrenin bölünmesiyle oluşur.

Mikroskopta Gerçek Boyu Bulmak

Okul mikroskobunda objektif ve oküler büyütmeleri çarpılır: 40× objektif ile 10× oküler toplam 400 kat büyütür. Ekranda ya da çizimde 4 mm görünen bir yanak epitel hücresinin gerçek boyu:

$\dfrac{4 \text{ mm}}{400} = 0{,}01 \text{ mm} = 10\ \mu\text{m}$

Işık mikroskobu en fazla yaklaşık 1000 kat büyütür ve birbirinden 0,2 µm'den yakın iki noktayı ayıramaz. Yaklaşık 0,02 µm çaplı ribozom bundan çok küçüktür; bu yüzden okul mikroskobunda görülmez, elektron mikroskobu gerekir. Çekirdek, kloroplast ve bitki çeperi ise ışık mikroskobunda seçilebilir.

Hücre Neden Küçük Kalır?

Hücre besini ve oksijeni zarından alır, atığı zarından verir. Zar yüzeydir, ihtiyaç ise hacimle büyür. Küp biçimli bir hücre düşünelim:

Kenar iki katına çıkınca birim hacme düşen zar yarıya iner. Büyüyen hücrede zar ihtiyacı karşılayamaz hâle gelir ve belli bir boyutta bölünme başlar. Bu yüzden fil hücresi fare hücresinden büyük değildir, sadece fil daha çok hücreden oluşur.

İki Hücre Planı

İki planı ayıran en temel özellik çekirdek zarıdır. Ribozom ise ikisinde de vardır: protein yapamayan hücre yaşayamaz. Sitoplazma, zar ile çekirdek arasını dolduran ve organellerin içinde durduğu yarı akışkan kısımdır.

Bir Sindirim Enziminin Yolculuğu

Pankreas hücresi her gün bol miktarda sindirim enzimi üretip dışarı gönderir. Bir enzim molekülünün izlediği yol, organellerin ne iş yaptığını sırayla gösterir:

1. Çekirdek: DNA'daki tarif bir mesaja (mRNA) kopyalanır. Çekirdekçik ise ribozomların parçalarını üretir.
2. Ribozom: Granüllü endoplazmik retikulumun üzerindeki ribozomlar amino asitleri tarifteki sırayla bağlar.
3. Endoplazmik retikulum: Yeni protein kanallarda taşınır ve katlanır.
4. Golgi cisimciği: Protein düzenlenir, paketlenir, salgı kesesine konur.
5. Hücre zarı: Kese zarla kaynaşır ve enzim dışarı bırakılır (ekzositoz).

Bütün bu işin enerjisini mitokondri ATP olarak verir. Enerji ihtiyacı büyük olan hücrede mitokondri de çoktur: bir kalp kası hücresinde binlerce bulunur, deri hücresinde çok daha azı.

Diğer organellerin kısa listesi: lizozom sindirim enzimleri taşır, akyuvarın yuttuğu bakteriyi parçalar. Koful depolar; bitkide tek ve büyüktür. Kloroplast fotosentez yapar. Sentrozom hayvan hücresinde bölünmeye yardım eder. Bitki hücresini ayrıca selülozdan bir hücre çeperi sarar.

Zar ve Madde Geçişi

Hücre zarı çift katlı fosfolipit tabakadan oluşur; içine gömülü ve yüzeyinde yüzen proteinler, hayvan hücrelerinde kolesterol ve dış yüzde karbonhidrat zincirleri bulunur. Parçalar yerinde çakılı değil, kayabilir. Modele bu yüzden akıcı mozaik denir. Zar her maddeyi geçirmez; hangisinin geçeceğini seçer. Buna seçici geçirgenlik denir.

Difüzyon maddenin çok olduğu yerden az olduğu yere kendiliğinden yayılmasıdır; enerji harcanmaz. Sıcaklık arttıkça hızlanır: aynı madde 10 °C'de yavaş, 40 °C'de hızlı yayılır. Osmoz suyun seçici geçirgen zardan difüzyonudur. %5 ve %20 tuzlu su bir zarla ayrılırsa su, suyun çok olduğu %5'lik taraftan %20'lik tarafa geçer.

Açılıştaki iki olay tablonun ilk satırında. Hastanede damardan verilen serumun %0,9 tuzlu olması da bu yüzdendir.

Aktif taşıma ATP harcayarak maddeyi azdan çoğa taşır. Büyük parçalar ise kesecikle alınır (endositoz); akyuvarın bakteriyi zarını çukurlaştırıp yutmasına fagositoz denir.

Yanılgılar, Mini Soru, Sınav Notu

Sık yapılan hata 1: Prokaryotta hiç organel olmadığını sanmak. Ribozom vardır; olmayan, zarlı organellerdir.

Sık yapılan hata 2: Osmozda tuzun hareket ettiğini düşünmek. Hareket eden sudur; tuz zardan geçemediği için su onun yanına gider.

Sık yapılan hata 3: Bitki hücresinin de saf suda patlayacağını sanmak. Çeper bunu önler.

Mini soru: Bir bilim insanı incelediği hücrede ribozom buluyor, ama ne çekirdek zarı ne de zarla çevrili bir organel görüyor. Bu hücre hangi gruptandır? Prokaryot; büyük olasılıkla bir bakteri.

Sınav notu: Soruda "kesinlikle doğru" ifadesi ve azdan çoğa ok görülürse cevap enerji harcandığıdır (aktif taşıma). Çoktan aza ok yalnız başına taşıma türünü kesinleştirmez.

Sık sorulanlar