Canlı Hücrenin Bileşenleri ve İşlevleri

Canlı Hücrenin Bileşenleri ve İşlevleri hakkında bilgi edinmek için bu makaleyi okuyun!

Hücrenin Yapısal Organizasyonu:

Hücre biyolojik yapı ve aktivite birimidir. Plazma zarı adı verilen koruyucu ve seçici olarak geçirgen bir örtü ile çevrili organize bir protoplazma kütlesinden oluşur.

Bir hücrenin protoplazmasına protoplast denir (Hanstein, 1880). Plazma-lemma, sitoplazma, vakuoller ve çekirdeklerden oluşur. Bitki hücrelerinde, mantarlarda, bakterilerde ve siyanobakterilerde hücre aynı zamanda hücre duvarı ile çevrilidir.

Hücre biyolojik yapı ve aktivite birimidir. Plazma zarı adı verilen koruyucu ve seçici olarak geçirgen bir örtü ile çevrili organize bir protoplazma kütlesinden oluşur. Bir hücrenin protoplazmasına protoplast denir (Hanstein, 1880). Plazma-lemma, sitoplazma, vakuoller ve çekirdeklerden oluşur. Bitki hücrelerinde, mantarlarda, bakterilerde ve siyanobakterilerde hücre aynı zamanda hücre duvarı ile çevrilidir.

[I] Protoplazma:

Protoplazma, Thomas Huxley (1868) tarafından “yaşamın canlı fiziksel temeli” olarak tanımlanmıştır, çünkü canlıların tüm aktiviteleri protoplazmanın aktiviteleridir. Hayata sahip olan tek maddedir ve bu nedenle bu maddeyi vücutlarında içeren bitki ve hayvanlar canlı olarak kabul edilir. Protoplazma ölürken, hücre bitkiler veya hayvan için herhangi bir işlevi yerine getirmekte ve bu durumda bir bütün olarak hareketsiz ve ölü hale gelmektedir.

Protoplazmanın Fiziksel Özellikleri:

Mikroskopik çalışmalara dayanarak protoplazma berrak, renksiz, jöle benzeri jelatinli bir madde olarak görünür. Çok küçük granüllerin ve farklı globüllerin sulu bir çözeltisidir (bundan dolayı viskoz, elastik ve granül olarak görünür).

Aktif durumunda protoplazma, içeriğin yüzde 75-90'ını oluşturan suya doymuş halde kalır. Protoplazma ısıtmada pıhtılaşır ve öldürüldüğünde şeffaflığını kaybeder. Elektrik çarpması ve kimyasallar gibi çeşitli dış uyaranlara yanıt verir.

Protoplazma doğada yarı geçirgendir ve protoplazma öldürüldüğünde bu özellik kaybolur. Normal şartlar altında canlı bir hücrenin protoplazması yavaş ama sürekli hareket halindedir. Bununla birlikte, çoğu durumda, farklı türde belirgin hareketler gösterir.

Çıplak protoplazma kitleleri, iki tür hareketlilik gösterir: siliyer (serbest yüzme, serbest dakika, yüzgeçler gibi protoplazmik cisimler, birçok alg ve mantarın zoosporları gibi protoplazmik cisimler) ve amoeboid (cseudopodia yardımı ile sürünen hareket) Amip'te. Bir hücre duvarı ile çevrili protoplazma, içinde siklosis olarak adlandırılan bir akış hareketini gösterir.

Cyclosis iki türdür - dönme (protoplazma, bir hücrenin içindeki bir vaku etrafında sadece bir yönde, saat yönünde veya saat yönünün tersi yönde hareket eder, örneğin Hydrilla veya Vallisneria'nın yaprak hücreleri ve dolaşım (protoplazma, içinde farklı vakumların etrafında farklı yönlerde hareket eder) Tradescantia'nın staminal kıllarında olduğu gibi bir hücre).

Protoplazma, karmaşık bir polifazik kolloidal sistemdir. Protoplazmanın en önemli fiziksel özelliği, özelliklerinin çoğuna sahip olduğu koloidal yapısıdır.

Protoplazmanın Kimyasal Bileşimi:

Aktif protoplazma, yüksek oranda su (% 75-90) içerir ve bununla doymuş kalır. Bu sudan çıkarak protoplazmanın katı maddesi şunları içerir: proteinler -% 40-60.

Yağ maddeleri (gerçek yağlar ve lipitler, özellikle lesitin)% -12-14; % 20-7 karbonhidrat ve% 5-7 inorganik tuz. Ölü protoplazmanın analizi, içinde mevcut olan elementlerin uzun bir listesini ortaya koymaktadır.

Bu Oksijen (O) yaklaşık% 65 ', karbon (C) yaklaşık% 18.3, hidrojen (H) yaklaşık% 11 ve azot (N) yaklaşık% 2.5'tir. Kalan% 3'ü oluşturan diğer elementler arasında klor (CI), kükürt (S), fosfor (P), silikon (Si), kalsiyum (Ca), manganez (Mn) vb.

Yukarıda belirtilen kimyasallara ek olarak, protoplazmada farklı tür pigmentler, lateks, vitaminler, büyüme düzenleyicileri, enzimler ve alkaloitler de bulunur ve hücrede spesifik roller oynar.

Protoplazmanın iki ana parçası vardır

1. Sitoplazma

2. Çekirdek

Sitoplazmanın en dış kısmı, hayvan ve bitki hücrelerinde plazma-lemma veya plazma zarı adı verilen bir birim zardan oluşur. Bitki hücrelerinde, plazma zarı dışarıdan kalın bir hücre duvarı tarafından korunur.

[II] Hücre duvarı:

Hücre duvarı, sadece bitki hücrelerinin canlı olmayan bir sistemidir. İstisnai olarak, bazı alt bitkilerin gametleri ve bazı mantarların plazmodiumları hücre duvarlarına sahip değildir. Sadece hücre duvarı onu oluşturan canlı protoplast ile temas ettiğinde, büyüme kabiliyetine sahiptir ve bu yüzden protoplasttan bağımsız olduğu söylenemez.

Hücre duvarı üç bölümden oluşur:

1. Orta lamella:

İnce, şekilsiz, hücreler arası maddeyi oluşturur ve bitişik hücrelerin primer duvarlarını bir arada tutmaya yardımcı olur. Yüzey hücrelerinin dış tarafında orta lamella yoktur. Kalsiyum ve magnezyum pektatlardan oluşur. Orta tabaka, pektinaz ve Jeffery'nin sıvısı dahil çeşitli maddelerle çözülebilir. Optik olarak izotropiktir.

2. Birincil duvar:

Hücre tarafından oluşturulan ilk hücredir ve bitişik hücrelerde orta lamellerin her iki yanında biriktirilir. Optik olarak anizotropiktir ve kimyasal olarak selüloz, pektik maddeler, hemiselüloz ve diğer bazı polisakaritlerden oluşur. Tüm canlı hücreler birincil duvarlara sahiptir. Birincil duvar hücrenin ontogenitesinde çok erken biriktiğinden, hücrenin daha sonraki büyümesi sırasında önemli gerilime maruz kalır.

Sadece lineer boyutta değil, kalınlığında da büyür. Böylece, birincil hücre çeperi hem plastikliğe hem de esnekliğe sahiptir. Bazı durumlarda, birincil duvarın kalınlığının büyümesi, ikincil duvarın geri dönüşümsüz doğasına zıt olarak geri dönüşlüdür.

Birincil duvar, amorf jel benzeri matris veya öğütülmüş maddeye gömülü bir dizi mikro-fibrilden oluşur. Bitkilerin çoğunda, mikro-fibriller selülozdan oluşur. Birçoğu mantarda ¹ asetil glukozamin veya mantar selülozu polimerinden yapılmışlardır. Mikro-fibriller, duvarın şekline ve kalınlığına göre çeşitli şekillerde yönlendirilir. Genellikle gevşek bir ağ içinde düzenlenirler.

3. İkincil Duvar:

Bazı olgun hücrelerde daha sonra büyümeyi durdurduğu zaman, örneğin, tracheids, damar elemanları, fiberler, collenchyma olarak üretilir. İkincil duvar, mevcut yapının yüzeyi üzerinde malzemelerin toplanması veya biriktirilmesiyle birincil duvara iç olarak döşenir. Kalındır (3-10 )m) ve bazen en az üç katmandan oluşur (ör., Euphorbia milli'nin lateks tüpü).

S ₁, S ₂, S ₃, S _x vb. Olarak adlandırılırlar. İkincil duvarın en içteki katmanı bazen kimyasal olarak ve aynı zamanda ksilaların varlığından dolayı boyama özelliklerinde farklıdır. Daha sonra tersiyer duvar olarak adlandırılır, örneğin jimnastik hastalarında gerginlik odun. Sekonder duvar mevcut olmayabilir, düzensizce birikebilir veya hücrelerde düzgün şekilde oluşabilir. Bu, hücrelerin farklılaşmasıyla sonuçlanır - parankima, kolenkima, sklerenkima, tracheids ve damarlar.

Sekonder duvarın bileşimi temel olarak pektin ve hemiselüloz matrisine gömülü selüloz mikro-fibrillere sahip olmasıyla birincil duvara benzer. Sekonder çeperin selüloz mikro-fibrilleri, hücrenin boyuna eksenine yakın, paralel ve açılı olarak uzanır.

Duvarda lignin, suberin ve kütin gibi birçok farklı malzeme biriktirilebilir. Hücre duvarında birikebilen diğer maddeler silika (örneğin, çimler), mineraller, balmumları, tanenler, reçineler, zamklar vs.dir.

Hücre Duvarının Kimyasal Bileşimi:

Mantarlar dışındaki bitkilerin hücre duvarı, bir polisakarit olan selülozdan oluşur. Formül ( _{C6H J05} ) n'dir. Selüloza ek olarak, bazı pektik maddeler, hemiselüloz ve diğer polisakaritler de mevcut olabilir. Orta lamel kalsiyum pektat ve magnezyum pektattan yapılmıştır. Birincil ve ikincil duvarlar genellikle selülozdan yapılır, ancak diğer bazı maddeler de mevcut olabilir.

Hücre duvarında Selülozun Moleküler ve Makromoleküler Düzenlenmesi:

Uzun düz d-glikoz zincir polimeri olan selüloz, hücre duvarının iskeletinin iyi bir kısmını oluşturur. Yaklaşık 100 uzun selüloz zinciri, temel bir fibril veya misel oluşturur. Yaklaşık 20 temel fibril, bir mikro fibril oluşturur.

Mikro-fibriller arasındaki boşluklar primer duvarlarda su, pektik maddeler, hemiselülozlar ve sekonder duvarlarda lignin, cutin, suberin vb. İle doldurulur. Yaklaşık 250 mikro-fibril bir fibril yapar.

Plamodesmata:

Plasmodesmata (singular-plasmodesma; Tangl, 1879; Strasburger, 1901), duvarlarının dakika gözeneklerinde gelişen bitişik bitki hücreleri arasında sitoplazmik köprülerdir. Symplast adı verilen protoplazmik bir süreklilik oluştururlar.

Çeşitli maddeler bir hücreden diğerine plasmodesmata yoluyla geçebilir. Bir plazmodom, plazma zarı ile kaplı ve desmotubule olarak bilinen basit veya dallı bir tübule sahip olan bir kanaldan oluşur. Desmotubule, endoplazmik retikulumun bir uzantısıdır.

çukurlar:

Çukurlar, bitki hücrelerinin sekonder duvarlarında kalınlaşmamış bölgelerdir. Bu nedenle bunlar depresyon olarak görünmektedir. Çukurlar genellikle iki bitişik hücrenin duvarındaki çiftler halinde ortaya çıkar. Bir çukurun bir boşluk veya çukur odası ve bir çukur zarı vardır. Çukur membran primer duvar ve orta lamelden oluşmaktadır.

Çukurlar basit ve kenarlı olmak üzere iki tiptedir. Basit çukur, çukur odasının düzgün genişliğine sahiptir. Sınırlı çukurda, çukur odası şişe şeklindedir, çünkü ikincil duvar ağzını kaplar.

Çukurlar membran geçirgendir. Küçük submikroskopik gözeneklere sahip olabilir. Bu nedenle çukurlar, iki bitişik hücre arasında hızlı translokasyona yardımcı olur.

Hücre Duvarının İşlevleri:

Bir dizi işlevi yerine getirir:

(i) Protoplazmayı mekanik yaralanmalara karşı korur.

(ii) Hücreyi patojenlerin saldırılarına karşı korur.

(iii) Hücre sertliği sağlar.

(iv) Hücreye şekil verir ve ozmotik basıncı önler

(v) Yerçekimi kuvvetlerine dayanacak şekilde kara bitkilerine güç verir.

(vi) Büyümesiyle duvar hücre genişlemesine yardımcı olur.

(vii) Hücre tipine bağlı olarak, duvarı geçirgen veya geçirgen olabilir. Geçirgen duvar bile maddelerin hücre içine ve dışına taşınması üzerinde bir miktar düzenleyici etki uygular.

(viii) Duvarda bulunan çukurlar, hücreler arasında protoplazmik bir süreklilik veya semlast oluşmasına yardımcı olur.

(ix) Hücre duvarının kütin ve suberini, terleme yoluyla su kaybını azaltır.

(x) Elek boruları, tracheids ve kapların duvarları uzun mesafeli taşıma için uzmanlaşmıştır.

[III] Sitoplazma:

Sitoplazma, çekirdek dışında, ancak diğer tüm bileşenleri-sitoplazmik matriks, hücre organelleri ve hücre kapanımlarını içeren, jöle benzeri yarı-sıvı genel protoplazma kütlesidir.

A. Sitoplazmik Matris veya Sitosol (Hyaloplasm):

Sol ve jel olmak üzere iki durumda bulunabilen sitoplazmanın berrak sıvı kısmıdır. İkisine sırasıyla plazmasol ve plazmajel denir. Plazmajel, genellikle plazma zarının altında bulunur. Buna ektoplast denir.

Plasmasol içseldir ve endoplast olarak bilinir. Su, matrisin% 90'ını oluşturur. Matris aslında, bazı kimyasalların gerçek bir çözelti şeklinde mevcut olduğu, diğerleri ise koloidal çözelti halinde mevcut olduğu, su içinde bir kristal-koloidal kompleksdir.

Sitoplazmik matris çok sayıda işlevi yerine getirir. Önemli olanlar:

1. Hücre organelleri, sitoplazmik matris boyunca materyal alışverişi yapar.

2. Matris, hammadde içerir ve bunların çalışması için hücre organellerine aynı sağlar.

3. Matris, yağlar, nükleotitler, bazı karbonhidratlar, proteinler, koenzimler vb. Gibi bir dizi biyo-kimyasal maddenin sentez yatağıdır.

4. Glikoliz, anaerobik solunum ve pentoz yolu tipi aerobik solunum tipi sitoplazmanın matriks kısmında meydana gelir.

5. Hücre içindeki çeşitli malzemelerin dağılımında yardımcı olur.

B. Hücre Organelleri:

Karakteristik morfolojik formlara, kendine özgü kimyasal yapılara ve belirli fonksiyonlara sahip alt hücresel yapılardır. Bir hücre, mitokondri, plastitler, endoplazmik retikulum, Golgi kompleksi, ribozomlar, mikro cisimler, lizozomlar vb. Gibi birçok organel içerir.

1. Mitokondri (Mito = iplik, koryon-granüller) - 1880'de Kolliker tarafından keşfedilen ve 1894'te Altmann tarafından 'biyoplast' olarak tanımlanan ilk önce, bu organeller Benda (1897) tarafından mitokondri olarak yeniden kontrol edildi.

Genel olarak, mitokondri çubuk şeklindedir, ancak spermler ve çok sayıda organizmanın yumurtaları, daha küresel biçimlere sahiptir. Mitokondri, enerji metabolizması için gereken birçok enzim ve koenzimi içeren lipoprotein çerçevesine sahiptir. Ayrıca, sitoplazmik kalıtım için spesifik bir DNA ve protein sentezi için ribozom içerirler.

Şekli, büyüklüğü ve sayıları, dokuya, organizmaya ve organizmanın fizyolojik durumuna bağlı olarak değişir. Hücrenin aktivitesi, bir hücrede dağıtılmak üzere mitokondri için ana kriterdir; örneğin, karaciğer hücresinde hücre proteininin yaklaşık% 30-35'ini oluştururken, böbrek hücrelerinde yaklaşık% 20'sini oluştururlar.

Bitki hücrelerinde, sayı hayvan hücrelerine göre daha azdır. Sitoplazmada eşit bir şekilde dağılmış olsalar da, ATP'ye olan yoğun talebin, örneğin kas hücrelerinde, spermlerde, göz çubuklarında ve konilerde karşılanması gereken belirli bir alanla sınırlı kalabilirler. Prokaryotlarda ve anaerobik ökaryotlarda mitokondri yoktur.

Mitokondrinin yapısı:

Tek mitokondri çapı 0, 5 ile 1, 0 μm ve 7 longm arasında değişir. Mitokondri, dış ve iç zarlar olarak adlandırılan iki ayrı zarla çevrilidir; Sonuncusu organel matrisini, jel benzeri bir sıvı olarak ayırır.

Böylece, iç zar matrisi sıvı dolu iç zar boşluğundan ayırır. Hem dış hem de iç zarlarda çeşitli enzimler bulunur. Krebs döngüsü sırasında kullanılan bir dizi enzim, içine DNA iplikçikleri asılmış ve ribozomların her tarafına dağılmış olarak matrise bağlanır.

İç ve dış zarlar, kimyasal olarak ve yapısal olarak birbirinden ve ayrıca geçirgenlik açısından belirgin bir şekilde farklıdır. İç zar, hücresel topografyaya bağlı olarak birbirine paralel uzanmaktan anastomozlama ağı oluşturmak arasında değişen, şekil ve sayı olarak farklılık gösteren "cristae" formundaki matris içine uzanması nedeniyle daha geniş bir yüzey alanına sahiptir.

Mitokondrinin aerobik aktivitesine bağlı olarak, atatik aktivite sırasında daha fazla ATP üretilmesi ve dolayısıyla enzim sistemlerini barındırmak için daha fazla sayıda kristata sahip olması nedeniyle cristae sayısı artar veya azalır. İç zar proteinler ve kardiyolipin bakımından zenginken, dış kısım fosfoloidler bakımından zengindir. Her iki membran da Robertson (1967) tarafından tarif edilen trilamellar paternde görünmektedir.

İç zarın yanı sıra cristae, temel parçacık, F ₀ - F1 parçacıkları veya oksizomlar (= oksizomlar) olarak adlandırılan küçük tenis raketi benzeri parçacıklara sahiptir. Bir mitokondri, lx104 - lx105 temel parçacıklar içerir. Her temel parçacık ya da oksysomun bir başı, bir sapı ve bir tabanı vardır. Baz (F ₀ alt birimi) yaklaşık 11 nm uzunluğunda ve 1.5 nm kalınlığındadır.

SAP 5nm uzunluğunda ve 3.5 nm genişliğindedir. Kafa (F1 alt birimi) 9-10 nm çapa sahiptir. Temel parçacıklar ATPase içerir. Bu nedenle oksidatif fosforilasyon sırasında ATP sentezi merkezleridir. Elektron taşınım enzimleri, iç zarda temel parçacıklarla temas halinde bulunur.

Yerlerde, dış ve iç mitokondriyal zarlar temas eder. Bunlara yapışma siteleri denir. Yapışma bölgeleri, malzemelerin dışarıdan içeriye ve tersi yönde aktarılması için mitokondrinin özel nüfuz bölgeleridir.

Dış oda veya peri-mitokondriyal boşluk, mitokondriyal zarfın dış ve iç zarı arasında kalan boşluktur. Genellikle, 60-100 A ° genişliğindedir ve cristae alanlarına uzanır. Oda, birkaç enzime sahip bir sıvı içerir.

İç oda, mitokondrinin çekirdeğini oluşturur ve yarı akışkan bir matris içerir. Matris protein parçacıkları, ribozomlar, RNA, mitokondriyal DNA, Krebs siklusunun enzimleri, amino asit sentezi ve yağ asidi metabolizmasına sahiptir. Mitokondriyal ribozomlar doğada 55 ila 70 S arasındadır. DNA çıplak. Genellikle daireseldir, ancak doğrusal olabilir. DNA mitokondri yarı özerk yapar.

Mitokondri yarı özerk durumu:

Mitokondrinin DNA ve RNA içerdiği bilinmektedir ve kendi protein sentezlerine sahip olduklarını gösteren kanıtlar vardır. Bununla birlikte, nükleer DNA, mitokondrinin protein sentezinde de rol oynar.

Bu nedenle mitokondri kendi kendine yayılan otonom partiküller olarak kabul edilir. Çözünür proteinler mitokondriyal olmayan ribozomlar üzerinde toplanırken, mitokondri yapısal proteinlerinin yerinde birleştirildiğine inanılmaktadır. Fonksiyonlar:

1. Mitokondri, gıda maddelerinin veya solunum substratlarının tamamen karbon dioksit ve suya oksitlendiği minyatür biyokimyasal fabrikalardır. İşlemde serbest kalan enerji başlangıçta indirgenmiş koenzimler ve indirgenmiş protez grupları biçiminde depolanır.

Sonuncusu yakında oksidasyona uğrar ve enerji bakımından zengin ATP'yi oluşturur. ATP mitokondriden çıkar ve kas kasılması, sinir impuls iletimi, biyosentez, zar taşınması, hücre bölünmesi, hareket vb. Gibi hücrelerin işlemlerini gerektiren çeşitli enerjilerin gerçekleştirilmesine yardımcı olur. ATP'nin oluşumu nedeniyle mitokondriya güç santralleri denir. hücre.

2. Mitokondri, klorofil, sitokromlar, pirimidinler, steroidler, alkaloitler vb. Gibi çeşitli biyo-kimyasalların sentezi için önemli ara ürünler sunar.

3. Mitokondrinin matrisi veya iç bölmesi yağ asitlerinin sentezi için enzimlere sahiptir. Dış mitokondriyal haznede yağ asitlerinin uzaması için gerekli olan enzimler bildirilmiştir.

4. Birçok amino asidin sentezi mitokondride meydana gelir. İlk oluşan amino asitler glutamik asit ve aspartik asittir. Sırasıyla ∞-ketoglutarik asit ve oksaloasetik asitten sentezlenirler. Diğer amino asitler, amino grubunun (-NH2) glutamik asit ve aspartik asitten transformasyonu ve transaminasyonu veya transferi ile üretilir.

5. Bir organizma genellikle annesinden mitokondri alır, çünkü yumurtalarda bulunur.

2. Plastitler:

Plastid terimi, 1866'da E. Haeckel tarafından tanıtıldı. Plastitler, çeşitli organik bileşik türlerini depolayan veya sentezleyen DNA ve çift membran zarfına sahip yarı özerk organellerdir. Bazı koruyucu maddeler hariç, plastitler sadece bitkilerle sınırlandırılmıştır. Plastitler, proplastitler adı verilen renksiz öncülerden gelişir.

Proplastitler, çeşitli tipteki plastidlere bölünme ve farklılaşma yeteneğine sahiptir. Renklerine bağlı olarak, üç ana tipte lökoplast, kromoplast ve kloroplasttır (Schimper, 1883).

(i) Lökoplastlar (Gk. leucos - beyaz, plastos - kalıplanmış):

Genelde yeşil olmayan hücrelerde çekirdeğin yakınında oluşan ve iç lamellere sahip renksiz plastitlerdir. Grana ve fotosentetik pigmentler yoktur. Lökoplastların değişken büyüklüğü ve formu vardır, örneğin yuvarlak, oval, silindirik, filamentli vb.

Üç tür özel lökoplast vardır. (a) Amilolatlar. Bunlar lökoplast içeren nişastadır. Patates yumru, Pirinç, Buğday, (b) Elaiyoplastlar (Lipidoplastlar, Oleoplastlar) gibi özel bir protein kılıfıyla kaplı basit veya bileşik nişasta tanesi içerir. Renksiz plastitler, örneğin Tüp Gülü, (c) Aleuroplastlar, Proteoplastlar veya Proteinoplastlar gibi yağları depolar. Plastidler, şekilsiz, kristalloid veya kristallo-globoid haldeki proteinleri içerir (örneğin, Mısır tanesinin aleurone hücreleri, Castor'un endosperm hücreleri).

(ii) Kromoplastlar (Gk. kroma — renkli, plasto — kalıplanmış):

Plastitler karotenoid pigmentlerin varlığından dolayı sarı veya kırmızımsı renktedir. Klorofil yok. Kromoplastlar, lökoplastlardan veya kloroplastlardan oluşur. Domates ve Biberin olgunlaşması sırasında rengin yeşilden kırmızımsı olarak değişmesi, kloroplastların kromoplastlara dönüşümünden kaynaklanmaktadır. Havuç köklerinin turuncu rengi kromoplastlardan kaynaklanır.

(iii) Kloroplastlar (Gk. chloros = çimen yeşili, plastos kalıplanmış):

Fotosentetik pigmentlere, klorofillere ve karotenoidlere sahip yeşil plastitlerdir ve radyasyon enerjisi varlığında inorganik hammaddelerden gıdaların sentezinde rol alırlar. Yeşiller dışındaki alglerin kloroplastlarına kromatoforlar (örneğin kırmızı alglerin rodoplastları, kahverengi alglerin feopolitleri) denir.

Kloroplastların mevcut olduğu yerlerde sayıları, şekilleri ve büyüklükleri değişir. Alt bitkilerde hücre başına çok fazladır ve farklı şekillerdedir: Chlamydomonas'ta fincan şeklinde, Ulothrix'te kuşak şeklinde, Spirogyra'da kurdele şeklinde vb.

Yeşil alglerde, kloroplast, pirenoid adı verilen bir yiyecek ve depolayıcı proteinli cisim ile ilişkilidir. Ancak yeşil bitkilerin çoğunda, genellikle 4-6 μm arasında değişen, küçük, iki taraflı, ayrı gövdelerdir.

Kloroplastların Yapısı:

Yeşil bitkilerin kloroplastları, her biri yaklaşık 50A kalınlığında ve hücre içi alanı 70-100A genişliğinde olan, mitokondri ile aynı zar katmanına sahiptir. Kloroplasta kesin bir şekil veren dış sınırlama membranı ayrıca, kloroplast ve çevre sitoplazma arasında malzemelerin hareketini düzenlemede yardımcı olur.

İç zar, dış zar ile paralellik gösterir ve birbirine paralel uzanan girintilere atılır ve lamel denir. Yüksek bitkinin kloroplastlarındaki lamellerin çoğu, tiyoakoid adı verilen disk şeklindeki keseler halinde düzenlenir. Thylakoids, kloroplastın fotosentezde yer aldığı yapısal unsurlarıdır.

Thylakoids yığınına granum denir. Bir kloroplast içinde 40-100 grana oluşabilir. Her granumda 20-50 thylakoids vardır. Grana alg kloroplastlarında yoktur. Bu nedenle ikincisi agranaldır. Grana membranları, 105 ve 140μ çaplı iki temel boyutta proteinli parçacıklar içerir.

Daha büyük parçacıklar fotosentez fotosenteri I ile ve fotosentez fotosentresi II ile daha küçüktür. Grananın varlığı nedeniyle, thylakoids iki granal thylakoids ve stroma veya intergranal thylakoids olarak ayrılır.

Granüler stroma, nişasta taneciklerinden ve stroma merkezlerinden oluşur; DNA ve ribozomların (70S) lifleri de stroma içinden dağılır. Kloroplast veya ct DNA çıplak, dairesel veya zaman zaman doğrusaldır. Yüksek bitkinin kloroplast matrisi, asimilasyon nişastası olarak bilinen nişasta taneleri olarak nişastayı geçici olarak depolayabilir.

Grana lamellerin membranı proteinlerden ve fosfolipidlerden oluşur ve temel fotosentetik pigmentler olan klorofil ve karotenoidleri içerir.

Kloroplastların Gelişimi:

Yeni kloroplastlar, olgun kloroplastların bölünmesiyle üretilir veya hücrede proplastidlerden de novo geliştirir. Proplastidler, kloroplastlara ek olarak diğer plastid türlerine yol açabilir. Hücre çekirdeğinde ve kloroplastlardaki genetik bilgi, yeni organellerin farklılaşması sırasında etkileşime girer.

Kloroplastın içindeki DNA bazı kloroplast proteinlerini oluşturmak üzere kopyalanır ve çevrilir ve kloroplast proteinlerinin geri kalanı, çeviriden sonra nükleer DNA tarafından elde edilir.

Kloroplastın Fonksiyonları:

1. Ökaryotik bitkilerde fotosentez güneş ışığının varlığında kloroplastlarda meydana gelir. Fotosentezin fotokimyasal reaksiyonları (ışık reaksiyonları), grananın tilakoid membranında meydana gelirken, biyokimyasal reaksiyonlar (karanlık reaksiyonlar) stromada meydana gelir.

2. Kloroplastlar, sadece bitkiler için değil tüm canlılar için de besin sağlayan enerji bakımından zengin organik bileşiklerin sentezi için kullanılan doğal makinelerdir.

3. Fotosentez işlemi sırasında kloroplastlar çevreden karbon dioksiti (CO2) emer ve tüm canlılar tarafından hücresel solunumda kullanılan oksijeni ( ₀₂ ) serbest bırakır. Böylece ortamdaki CO2 ve O ₂ dengesini korur.

3. Endoplazmik Retikulum (ER):

Porter (1945) ve Thompson (1945) tarafından bağımsız olarak keşfedilmiştir. Ad, 1953 yılında Porter tarafından verildi. Endoplazmik retikulum, sitoplazmadan geçen 3 boyutlu, karmaşık ve birbirine bağlı membran kaplı kanallardan oluşan bir sistemdir. Yerlerde, nükleer zarfın yanı sıra plazma-lemma ile bağlanır. Çok gelişmiş kas hücresi ER'sine 'sarkoplazmik retikulum' denir.

Endoplazmik retikulum şöyle ayrıştırılır:

(a) Kaba veya granül endoplazmik retikulum; pürüzlülük, ribozomların veya RNP (Ribonucleoprotein) partiküllerinin varlığından kaynaklanmaktadır ve

(b) Pürüzsüz veya agranüler endoplazmik retikulum; ribozom yokluğundan dolayı pürüzsüzdür.

Kaba endoplazmik retikulum, özellikle enzim üreten hücreler gibi protein sentezinde yer alan hücrelerde iyi gelişmiştir. Ayrıca lizozomların üretilmesine de yardımcı olur. Membranları, sentezlenen polipeptidi taşıma için endoplazmik retikulum kanalına geçirmek için ekli ribozom alanında ince bir gözenek taşımaktadır.

Kaba endoplazmik retikulum, ribozomlara tutturma için iki tip glikoprotein (ribophorin I ve ribophorin II) içerir. Kaba endoplazmik retikulum çoğunlukla sarnıçtan yapılır. Tüpler çok az.

Pürüzsüz endoplazmik retikulum, lipitleri sentezleyen hücrelerde ve kolesterol, gliseritler, testosteron ve progesteron gibi steroid hormonu üretenlerde veya retina pigmentli epitel hücrelerinin metabolizmasında rol oynayanlarda bol miktarda bulunur. Çoğunlukla veziküller ve tübüller yapılır. Sferozomların SER kaynaklı olduğu düşünülmektedir.

ER, bir tür iletken sistem olarak hareket edebilir ve bazı durumlarda ER ile nükleer zarf arasında gözlenen süreklilik, bu özelliğin mümkün olduğunu ve bunun RNA ve nükleo-proteinleri çekirdekten çekirdeğe taşıma modlarından biri olabileceğini düşündürür. sitoplazma.

Yapısı:

Endoplazmik retikulum, membran kaplı kanallardan veya endoplazmik matris adı verilen bir sıvı içeren boşluklardan oluşur. ER ünite zarı kimyasal bileşimdeki plazma zarınınkine benzer ve 50-60A0 kalınlığındadır. Endoplazmik retikulum üç formda olabilir - cisternae, veziküller ve tübüller. Üç ER formu aynı hücrede, ancak farklı hücre gelişim zamanlarında ortaya çıkabilir.

(i) Rahibe:

Endoplazmik retikulumun çapı 40-50 nm olan düz birbirine bağlanmış keseye benzer kısımlardır. Sarnıçlar birbirlerine paralel uzandıkları demetler halinde bulunurlar. Aktif olarak sentetik aktiviteye katılan hücrelerde ortaya çıkarlar.

(ii) Veziküller:

25-500 nm çapında oval veya yuvarlak keselerdir. Veziküller küçük vakumlar olarak görünür. Sitoplazmada izole kalırlar. Veziküllere ayrıca mikrozomlar da denir.

(iii) Borular:

Bunlar retiküler bir sistem oluşturmak için sarnıç veya veziküllerle bağlanabilen tüp benzeri uzantılardır. Borular düzensiz veya düzenli, dallanmış veya 50-100 nm çapında dallanmamış olabilir.

Fonksiyonlar:

Endoplazmik retikulum, enzimin substratı ile daha fazla etki etmesini sağlayan metabolik aktiviteler için yüzey alanını arttırmada büyük ölçüde yardımcı olur.

Kolloidal sitoplazmik matrikse mekanik destek sağlayarak hücre iskeleti veya hücre içi ve ultra yapısal iskelet iskeleti işlevi görür.

ER şişmesiyle üretilen büyük oyuklar, bunlar hücre dışına taşınmadan önce ürünler için toplama yerleri sağlar. Bu metabolik ürünlerin korunmasını sağlar.

Endoplazmik retikulum zarı, çeşitli metabolik aktiviteler ve elektron transportunda yer alan sitokromlar için bir dizi enzim (örneğin, ATP-ase, indirgemeler, dehidrojenazlar, fosfatazlar) içerir.

4. Golgi Kompleksi:

Golgi kompleksi, membran transformasyonu, salgılanması ve karmaşık biyo-kimyasalların üretiminde rol alan veziküller ve vakuoller içeren bir boru hattı ağı olan düz membran keseleri veya cisternalardan oluşan kompleks bir sitoplazmik yapıdır.

Dışlanma bölgesi veya Golgi öğütülmüş madde olarak adlandırılan organelsiz bir sitoplazma ile çevrilidir. İlk olarak George (1867) tarafından görüldü, ancak 1898'de peçeli baykuş ve kedi sinir hücrelerinde aparatı tanıyan İtalyan bilim adamı Camillo Golgi'nin adını aldı.

Golgi aparatı veya kompleksi prokaryotik hücrelerde (PPLO, bakteri ve mavi-yeşil algler) yoktur. Hayvan hücrelerinde, tek veya tek bir bağlı kompleks oluşur. İki koşul sırasıyla lokalize (en omurgalı hücreleri) ve difüze edilir (çoğu omurgasız hücreleri, omurgalıların karaciğer ve sinir hücreleri). Bitki hücrelerinde, diktiyomlar adı verilen çok sayıda bağlantılı olmayan birimlerden oluşur.

Yapısı:

Golgi kompleksinin şekli ve büyüklüğü sabit değildir. Hücrelerin fizyolojik durumuna bağlıdırlar. Genellikle Golgi kompleksi dört bölümden oluşur - cisternae, tübüller, veziküller ve vakuoller.

Sarnıçların kenarları nazikçe kavislidir ve bu, Golgi'nin tüm vücuduna kavisli veya yay benzeri bir görünüm verir; Böylece, sarnıçların dışbükey yüzü “cis yüzüne” veya “formasyon yüzüne” sahiptir ve içbükey taraf “trans yüzünü” veya “olgunluk yüzünü” içerir.

Sarnıçlar görünüşte pürüzsüz endoplazmik retikule benzer ve bir sıvı madde veya matris içeren 60-90 ° C'lik bir lümen içerir. Golgi gövdesinin trans yüzünün konumu, hücre tipine bağlı olarak özel olarak düzenlenir.

Endoplazmik retikulum ve lizozomlarla olan yakın morfolojik ve fizyolojik ilişkileri nedeniyle, bunlar bazen endomembran veya vakuolar sistemlerin elemanları olarak adlandırılır.

Zaman zaman, sarnıç kenarları delinerek “fenestra” oluşturur. Golgi gövdesinin sayısı ve büyüklüğü hücrenin metabolik aktivitesine göre değişir. Hücre bölünmesi sırasında Golgi cisimlerinin sayısı artar ve bunlar hücre plağını oluşturmak için materyaller salgılar.

Fonksiyonlar:

1. Kaba endoplazmik retikulum tarafından sentezlenen bir dizi protein, nihai hedeflerine ihraç edilmeden önce son işlemeleri için Golgi gövdelerine geçirilir. Salgıya, plazma zarı onarımına veya biriktirilmesine yönelik proteinler, Golgi aygıtının cis yüzüne ulaşır.

Sisterna'da bu proteinler fosforile edilir, glikolize edilir, sülfatlanır veya basit bir şekilde işlenir. Glikolizasyon Trans yüzünde gerçekleşir ve burada proteinler hedeflerine göre ayrılır.

Golgi aparatının işleyişi ve etkinliği, idrar, guanosin ve inosinin difosfatlarını hidrolize eden Nükleosit Dipfosfataz adlı enzim grubundan kaynaklanmaktadır.

2. Hayvanların oositlerinde, Golgi cihazı etrafına sarının biriktirildiği merkez olarak işlev görür, bu işlem vitellogenesis olarak adlandırılır.

3. Glikojen ve nişasta dışındaki kompleks karbonhidratların çoğu Golgi kompleksi içinde sentezlenir, örneğin mukopolisakaritler, hyaluronik asit, hemiselüloz vb.

lizozomlar:

1955'te kazara Christian de Duve tarafından keşfedildi. Organeller Novikoff (1956) tarafından elektron mikroskobu altında gözlendi. Ayrıca, Lysosomes (Gk. Lizis sindirim veya gevşek, soma-vücut) terimini, tek bir zarla bağlanan ve dakikada 5-8 nm'lik kristalimsi veya yarı kristalimsi granüller formunda hidrolitik enzimler içeren küçük kesecikler olarak tanımladı. .

Tek katmanlı zar lipoproteinden oluşur ve morfolojik karaktere dayanan lizozomları tanımlamak zordur. İçlerinde meydana gelen yaklaşık 40 enzim kaydedilmiştir. Tüm enzimler aynı lizozomda ortaya çıkmaz, ancak farklı lizozom türlerinde farklı enzim kümeleri vardır.

Bu zara bağlı keseler, proteinlerin ve diğer biyokimyasal bileşiklerin parçalanmasını hidrolize eden yüksek konsantrasyonda enzimler bakımından zengindir ve bunlar, dış zarın yırtılmasından sonra salınırlar. Enzimler asit fosfataz, ribonükleaz, B-glukoronidaz ve proteazlardır. Bu sindirim enzimlerinin varlığından dolayı lizozomlara “intihar çantaları” denir.

Böbrek hücrelerinden izole edilen lizozomların bir başka ilginç özelliği, enjekte edilen yabancı proteinleri yakalama ve yoğunlaştırma kabiliyetleri olup, bunların, yabancı maddelerin pinositoz ile sindirilmesinde veya detoksifikasyonunda yardımcı olabileceğini düşündürmektedir.

Oluşum:

Lizozomlar, tüm kan hücrelerinde kırmızı kan hücrelerinin haricinde meydana gelir. Mantarlarda, Euglena'da, mısırın kök ucu hücreleri, pamuk ve bezelye tohumlarında kaydedilmiştir. Hayvanlarda lizozomlar lökositlerde, makrofajlarda, Kupffer hücrelerinde ve fagositik aktiviteye sahip benzer hücrelerde bol miktarda bulunur.

Lizozomların Oluşumu:

Lizozomların, endoplazmik retikulum ve Golgi kompleksinin ortak aktivitesi ile oluştuğuna inanılmaktadır. The precursors of hydrolytic enzymes are mostly synthesised at the rough endoplasmic reticulum which transfers them to the forming face of Golgi complex through its vesicles. In Golgi complex the precursors are changed to enzymes. They are then packed in larger vesicles which are pinched off as lysosomes from the maturing face.

Lysosomes pass through various stages in the same cell. The phenomenon is called polymorphism or existence of more than one morphological form. Four most distinct form of lysosomes are observed viz.,

1. Primary or protolysosomes believed to be derived from the trans face of the Golgi complex.

2. Secondary lysosomes, heterolysosomes and autolysosomes: The former are formed after the primary lysosomes merge with the cytoplasmic vacuoles containing extracellular substances obtained by any form of endocytosis. Once fusion is over, the enzymes of the primary lysosomes are released into these vacuoles called 'phagosomes or endosomes'.

Once the formation of either heterolysosomes or autolysosomes is over, the enzymatic digestion of the vacuolar contents starts and as the process continues it becomes difficult to identify the nature of the secondary lysosomes and they are called digestive vacuoles.

3. Residual bodies are also called 'teloly ^: osomes' or 'dense bodies'. These represent the final stages of breakdown of foreign material or cellular organelles by the lysosome. At this point there is an accumulation of poorly digested material associated with the membrane.

Autolysis or Autophagy:

It is self destruction of a cell, tissue or organ with the help of lysosomes. Lysosomes performing autolysis do not enclose the structures to be broken down. Instead they themselves burst to release the digestive enzymes. Autolysis occurs in tissues undergoing degeneration or necrosis.

6. Sphaerosomes:

Sphaerosomes (= spherosomes) are small cell organelles bounded by single membrane which take part in storage and synthesis of fats. They were discovered by Perner in 1953. Sphaerosomes are small spherical and refractile vesicles which are 0.5—1.0 nm in diameter. They arise from endoplasmic reticulum and are surrounded by a single membrane. 98% of a sphaerosome is fat.

Proteins constitute the remaining 2%. Some proteins are probably enzymatic and take part in the synthesis of fats. Because of the presence of fat, sphaerosomes can be seen under light microscope after staining the cells with Sudan dyes and osmium tetraoxide.

Sphaerosomes occur abundantly in the endosperm cells of oil seeds. Sphaerosomes of some tissues (eg, tobacco endosperm, maize root tip) contain hydrolytic enzymes. Therefore, they are considered to have lysosomic activity.

7. Micro-bodies or Microsomes:

These denote a variety of small cellular components bounded by single membrane and the name is generally restricted to organelles possessing flavin oxidase and catalase. An important difference between the microbodies of animals and those of plants is that the microbodies of animals contain urease, while the plant microbodies do not have this enzyme. Microbodies are of two types—peroxisomes and glyoxysomes.

(i) Peroxisomes (Rhodin, 1954):

Peroxisomes are found in both plant and animal cells, generally in close association with endoplasmic reticulum, mitochondria and chloroplasts. Commonly they have a diameter of 0.5-1.0 μm. It contains a variety of enzymes to oxidise various substrates to produce hydrogen peroxide and contain high concentration of catalase to remove the toxic H ₂ O ₂ . The peroxisomes can oxidise substrates such as urate, amino acids or glyoxylate to produce H, O ₂, which is immediately acted upon by catalase to be reduced to oxygen and water. In green leaves the peroxisomes carry out photorespiration.

(ii) Glyoxysomes (Briedenbach, 1967):

These microbodies of fat storing cells in the germinating oilseeds contain enzymes of the Glyoxylate cycle eg malate synthetase and isocitrate lyase; they also contain several essential enzymes of the Krebs cycle. Glyoxysomes are generally involved in triglyceride metabolism.

Diğer mikro gövdeler gibi, glisoksizomlar da tek bir kaplama zarına ve kristalloid çekirdekli bir enzim bakımından zengin matrise sahiptir. Bu organel hem fosfolipid bileşenleri hem de enzimleri ER'den kaynaklanmaktadır. Yağ asitlerinin β-oksidasyonu, bu cisimlerin süksinik aside dönüştüğü asetil CoA'yı üretir, bu da tersine glikolik bir yolla glikoz üretir. Bu yağ karbonhidrat dönüşümünün kapasitesi sadece bitkilere özgüdür ve hayvanlarda rapor edilmemiştir.

8. Ribozomlar (Palade Parçacıklar):

Ribozomlar Robinson ve Brown (1953) tarafından bitki hücresinde ve Palade (1955) tarafından hayvan hücresinde keşfedilmiştir. Palade ayrıca Ribosome terimini de kullandı. Protein veya polipeptit sentezi için alanlar olarak işlev gören ve 200-340A ⁰ uzunluğunda ve 170-240 A ⁰ çapındaki çıplak ribonükleoprotein protoplazmik partiküllerdir (RNP).

Ribozomlar popüler olarak protein fabrikaları olarak bilinir. Ribozomlar sıklıkla endoplazmik retikulum ile spiral veya rozet düzenlemeleri oluşturur ve sadece ER ile ilişkili bulunmaz, aynı zamanda her ikisi de hücre içindeki rollerine göre değişen sitoplazmada dağılmış olarak bulunur.

Birincisi, protein sentezi hücrenin kendisinin (örneğin hemoglobin, enzimler, vb.) Kullanımı için aktif olduğunda ve proteinler hücreden ihraç edildiğinde (örneğin sindirim enzimleri, antikorlar, vb.) Bol miktarda bulunur.

Ribozomun Yapısı:

Her ribozom, iki eşitsiz alt birimden oluşur, daha büyük kubbe şeklinde ve daha küçük ovaldir. Büyük alt ünitenin bir çıkıntı, bir sırt ve bir sapı vardır. Küçük alt ünite bir platforma, yarığa, başa ve tabana sahiptir. Daha büyük alt birimin boyutunun yarısı kadardır. Küçük alt ünite bir uç gibi bir ucundan büyük uca sığar. İki alt birimin bağlanması için Mg2 ⁺ gereklidir.

Ribozomlar, rozetlerde veya polibozomlar veya polisomlar (Gk. Poli-çok, soma gövdesi) olarak adlandırılan sarmal gruplarda meydana gelebilir. Bir polibozomun farklı ribozomları, 10-20A ⁰ kalınlığında bir mRNA teli ile bağlanır ve aktif protein sentezi periyotları sırasında oluşturulur.

Oluşma yerlerine bağlı olarak, ribozomlar sitoplazmik ve organel olmak üzere iki tiptedir. Organel ribozomları sitoplazmik matris içinde serbest kalabilir veya endoplazmik retikuluma bağlı kalabilir. Prokaryotik hücrelerde sadece serbest sitoplazmik ribozomlar görülür. Bağlı ve organel ribozomları yoktur.

Ribozomların büyüklüğü, santrifüjde sedimantasyon katsayısı ile belirlenir. S (S = 1 × 10 ¹³ sn) Svedberg birimi olarak ölçülür. Prokaryotların sitoplazmik ribozomları 70 S'dir. 70 S ribozomlarının iki alt birimi, 50 S (moleküler ağırlık - 1.8 x 106 dalton) ve 30 S'dir (moleküler ağırlık - 0.6 x 106 dalton). Ökaryotların sitoplazmik ribozomları, iki 60S ve 40S alt birimi ile 80S'dir. MRNA'nın geçişi için iki alt ünite arasında bir tünel meydana gelir.

Daha büyük alt ünite, yeni sentezlenen polipeptidi itmek için bir yiv içerir. Büyük alt birimde P-sitesi (peptidil veya donör bölgesi) ve A-sitesi (aminoasil veya alıcı bölgesi) olarak adlandırılan iki reaktif bölge vardır. Büyük olasılıkla aminoasil-tRNA kompleksi alıcı bölgeye eklenir ve tRNA taşıyan peptid zinciri peptidil veya donör bölgeye eklenir.

Nükleolus içinde 80 S ribozomu sentezlenir. Sitoplazmada 70S prokaryot ribozomu, yarı özerk hücre organelleri ise matrislerinde oluşturulur.

Kimyasal bileşim:

Kimyasal olarak bir ribozom iki kısımdan oluşur, proteinler ve RNA (rRNA). Genellikle protein ile karşılaştırıldığında 70 S ribozomunda daha fazla rRNA bulunur (60-65: 35-40), bunun tersi 80S ribozomlar için geçerlidir (40-44: 56-60). Protein ve RNA moleküllerinin, ya RNA'nın fosfat grupları ve proteinlerin amino grupları arasında tuz bağı oluşturan elektrostatik kuvvetlerle ya da magnezyum kompleksi ya da her ikisinin bir kombinasyonunu oluşturarak elektrostatik kuvvetlerle bir arada tutulduğu tahmin edilmektedir.

9. Hücre İskelet Yapıları:

Hücrenin içindeki yapısal çerçeveyi oluşturan son derece küçük, lifli ve tübüler yapılardır. Sadece ökaryotik hücrelerde görülürler. Hücre iskeleti yapıları hücrenin şeklini korur ve uzantıları hücre organellerinin oryantasyonunu ve dağılımını düzenler. Bunlar üç türdür: mikro filamentler, ara filamentler ve mikrotübüller.

(a) Mikrofilamentler:

Ökaryotik bitki ve hayvan hücrelerinde oluşan ultra uzun ve dar silindirik çubuklar veya protein filamentleridir. Mikrofilamentler, toplam hücre proteininin% 10-15'ini oluşturan aktin'den oluşur.

Bunlar 6 nm kalınlıktadır ve aksi takdirde küresel aktin moleküllerinin sarmal düzeninden dolayı periyodik boncuklu görünüm sergilerler. Paralel demetlerde veya gevşek ağlarda da oluşabilirler ve genellikle sol-jel interfazın yanı sıra plazma zarının altında da bulunurlar. Mikrofilamentler ayrıca iğ fiberleri, endoplazmik retikulum, kloroplast vb.

Mikro filamentler kasılma vardır. Miyosin proteini ile ilişki, mikro filamentlerin kasılması için çok önemli gibi görünmektedir. Kas liflerinin miyofibrilleri ayrıca mikro lifleri temsil eder. Mikrofilamentler, psödopodia oluşumu ve geri çekilmesi, plazma membranı dalgalanmaları, mikroroviller, endositoz, sitoplazmik akıntı ve diğer hücre organellerinin hareketi gibi hücrenin kasılma mekanizmasını oluşturur.

(b) Ara filamentler:

Genellikle bir ağ oluşturan 10 nm kalınlığındaki içi boş filamentlerdir. Dört tiptedirler: - Keratin filamentleri - tonofiller ve cildin keratinlerini oluşturur; Aksonlarda ve sinir hücrelerinin dendronlarında mikrotübül demetleriyle bir kafes oluşturan nörofilamentler; Glial filamentler astrositlerde bulunan ara filamentler ve kaslarda bulunan ve nükleer zarf ve merkezileşme vb. İle bağlı ara filamentler olan Heterojen filamentlerdir.

(c) Mikrotübüller:

Bu çok yönlü organeller sadece hücrenin korunmasında değil, aynı zamanda hücre bölünmesi sırasında kromozom hareketine yönlü bir rehberlik sağlamada rol oynarlar. Tüm ökaryotik hücrelerde bulunur, bunlar esas olarak kirpikler, flagella ve hareket kabiliyetine karışan diğer kırbaç benzeri organlarla ilişkilidir.

Bu içi boş dallanmamış proteinli silindirlerin çapı 200-700 A0'dır ve bir lümeni çevreleyen mikro tüpün tüm uzunluğu boyunca uzanan 13 mikrofilamentten oluşur. Mikrotübülün ana bileşeni, iki formda meydana gelen, tübülin adı verilen bir glikoproteindir; α-Tübülin ve β-Tübülin. İşlevinde, millerde olduğu gibi, yanal olarak düzenlenmiş mikro tüpler arasında dengeleyici köprüler oluşturması beklenen MAPS (Microtubule Associated Protein) adı verilen başka yaygın proteinler de vardır.

10. Flagella ve Cilia:

Maddelerin hareket etmesi ve geçişi için akışkan ortamında bir akım üretebilen hücrelerin ince saç hareketli protoplazma işlemleridir. Flagella daha uzun ama daha az. Hücre başına sadece 1-4 flagella oluşur, örneğin birçok protist, hareketli alg, hayvanların spermi, briyofit ve pteriodophyte, vb.

Kirpikler daha küçük fakat sayısızdır. Protista grup kirpiklerinde, solucanların alev hücrelerinde vs. meydana gelirler. Hem kirpikler hem de flagella yapısal olarak benzerdir ve benzer kısımlara sahiptir - bazal gövde, kökçikler, bazal plaka ve şaft.

(i) Bazal Vücut veya Kinetozom:

Aynı zamanda bazal granül veya blepharoplast olarak da adlandırılır ve sitoplazmanın dış kısmında plazma zarının altında gömülü olarak bulunur. Merkezi bir fibril olmadan periferde bulunan üçlü fibrillerin bulunduğu merkezcil bir yapıya sahip bir mikro silindir gibi, bir protein göbeği burada mevcut olsa da.

(ii) Kökler:

Bazal gövdenin dış alt kısmından gelişen ve bazal gövdeye destek sağlama amaçlı çizgili fibriller çıkıntılarıdır. Kökçikler, mikrofilament demetlerinden oluşur.

(iii) Bazal Plaka:

Plazma zarı seviyesinde bazal gövdenin üstünde yatan yüksek yoğunluklu bir alandır. Bazal plaka bölgesinde, her periferik fibrilin bir alt lifi kaybolur. Bu bölgede merkezi fibriller gelişir.

(iv) Şaft:

Flagellum veya sililyumun saç benzeri çıkıntı yapan kısmıdır. Boy, sililyum durumunda 5-10 fim ve flagellum durumunda 150nm'dir. Şaft dış kısımda plazma zarının uzantısı olan bir kılıf ile kaplanmıştır. Dahili olarak, 9 periferik çiftçi fibril ve 2 merkezi tekli fibrilin bir akson düzenine sahip bir yarı-akışkan matrisi içerir.

Bu düzenlemeye merkezcil veya bazal gövdenin 9 + 0 düzenlemesine kıyasla 9 + 2 veya 11- iplikçik denir. İki merkezi tekli elyaf, proteinli bir merkezi kılıf ile kaplanır. Çift köprüyle bağlanırlar. Her periferik fibril, iki mikrotüp veya alt fiber B ve A'dan oluşur.

İki bükülmüş kolu vardır, dış kısmı kancaya sahiptir. A alt lifinin yan kolları, ATP-ase aktivitesine sahip protein dininden yapılır. Bu tür bir aktivite, merkezi fibrillerde de mevcuttur. Periferik çift fibrillerin yanı sıra merkezi tekli fibriller, tübülinden yapılır. Her bir alt fiber veya merkezi tekli fibril on üç protofilament içerir.

Periferik çift lifli fibriller, birinin B-alt lifiyle bitişik fibrilin A-alt lifinin iç yan kolu arasındaki protein nexin AB bağlayıcılarıyla birbirine bağlanır. A alt liflerinin her biri, tel adı verilen merkeze radyal bir proteinli kolon gönderir. Makaslar, merkezi proteinli kılıfa bağlı kafalar oluşturmak için dahili olarak daha geniştir.

Fonksiyonlar:

1. Flagellate ve kireçli organizmalarda harekete geçmeye yardımcı olurlar.

2. Sudaki organizmalarda kirpikler ve flagellalar, besin akımı olarak adlandırılan yiyecekleri elde etmek için akım oluşturur.

3. Kara hayvanlarında, solunum yollarının kirpikleri solunan havadaki toz parçacıklarının giderilmesine yardımcı olur.

11. Centrioles:

Centrioles, dokuz üçlü fibril konfigürasyonuna sahip, DNA ve membranöz bir örtü olmaksızın, kendi çiftlerini, astral kutupları ve bazal gövdeleri oluşturabilen dakika submikroskopik mikro tüplerdir. Yaklaşık 0.3 - 0.5 μm uzunluğunda ve 0.15 μm çapındadırlar.

Genellikle iki centrioles birlikte bulunur ve çift, genellikle centrosphere denilen ortak bir özel sitoplazma bölümünde bulunan diplosome olarak adlandırılır. Centrosphere diğer tavan organellerinden yoksundur. Bununla birlikte, ince bir elyaflı malzeme içerir. Centrioles ve centrosphere'den oluşan kompleksin centrozome veya merkezi aparat denir.

Yapısı:

Bir merkezkaç, göbek olarak bilinen hayali bir merkezi eksen etrafındaki bir daireye eşit şekilde yerleştirilmiş dokuz üçlü mikro tüp veya kümelerden oluşur. Dışarıdan içeriye bir üçlü fibrilin üç alt lifi C, B ve A olarak adlandırılır.

Bitişik üçlü fibriller, C-A proteinli bağlayıcıları ile bağlanır. Centriole merkezi, merkez olarak bilinen çubuk şeklinde bir proteinli kütleye sahiptir. Göbek 2, 5 nm çapa sahiptir. Hub'dan, periferik üçlü fibrillere doğru 9 proteinli iplik geliştirir.

Bunlara konuşmacı denir. Her bir tel, A alt lifi ile birleşmeden önce X denilen bir kalınlaşmaya sahiptir. Y olarak bilinen başka bir kalınlaşma yakınlarda bulunmaktadır. Hem X kalınlaşmasına hem de C - A bağlayıcılarına bağlayıcılarla tutturulmuştur. Radyal konuşmacı ve çevresel fibrillerin mevcudiyeti nedeniyle, merkezkaç TS'de bir araba tekerleği görünümü verir.

Centriole'nin dışında bir veya daha fazla seri halinde yoğun, şekilsiz, protoplazmik plaklar bulunur. Bunlara massüller veya pericentriolar uyduları denir. Konumlarının, hücrenin farklı durumlarıyla değiştiği bulunmuştur. Kitleler, aster oluşumu ve daha fazla merkezcil üretimi sırasında mikrotübüllerin büyümesi için çekirdeklenme merkezleri olarak işlev görür.

Fonksiyonlar:

1. Centrioles, iş mili oluşumunda ve dolayısıyla hücre bölünmesinde önemli bir rol oynar.

2. Kirpikler ve flagellaların bazal organlarını oluştururlar.

12. Vacuoles:

Vakuoller, sitoplazma içinde mevcut olan ve bunlardan spesifik membranlarla ayrılan sitoplazmik olmayan alanlardır. İçindekiler ve fonksiyonlara bağlı olarak, vakollar dört tip sap vakolu, kontraktürlü vakolu, yiyecek vakolu ve hava vakoludir.

(a) Sap Vacuoles:

Sitoplazmadan tonoplast denilen seçici bir geçirgen zar ile ayrılan sıvı dolgulu (özsu veya özsu özsu) vakuollerdir. Hayvan hücrelerinde ve genç bitki hücrelerinde birkaç küçük sap vakuolü bulunur. Olgun bitki hücrelerinde, küçük vakumlar tek bir büyük merkezi vakum oluşturmak için birleşir. Büyük merkezi vakum sistemi, sitoplazma ve çevre ortam arasında hızlı değiş tokuş yapmayı kolaylaştırır.

Vacuolar özü mineral tuzları, şekerler, amino asitler, proteinler, atık ürünler ve antosiyaninler adı verilen suda çözünür pigmentler içerir. Hücre sapında mevcut olan çözücüler, hücre içinde iyilik ve su emilimi için uygun bir ozmotik basınç sağlar.

(b) Sözleşme Vacuoles:

Çoğunlukla tatlı suda bulunan bazı protistan ve alg hücrelerinde görülürler. Bir kasılma vakuolü oldukça uzayabilir ve daraltılabilir bir zara sahiptir. Ayrıca birkaç besleme kanalına (örn. Paramecium) bağlanır. Kontratlı vakuoller osmoregülasyon ve atılımda yer alır.

(c) Gıda vakuolleri:

Protozoa protistlerinin hücrelerinde, birkaç düşük hayvanda ve daha yüksek hayvanların fagositlerinde ortaya çıkarlar. Fagosomun ve lizozomun füzyonu ile oluşur. Besin vakuolü, besin maddelerinin sindirimi ile sindirim enzimleri içerir. Sindirilen materyaller, çevredeki sitoplazmaya geçer.

(d) Hava Boşlukları:

(Pseudovacuoles, Gas vacuoles) - Sadece prokaryotlarda rapor edilmiştir. Hava boşluğu ne ortak bir zarla çevrili ne de tek bir varlık değil. Her biri bir protein zarı ile çevrili birkaç küçük mikroskopik vezikülten oluşur. Hava boşlukları sadece metabolik gazları depolamakla kalmaz, aynı zamanda yüzdürme, mekanik dayanım ve zararlı radyasyonlardan korunma sağlar.

13. Hücre Kapsamaları:

Hücre kapanımları hücrelerde bulunan canlı olmayan maddelerdir. Bunlara ergastik cisimler de denir. Çözünür veya çözünmez halde bulunabilirler ve doğada organik veya inorganik olabilirler. Hücre kapanımları üç kategoriye aittir - yiyecek, atık veya salgı ürünleri ve mineral madde.

(a) Rezerv Yiyecek:

Dört ana tiptedirler: nişasta, glikojen, yağ damlacıkları ve aleurone taneleri. Nişasta taneleri, bitki hücrelerinde, örneğin Rice, Yulafta bulunur. Glikojen granülleri, hayvan hücrelerinde, özellikle karaciğer ve kas hücrelerinin içindeki düz endoplazmik retikulumun yakınında meydana gelen, minik depolama karbonhidrat granülleridir.

Hem bitkilerde hem de hayvan hücrelerinde yağ damlacıkları bulunur. Yağları depolamak için uzmanlaşmış hayvan hücrelerine adipositler denir. Aleurone taneleri aleuroplast adı verilen özel lökoplastların içinde oluşan depo proteinlerini temsil eder.

(b) Boşaltıcı veya Salgılayıcı Ürünler:

Çeşitli hayvan hücrelerinde mukus, uçucu yağlar, alkaloitler, reçineler, diş etleri, lateks, tanenler vb. Gibi çeşitli tiplerdedirler.

(c) Mineral Madde (kristaller):

Silika, kalsiyum karbonat, kalsiyum sülfat ve kalsiyum oksalat kristalleri veya incrustasyonu olarak oluşur. Silika, genellikle birçok bitkide, özellikle çimlerde epidermal hücrelerin dış tarafında birikir.

Kalsiyum karbonat, örneğin Banyan'ın hipodermal hücrelerinde, sistolith denilen bir kristal kütlesi formunda biriktirilir. Kalsiyum oksalat çeşitli şekillerde oluşur - kristal kumu, kristallerin yıldız şeklinde agrega sferafit, prizmatik kristaller ve rafitler.

14. Çekirdek:

Robert Brown (1831) tarafından keşfedilen çekirdek hücrenin en önemli parçasıdır, çünkü çeşitli metabolik aktiviteleri kontrol eder ve ayrıca kalıtımın yeridir.

Genellikle ökaryotik hücreler tek çekirdekli değildir, ancak aynı zamanda iki ve çok çekirdekli hücrelerin örnekleri de vardır. Protistan Paramecium caudatum'un iki çekirdeği (binucleate) vardır. Multinucleate veya polinucleate durumu, bazı kemik iliği hücrelerinde, çizgili kaslarda, lateks damarlarda, birkaç mantarda ve yosunda bulunur.

Çok çekirdekli hayvan veya protistan hücrelerine sinsit hücreleri (örneğin, Ascaris'in epidermisi) denir, bitkilerde ve mantarlarda koenositik hücreler (ör. Rhizopus, Vaucheria) olarak bilinir.

İnce:

Tipik bir interfaz (bölünmeyen veya metabolik faz) çekirdeği 5-25'tir (çap olarak im. Nükleer zarf, nükleolazm, nükleer matriks, kromatin ve nükleolus) beş parçaya ayrılır.

1. Nükleer Zarf (Karyotheca):

Dıştaki çekirdeği bağlar ve çekirdeği sitoplazmadan ayırır. Her biri 60-90 ° C kalınlığında, konsantrik olarak düzenlenmiş iki lipoprotein ve trilaminar membrandan oluşur. İç membran pürüzsüz iken dış membran pürüzsüz olabilir ya da sitoplazmik yüzeyi ribozomları taşıyabilir. İki membran, genişliği 100-700 ° C olan bir elektron saydam perinükleer alan ile ayrılmıştır. Dış zar, genellikle endoplazmik retikuluma bağlanır.

Nükleer zarf, çekirdek ve sitoplazma arasındaki malzemenin taşınmasına yardımcı olan nükleer gözenekler tarafından delinir. Zarfın iki zarı gözenekler bölgesinde sürekli hale gelir. Nükleer gözenekler karmaşık yapıya sahiptir. Diyafram, septum ve elektron yoğun madde ya da nükleoplazmin tıkanıklıkları olabilir.

Uyarılmış bir nükleer gözenek bir merkezi ve sekiz çevre birimi olan 9 silindire sahip olabilir. Nükleer gözenekler, çekirdek ve sitoplazma arasında, örneğin K ⁺, Na ^{+ gibi} malzemelerin seçici geçişine izin verir. Nükleolde toplanmış Cl ^- ve ribozomal alt birimler. Aynı şekilde, RNA polimeraz ve DNA polimeraz, sitoplazmada sentezlenmelerine rağmen daha sonra bu gözenekler aracılığıyla çekirdeğe aktarılır.

2. Nucleoplasm veya Nuclear Sap veya Karyolymph:

Çekirdeği dolduran saydam, yarı akışkan ve kolloidal bir maddedir. DNA, RNA, nükleoproteinlerin vb. Sentezi ve işleyişi için gerekli olan nükleozitler ve birkaç enzim (örneğin DNA polimeraz, RNA polimeraz, nükleosit fosforilaz) içerir.

3. Nükleer Matris:

Kromatin için iskele görevi gören asit proteinlerinin ince liflerinden oluşan bir ağdır. Çevre üzerinde, nükleer zarfın altında, nükleer matris, kromatin elyaflarının veya telomerlerin terminal uçlarının gömülü olduğu nükleer lamina adı verilen yoğun bir elyaflı katman oluşturur.

4. Kromatin:

Belirli bazik boyalarla lekelenme kabiliyetinden dolayı adlandırılmış kalıtsal DNA-protein fibriller kompleksidir (Gk. Chroma-color; Flemming, 1879). Kromatin, kromatin retikulum adı verilen bir ağ ürettiği ortaya çıkan ince örtüşen ve sarılmış lifler formunda ortaya çıkar. Nükleoplazma boyunca dağılırlar.

Kromatin lifleri iki bölgeye ayrılır - ökromatin ve heterokromatin. Euchromatin, kromatin kütlesini oluşturan dar (30-80A ⁰ kalınlığında) hafif lekeli ve dağınık fibröz kısımdır. Heterokromatin, burada ve oraya ökromatinin üzerine tutturulmuş daha koyu (250 A ⁰ kalınlığında) koyu lekeli ve yoğun granül parçadır. Heterokromatin tarafından oluşturulan granüllerin boyutuna bağlı olarak, bunlara kromocentres, karyozom veya sahte nükleol denir.

Kromatinin tamamı işlevsel değildir. Genel olarak asit proteinleri ile ilişkili olan sadece bir ökromatin kısmı transkripsiyon veya RNA oluşumunda yer alır. Nükleer bölünme fazı boyunca, kromatin lifleri, kromozom adı verilen belli sayıda iplik benzeri yapı oluşturmak için yoğunlaşır.

5. Nucleolus:

Nükleol, ilk olarak 1781'de Fontana tarafından keşfedildi, 1840'da Wagner tarafından tarif edildi ve şimdiki adıyla 1840'ta Bowman tarafından sağlandı. NOR).

Çekirdeğin içinde yer alan büyüklüğü, özellikle protein sentezi için önemli olmayan hücrelerde, örneğin sperm hücrelerinde ve blastomerlerde hücrenin sentetik aktivitesine bağlıdır. Çekirdek, içinde dört ana bileşen tipi görülebilir:

a. Partikül:

Çoğunlukla çapı 150- 200A ° olan küçük parçacıklar şeklinde ve yapısal ve kimyasal olarak sitoplazmik ribozomlara benzer şekilde ribonükleoprotein içeren, bunlar sitoplazmik emsallerinden biraz daha küçüktür. Bu bölge nükleolusun çevresindedir.

b. Fibriller kısmı:

Bu, 50-150A ⁰ çapında ribonükleo-protein fibrillerinden oluşur. perinokleolar materyal. Fibril bazen 500A ° kadar uzundur. Parçacıklı ve fibriller kısım nükleolonemi oluşturur.

c. Amorf kısım protem fibrilleri ve granüllerinden oluşur. Amorf bölüme genellikle pars amorfa denir. Hayvanlarda, nükleolonema pars amorfaya gömülmüş gibi görünebilir, oysa nükleolusun merkezinde yer alan pars amorfa kromozomal heterokromatin ile ilişkili olma eğilimindedir.

d. Kromatin kısmı, nükleolusun gövdesine nüfuz eden karışık bir ağdır, ancak kromozomların nükleolar düzenleyicilerine bağlanır. Konumuna bağlı olarak, nükleolar kromatin, iki tip perinükleolar ve intranükleollerden oluşur.

Nükleoller protein bakımından zengin olsa da (% 69-70) RNA, önemli miktarda (% 20-25) de bulunur, bu da RNA'nın büyük bir kısmının nükleollerde üretildiğini gösterir. Sitoplazmada sentezlenen ribozomların birkaç fraksiyonu, nihai halini almadan önce nükleozuma göç eder. Böylece nükleol, RNA'nın biyogenezinde önemli bir rol oynar.

Çekirdeğin Kimyası:

Çekirdeğin iki ana önemli kimyasal bileşeni, nükleik asitler, DNA ve RNA ve hem bazik hem de asidik proteinlerdir. Bazik proteinler arasında histonlar ve protamin, lisinin amino asitleri, histidin ve arginin her ikisinde de bulunur.

Çekirdeğin asidik proteinleri, kromozomların artık proteinlerini içerir. Asidik proteinler triptofan içerir, ancak histonlarda bu amino asit yoktur. Asidik proteinler nükleol ve karyolimfte bulunurken, histonlar kromozomlarla ilişkili görünmektedir.

Nükleik asitler, esasen kromatin içindeki DNA ve çekirdek boyunca dağılmış olan RNA ile, nükleer maddenin% 20-40'ını oluşturur.

Çekirdeğin İşlevleri:

1. Çekirdek, ökaryotik hücrelerin ayrılmaz ve gerekli bir parçasıdır ve bir DNA-protein kompleksi olan kromatin adı verilen kalıtsal materyali içerir. Çekirdeğin kromatin kısmı, organizmanın büyümesi ve gelişimi, üremesi, metabolizması ve davranışı için gerekli tüm genetik bilgilere sahiptir.

2. Nucleus, belirli enzim türlerinin sentezini kontrol eden RNA'ların (mRNA, rRNA, tRNA) oluşturulmasıyla hücre metabolizmasını ve diğer aktiviteleri kontrol eder. RNA'ların yardımı ile çekirdek, spesifik yapısal proteinlerin ve hücre büyümesi ve hücre bakımı için gereken diğer kimyasalların sentezini yönlendirir.

3. Ribozomlar çekirdeğin nükleolus kısmında oluşur.

4. Nucleus, belirli bazı gen setlerinin çalışmasına izin vererek hücre farklılaşmasını yönlendirir.