Hücre Fizyolojisi

Hücre, tüm yaşamsal olayların gerçekleştiği canlının en küçük yapı birimidir. Hücre, prokaryot ve ökaryot hücre olmak üzere iki gruba ayrılır. Prokaryot hücre en ilkel hücre tipidir ve bakteri ve mavi-yeşil alg hücreleri prokaryothücreye örnektir. Ökaryor hücre ise ileri yapısal gelişime sahip hücredir ve sitoplazması içinde zarla çevrili içerisinde kalıtım materyali DNA'yı taşıyan çekirdeğe sahiptir.

Hücre, çekirdek ve sitoplazma olmak üzere iki ana bölümden oluşur. Çekirdek, sitoplazmadan bir çekirdek zarıyla ayrılmış durumdadır. Sitoplazma da kendini çevreleyen sıvıdan hücre zarı ile ayrılır. Hücreyi oluşturan farklı maddelerin tamamına protoplazma denilmektedir. Protoplazma su, elektrolit, protein, lipit ve karbonhidrat olmak üzere beş temel maddeden oluşur.

Hücre zarı, ince, kıvrılabilir ve esnek bir yapıya sahiptir. Yaklaşık %55 protein, %25 fosfolipit, %13 kolesterol, % 4 diğer lipitler ve %3 karbonhidrattan oluşan bir bileşime sahiptir.

Çekirdek, hücre içindeki kimyasal reaksiyonların ve hücre çoğalmasının kontrol merkezidir. Genellikle her hücrede bir tek çekirdek bulunur. Karaciğer ve böbrek üstü bezinin kabuk hücrelerinde birden fazla çekirdek olabilir. Çekirdek çekirdek zarı, çekirdek sıvısı, çekirdekçik ve kromatinden oluşmaktadır.

Endoplazmik retikulum memeli hayvanların eritrositleri, trombositleri ve bakteriler dışında tüm çekirdekli hücrelerde bulunur. Endoplazmik retikulum granüllü ve granülsüz diye ikiye ayrılır. Granüllü endoplazmik retikulumlar protein sentezinin yapıldığı yerlerdir. Granüşsüz olan bölümde ise lipit sentezi ve hücre içi enzimler tarafından kontrol edilen diğer hücresel işlevler yürütülmektedir.

Golgi aygıtı salgı yapan hücrelerde iyi gelişmiştir. Endoplazmik retikulumdan kopan taşıma vezikülleri golgi aygıtı ile birleşir ve bu maddeler golgide işlenerek lizozomları, salgı veziküllerini ve diğer sitoplazmik yapıları oluştururlar.

Lizozomlar, golgi aygıtı tarafından oluşturulur. Lizozomlar hücre içi sindirim sistemidir ve hücrelerin haraplanmış yapılarını, hücreye alınan besin maddelerini ve bakteriler gibi yabancı organizmaları sindirirler.

Peroksizomlar lizozomlara benzemekle birlikte, hem golgi tarafından oluşturulmamaları hem de hidrolitik enzimlerden çok oksidaz enzimler içermeleri yönüyle lizozomlardan farklılık gösterirler.

Mitokondriler hücrenin enerji santrali olarak adlandırılır. Mitokondriler, hücre sitoplazmasının neredeyse tamamında bulunurlar ama hücre içindeki sayıları hücrenin enerji gereksinimine göre göre yüz ile birkaç bin arasında değişebilmektedir. Mitokondri bir dış ve bir iç zar olmak üzere çift kat lipit ile proteinden oluşmuş bir zardan, krista denilen iç zardaki kıvrımlardan ve kıvrımların içerisinde büyük miktarlarda çözünmüş enzimleri içeren matriks adı verilen üç bölümden oluşmaktadır.

Sentrozom yalnız hayvansal hücrelerde, bazı yosun ve mantar türlerinin hücrelerinde bulunur. Sentrozomun mitoz bölünme esnasında mekik ipliklerinin oluşumunu sağlamak ve bazı hücrelerde silya ve kamçı oluşumunu kontrol etmek gibi görevleri vardır. Vakuol ise bitki hücrelerinde bulunur ve hücrelerin gerginliklerini ayarlar ve hücre metabolizması sonucu meydana gelen maddeleri depo eder.

Tek hücreli canlıların üremeleri ve çok hücreli organizmaların ise büyüme, gelişme ve çoğalmaları hücre bölünmesi ile gerçekleşmektedir. Hücre bölünmesi amitoz, mitoz ve mayoz bölünme olmak üzere üç ana başlık altında incelenebilir.