Sitoplazma

2. SİTOPLAZMA

► Prokaryot ve ökaryot hücrelerde ortak olan bir yapıdır.

► Ökaryot hücrelerde hücre zarı ile çekirdek zarı arasını dolduran sıvıdır.

► Prokaryotlarda ise çekirdek zarı bulunmadığından hücre içinin tamamını sitoplazma doldurur.

► Prokaryotlarda tüm yaşamsal olaylar sitoplazmada bulunan serbest enzimler tarafından yürütülür.

► Ökaryot hücrelerde ise metabolik olayların bir kısmı sitoplazmadaki serbest enzimlerle olurken bir kısmı da organeller tarafından yürütülür.

Sitoplazmanın Yapısı

► %70 - 90'ı sudur. Yarı akışkan sıvı taşır. İçerisinde organeller ve hücre iskeleti elemanları bulunur.

► Sitoplazma sıvısına Sitozol denir.

► Sitozol içerisinde; mineraller, gazlar, tuzlar, organik monomerler (karbonhidrat, yağ, enzim, hormon, vitamin, protein vb), boşaltım atıkları, ATP, nükleotitler ve RNA'lar bulunur.

► Sitoplazma sıvısı sürekli hareket halindedir. Bu hareket hücre içeriğinin homojen olmasını sağlar.

Sitoplazmanın Görevleri

► Yarı akışkan (kolloidal) ve ışığa geçirgen olan sitoplazmada canlılık olayları gerçekleşir.

► Canlı etkinliklerini organeller ve enzimler yürütür.

► Organeller arasında sıvısal etkileşim ortamı sağlar. Organellerin madde alışveriş ortamını oluşturur.

► Bir çok tepkimenin gerçekleşme ortamını oluşturur.

► Tüm canlı hücrelerde glikoliz (tüm hücresel solunum çeşitlerinde ilk evredir) enzimlerini bulundurur ve glikoliz tepkimelerinin gerçekleşmesi için uygun ortam oluşturur.

► Bir çok hücrede yedek besin depolar.

HÜCRE ORGANELLERİ

Zar tipine göre organeller üç grupta incelenebilir.

Ribozom

► Hücrenin en küçük organelidir.

► Ribozom ökaryot ve prokaryot tüm hücrelerde ortak olarak bulunan zarsız organeldir. (Olgun alyuvar hücrelerinde bulunmaz.)

► Büyük ve küçük olmak üzere iki alt birimden oluşur. Normalde bu iki alt birim birbirinden ayrıdır. Protein sentezleneceği zaman bir araya gelirler.

► rRNA + proteinden oluşur. Nükleoprotein yapılıdır.

► Ökaryotlarda ribozomun alt birimlerinin sentezi çekirdekçikte olur. (Yani çekirdekte olur.) Prokaryotlarda ise sitoplazmada olur.

► Ribozomların hücrede bulunduğu yerler; Granüllü Endoplazmik Retikulum, çekirdek zarı üzerinde, sitoplazmanın sıvı kısmında, plastitler (kloroplast, kromoplast, lökoplast) ve mitokondri organellerinin içerisinde bulunur.

NOT: Hücre zarı üzerinde ribozom bulunmaz.

► Ribozomların görevi, amino asitlerden protein sentezi yapmaktır. Ribozomlar amino asit sentezi yapmaz.

► Hücre aynı proteinden çok sayıda sentezlemek istediğinde çok sayıda ribozom bir araya gelerek polizom (poliribozom) oluşturur.

► Bu sayede kısa sürede aynı proteinden çok sayıda üretilebilir.

Ribozomlarda gerçekleşen protein sentezi tepkimesi 

(n(amino asit) → Polipeptit (protein) + (n-1) Su) şeklinde olduğuna göre, ribozom etkinliği artmış bir hücrede;

► Amino asit miktarı azalır.

► Peptit bağı sayısı artar.

► Hücrelerde osmotik basınç azalır.

► Dipeptit, tripeptit, … protein miktarı artar.

► ATP miktarı azalır.

Endoplazmik Retikulum

► Hücre zarından başlayıp çekirdek zarına kadar uzanan hücre içi kanallar sistemidir.

► Genel olarak hücre içi madde iletiminde görev alır.

► Hücrenin mekanik etkilere karşı dayanıklılığını artırır. Hücrenin omurgası kabul edilir ve hücreye desteklik sağlar.

► Hücre çekirdeğinin belirli bir bölgede sabit kalmasını sağlar.

► Asidi - bazik tepkimelerin birbirinden ayrılmasını sağlar.

► Çekirdek zarı endoplazmik retikulum zarlarının devamıdır. Çekirdek zarı endoplazmik retikulum tarafından oluşturulur.

► Çekirdek zarıi golgi ve koful gibi organellerin oluşumunu sağlar.

► Endoplazmik retikulumlar hemen hemen bütün ökaryot hücrelerde bulunur.

► Yapı ve işlev yönünden birbirinden ayrılan iki endoplazmik retikulum vardır. Bazı endoplazmik retikulumların zarları üzerinde ribozomlar bulunabilir.

► Ribozom bulunduranlara granüllü endoplazmik retikulum, bulundurmayanlara granülsüz (düz) endoplazmik retikulum denir.

Granüllü Endoplazmik Retikulum

► Zarının dış yüzeyinde çok sayıda ribozom taşıyan Endoplazmik Retikulumdur.

► Üzerindeki ribozomlarda sentezlenen polipeptitleri üç boyutlu proteinlere dönüştürerek işlevsel hale getirir.

► Protein sentezinin hızlı olduğu hücrelerde bol miktarda bulunur. Üzerindeki ribozomlarda üretilen proteinlerle birlikte hücre dışına verilecek olan salgıların büyük bir oranı granüllü ER tarafından sentezlenir. Bu salgıları küçük keseler içinde paketleyerek golgi aygıtına gönderir.

► Granüllü ER; hücrenin zar sistemlerini üreten bir fabrika gibi çalışır.

► Lizozom organelindeki enzimler burada işlevsel hale getirilir.

► Hücre zarının yapısına katılacak glikoproteinlerin sentezini yapar.

Granülsüz (düz) Endoplazmik Retikulum

► Zarının dış yüzeyinde ribozom bulunmaz.

► Görevleri;

♦ Hücre zarı ile çoğu organelin zar yapısına katılacak yağ moleküllerinin sentezi (fosfolipit sentezi)

♦ İlaç ve alkollerin (karaciğer hücrelerinde) zehirli etkilerini yok etmek.

♦ Karaciğer hücrelerinde depolanan glikojeni glikoza parçalanmasını sağlamak.

♦ Steroit yapılı bazı hormonların sentezini sağlamak (eşey hormonları gibi)

♦ Çizgili kas hücrelerinde kasılma için gerekli olan kalsiyum iyonlarını depolamak.

► ER’den oluşan organeller, golgi aygıtı, lizozom, kofuldur.

Golgi Aygıtı

► Çok sayıda yassılaşmış keseden ve küçük kofullardan oluşur. Protein ve yağ yapılıdır.

► Golgi zarı Granülsüz (düz) ER tarafından üretilir ve üzerinde ribozom bulundurmaz.

► Memelilerin olgun alyuvarları ile sperm hücrelerinde bulunmaz. Bunun dışındaki tüm ökaryot hücrelerde golgi aygıtı bulunur.

► Salgı üreten hücrelerde sayıları fazladır. Örneğin; tükrük bezi hücreleri, hormon üreten bezler, bitkilerin nektar, bal özü üreten hücrelerinde iyi gelişmiştir ve bol bulunur.

► ER'lerde üretilen maddelerin çoğu golgi aygıtında ayrıştırılarak paketlenir ve depolanır.

► Glikoprotein ve lipoprotein gibi maddelerin üretimi ve salgılanması golgi aygıtı tarafından yapılır.

► Glikoprotein sentezi sırasında sırası ile;

♦ Ribozom, protein sentezler.

♦ ER, bunları golgiye taşır.

♦ Golgi cisimciği, glikoz ile proteinleri birleştirerek glikoprotein sentezi tamamlanır.

► Hücre içi sindirim yapan lizozom organelinin oluşumunda golgi aygıtı rol oynar. Ayrıca koful oluşumunu sağlar.

► Bitki hücrelerinin sitoplazma bölünmesinde oluşan Orta Lamel (ara plak) oluşumunu sağlar.

♦ Bitkilerde hücre duvarını oluşturan selüloz, hücre zarında bulunan selüloz sentez kompleks proteinleri tarafından üretilir. Golgi aracılığı ile düzenlenir.

► Aktif enzimlerin oluşumunu sağlar. (Apoenzim ve yardımcı kısmı birleştirerek)

► Sperm ve alyuvar hücrelerinde golgi bulunmaz.

Lizozom (İntihar Keseciği)

► Yaklaşık 60 çeşit sindirim enzimi bulunduran tek katlı zarla çevrili organeldir.

► İçindeki sindirim (hidroliz) enzimleri hücre içi sindirim olaylarında görev yapar.

► Gelişmiş bitki ve mantar hücrelerinde bulunmaz. Ancak ilkel yapılı bazı bitkilerde Fitoli