Hücre ya da odacık bir canlının yapısal ve işlevsel özellikler gösterebilen en küçük birimidir. Hücre kelimesi, Latince küçük odacık anlamına gelen “cellula” kelimesinden Robert Hooke tarafından türetilmiştir.
Robert Hooke, mikroskopla incelemekte olduğu şişe mantar parçasının yan yana dizili bitişik bölümlerden oluştuğunu görmüş. Etrafları çevrili ve içleri boş olan yapılarına uygun olarak, bu yapı birimlerine “Hücre” (“Cellula”) adını vermiş. Bu ismi 1665 yılında yayınladığı Micrographia adlı kitapta da kullanmıştır.
Daha sonra 1671 yılında Grew ve 1672 yılında Malpighi, bitkilerde de aynı yapı birimlerinin olduğunu bulmuşlardır. 19. yüzyılın ortalarında “Hücre Kuramı” ortaya atılmıştır. Günümüze dek geliştirilen hücre kuramı (hücrelerin yapısını, özelliklerini, oluşumlarını vb. tanımlayan kuram) biyolojiye büyük ilerlemeler sağlamıştır.
Gelişen teknolojiyle birlikte mikroskopta gelişmiş ve daha sonra elektron mikroskobunun bulunmasıyla hücrenin pek çok özelliği açıklanmıştır. Günümüzden yaklaşık 400 yıl önce lensleri keserek gözlük üreten Zackairas Janssen tarihte ilk mikroskop olarak tanımlanan aleti yapmıştır. Hollandalı Antoni Van Leewenhook günümüzdeki mikroskoplara en yakın mikroskobu yapmıştır. Levwenhook gözle görülemeyen canlıların dünyasını inceleyen ilk bilim insanlarından biridir.
Hücre teorisi, 1858 yılında Alman Patalog Rudolf Virchow‘un, bitkiler ve hayvanların yani tüm canlıların hücre ya da hücrelerden meydana geldiğini yine bu hücrelerin sahip olduğu genetik bilgilerinde, oluşan diğer hücrelere aktarıldığını savunarak ortaya çıkardığı kuramdır.
Hücre Yapısı
Atomların molekülleri, moleküllerin makromolekülleri, makromoleküllerin makromoleküler kompleksleri oluşturmasıyla, dokuların en küçük yapı taşları olan ve yaşamın tüm özelliklerini sergileyen hücreler oluşmaktadır. Genel olarak tüm hücreler temelde aynı yapıya sahiptirler. Fakat bulundukları dokuya ve dolayısıyla fonksiyonlara bağlı olarak bazı özelleşmeler gösterirler. Bitkisel ve hayvansal her organizma, bu temel yapı taşlarından oluşur.
Hücreler, basit bir tanımla zar içerisindeki sitoplazma ve genetik bilgiyi çevreleyen bir çekirdekten meydana gelir ve ancak mikroskop yardımı ile görülebilirler.
Hücre Çeşitleri
1- Prokaryot (Prokaryotik) Hücreler: Bakteriler, arkebakteriler ve mavi-yeşil alglerdeki hücre tipleri bu gruba girer. Bunların çekirdek zarı ile çevrili bir çekirdekleri yoktur. Sitoplazmalarında mitokondri gibi zarlı organeller de yoktur. Kalıtım maddesi olan DNA sitoplazma içerisine dağılmış durumdadır. organel ollduğu bilinen ancak yine de zar taşımayan Ribozomları vardır. Bu hücrelerin hayati faaliyetleri sitoplazmada ve hücre zarında gerçekleşir.
2- Ökaryot (ökaryotik) Hücreler: Ökaryotlar, “organel zarı” bulunduran organizmaları, dolayısıyla çekirdek materyali hücrenin sitoplazmasına dağılmamış olduğundan da gerçek çekirdeğe sahip organizmaları kapsayan canlı âlemidir. Karyon Latince’de “çekirdek” anlamını verir -eu ön takısı da “gerçek” demektir.
Kalıtsal materyal, hücre içerisinde belirli bir zarla çevrilmiş çekirdeğin içinde bulunur. Kromozomlar DNA’dan ve proteinden oluşmuş olup, mitozla bölünürler. Ökaryotlar, sitoplazmalarında karmaşık organeller bulundururlar. Ökaryotik hücreler, Prokaryotlara göre çok gelişmişlerdir, hayvanlar, bitkiler, mantarlar ve protistler âlemlerini kapsar.
Hücre Zarı Nedir?
Hücre Zarına “Plazma Zarı” da denir. Hücreyi dış ortamdan ayıran, seçici geçirgen canlı yapıdır. Hücreyi çevreleyen birim zar ortalama olarak 75 Angström (75×10-7 mm) kalınlığındadır. Birim zar içte ve dışta birer protein tabakası ile ortada bir lipid katından yapılmıştır. Elektron mikroskobu çalışmaları, zarların lipoproteinlerden yapılmış mozaik şeklindeki fonksiyonel birimler olarak incelenmesinin daha uygun olacağını göstermektedir. Hücre zarı hücreye şekil vermekle kalmaz, besin maddelerinin ve artık maddelerin hücreye giriş çıkışını da ayarlar. Zar aynı zamanda hücrenin koruyucusudur.
İlk bilimsel model 1935 yılında Danielli ve Dawson tarafından ortaya atılmıştır. Bu model uzunca bir süre benimsendi ancak bu model hücre zarının işleyişini açıklayamadı. 1972 yılında Singer ve Nicolson‘ın akıcı-mozaik zar modeli ortaya kondu. Bu modele göre zarın yapısında %65 protein, %33 lipit, %2 karbonhidratbulunmaktaydı.
Hücre zarı, gözenekli ve yarı geçirgen yapıya sahiptir. Esas yapı taşları lipid ve proteinlerdir. Her hücrenin protein, yağ ve karbonhidrat oranları birbirlerinden farklı olduğu için her hücre zarı, o hücreye özgüdür. Hücreye gelen bütün kimyasal maddeler ve elektriksel iletiler hücre zarı ile alınır.Hücre zarının yapısında protein, yağ ve karbonhidrat bulunur. Hücre zarının görevleri;
- Sitoplazmayı çevreleyerek hücreye şekil verir ve dağılmasını engeller.
- Madde alışverişini düzenler.
- Ozmatik dengenin düzenlenmesinde görev alır.
- Salgı görevi vardır.
- Enzimleri taşıyıcı görevi vardır.
- Uyarı iletimi yapar.
- Hücrelerin birbirlerini tanımalarını sağlar.
- Hücre zarında bulunan periferal ve integral proteinler hücre içine madde alınmasında ve hücrelerin birbirini tanımasında yardımcı olur.
- integral proteinler zar boyunca uzanır periferal proteinler ise zarın dış kısmında uzantı şeklindedir.
Sitoplazma Nedir?
Hücre zarı ile çekirdek zarı arasında kalan hücre bölümünü kaplayan, homojen nitelikte, kolloidal ve devamlı değişim halinde bulunan bir eriyiktir. Sitoplazma inorganik maddeler (çeşitli iyonlar metal tuzları, asit ve bazlar), organik maddeler, (protein, yağ, karbonhidrat, nükleik asitler, hormonlar) ve %60-95 arasında değişen sudan ibarettir. Sitoplazmanın içerisinde çeşitli canlı yapılar (organeller) ve cansız yapılar (inklüzyon cisimcikleri) bulunur. Canlı hücre maddesine “protoplazma” denir. Protoplazma, yapı bakımından sitoplazma ve çekirdekten oluşur.
Büyük oranda sudan ibaret olduğu halde ne sıvı ne de katı özellik gösterir yani kolloidal yapıdadır. Sitoplazma çözünmüş ve dağılmış tanecikler içerir. Bu çözünen taneciklerin miktarı hücre türüne göre değişiklik gösterir. İçinde bulunan genel organeller şunlardır:
- Endoplazmik Retikulum
- Mitokondri
- Lizozom
- Ribozom
- Golgi aygıtı
- Plastitler
- Kloroplast
- Koful
- Sentrozom
Çekirdek Nedir?
Hücre çekirdeği yani Nükleus, tanecikli ve lifli bir yapıya sahiptir. Hücreyi yönetir. Çekirdek zarı, nükleoplazma, kromozom ve çekirdekçikten oluşmaktadır. Çekirdek zarı iki tabaka halinde ve çok gözenekli bir yapıya sahiptir. Nükleoplazma ise çekirdeğin özü olup özellikle protein ve tuzlar içerir. İşlevi hücrenin yaşamını sürdürmek ve çalışmasını düzenlemektir. Çekirdek ölecek olursa, hücre de ölür. Çekirdek ayrıca hücre ana maddesi içindeki birçok küçük organelin birbirleriyle uyumlu olarak çalışmasını sağlar. Çekirdeğin hücre bölünmesinde rolü vardır. Rolü görevi hücre bölmesi olduğu için çekirdek çok önemlidir.
Hücre Organelleri ve Görevleri
