Biyoloji

Hücre Zarından Madde İletimi

Hücrelerin hayati faaliyetlerini yerine getirebilmesi ve canlılıklarını sürdürebilmesi için madde alış verişi yapmaları gerekir. Bu alış veriş hücre zarı aracılığıyla gerçekleştirilir. Hücre zarı yeterince küçük molekülleri geçirebilirken büyük olanları geçiremez. Sonuçta bu maddelerin hücre içine alınmasında veya atılmasında çeşitli yollar vardır. Bu yollardan enerji harcanmayanlarına pasif taşıma, enerji harcananlarına ise aktif taşıma denir. İsim olarak aktif taşıma hücre zarından geçebilecek maddelerin enerji harcanarak geçirilmesi olayıdır. Daha büyük maddelerin taşınmasında aktif olarak enerji harcandığı halde bunları endositoz ve ekzositoz olarak adlandırırız. 

Pasif Taşıma

Canlı - cansız bütün hücrelerde görülebilir. Yani bir hücrede pasif taşıma olması canlılığının delili değildir. Pasif taşıma sırasında enerji harcanmaz. Maddeler fizik kuralları gereğince hareket ederler. Hareket yönü çok yoğun ortamdan, az yoğun ortama doğrudur. 

Difüzyon

Herhangi bir maddenin (katı, sıvı, gaz) çok yoğun olduğu ortamdan daha az yoğun olduğu ortama madde parçacık­larının gelişigüzel hareketi sonucu geçişidir. Difüzyon sırasında enerji harcanmaz. Moleküller kendi enerjileriyle rastgele hareket eder. Örneğin, kapağı açılan parfüm şişesinden kokunun etrafa ya­yılması difüzyonla olur. İki ortam arasında homojenlik sağlanınca difüzyon durduğu teorik olarak varsayılır. Difüzyon hızı, por sayısı, konsantrasyon farkı, elektrik­sel yük farkı ile doğru orantılı, molekül büyüklüğüyle ters orantılı olarak değişir.

difüzyon

Hücrede madde geçişleri

  • Küçük moleküller (glikoz, su, aminoasit, yağ asidi vb.) zardan daha kolay geçer
  • Protein, disakkarit, polisakkarit, enzim, hormon gibi büyük maddeler hücre zarından geçemez.
  • Yağı eriten maddeler (Alkol, eter vb.) hücre zarının yapısını bozduğu için daha kolay geçer.
  • Yağda çözünen maddeler (A, D, E ve K vitaminle­ri) suda çözünen maddelere göre daha kolay geçer.
  • Nötr atomlar iyonlara; Negatif yüklü iyonlar, pozitif yüklü iyonlara göre zardan daha kolay geçer.

Kolaylaştırılmış Difüzyon

Zarda permeaz adı verilen enzimler ve taşıyıcı protein­ler kullanılarak glikozun, fruktozun vb. ATP harcanmadan yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona geçişi­ne kolaylaştırılmış difüzyon denir. Kolaylaştırılmış difüzyon bir difüzyon çeşididir. Tek fark bazı yardımcı proteinlerin kullanılmasıdır. 

Diyaliz

Yine bir difüzyon şeklidir. Bir ortamda fazla olan maddelerin az olan  tarafa geçirmek için araya yarı geçirgen zar konularak yapılır. Böbrek hastaları diyaliz makinesine bağlanarak diyaliz sistemine göre artık maddeleri vücutlarından atarlar.  

Ozmos (Suyun Difüzyonu)

Difüzyonun su ile olan özel bir şeklidir. Ozmos ile su molekülleri yarı geçirgen zar vasıtası ile çok yoğun olduğu bölgeden az yoğun olduğu bölgeye hareket eder. İki ortam arasındaki yoğunluk farkı sıfırlanın suyun geçişi durur. Bu olayda ATP harcanmaz.  

Hipertonik ortam hücreden daha yoğun ortamdır. Hücreden daha az oranda su bulundurur. Hipotonik ortam ise hücreye göre daha az yoğun ve daha yüksek oranda su bulunduran ortamdır. Hücrenin yoğunluğu ile eşit bir yoğunluk değerine sahip ortama ise izotonik ortam denir. 

ozmos

Plazmoliz

Hipertonik bir ortama konan bir bitki hücresinin dışa doğ­ru ozmosla vakuolündeki hücre özsuyundan bir miktar kaybederek protoplazma kütlesinin hücre çeperinden ayrılmasına plazmoliz denir. Uzun süre bu şekilde kalan hücrede sitoplâzma enzimleri görev yapamaz. Madde alışverişi durur ve hücre ölür. Plazmoliz durumundaki hüc­renin kofulları küçülür.

Deplazmoliz

Plazmoliz olmuş bir hücre saf su içerisine bırakılırsa, bir süre sonra dış ortamdaki su molekülleri koful içerisine gir­meye başlar ve hücre eski haline döner bu olaya deplazmoliz denir.

Turgor Basıncı

Hücre içerisindeki su moleküllerinin hücre zarına yaptığı basınçtır. Hücreye giren su miktarı arttıkça hücrenin tur­gor basıncı da artar Hayvan hücreleri bu yüksek basınca dayanamaz, parçalanır. Bitki hücrelerinde selüloz hücre duvarı olduğundan turgor basıncından, hayvan hücreleri­ne göre daha az etkilenirler.

Ozmotik Basınç

Belirli bir yoğunluğu olan her çözeltinin saf su ile ilişkiye geçtiğinde, ilişkiye geçtiği saf suyu emebilmesi bakımın­dan aktif bir değeri vardır. Bu değere o çözeltinin ozmotik değeri denir. Ozmozis olayları sırasında bizzat iş gören bu ozmotik de­ğere ozmotik basınç denir. Ozmotik basıncı artan hücre bulunduğu ortamdan su alma eğilimindedir.

Ozmotik basınç turgor basıncı ile ters orantılıdır. Emme kuv­veti turgor basıncı ile ters orantılıdır. Ozmotik denge halinde­ki hücrede sindirim olursa su alır, sentez olursa su verir. Turgor basıncı, ozmotik basınca eşitlenirse, emme kuv­veti sıfır olur.  Emme kuvvet ozmotik basınç ile turgor basıncı arasındaki farktır.

emme kuvveti

Hemoliz

Hücrenin fazla miktarda su alması sonucu patlamasına hemoliz denir. Hayvan hücrelerinde görülür. Bitki hücrelerinde görülmemesinde bitki hücrelerinin hücre çeperi bulundurması etkendir. 

Aktif Taşıma

Az yoğun ortamdan çok yoğun ortama madde geçi­şidir. Aktif taşıma sırasında taşıyıcılar, enzimler ve ATP iş görür. Taşınan her maddenin ayrı bir taşıyıcısı vardır. Aktif taşıma sadece canlı hücrelerde görülür. Nitellanın yaşadığı ortamdan K+ alması, ince bağır­saklarda besin maddelerinin seçilerek alınması, sinir hücrelerinde uyartının iletiminde aktif taşıma rol oynar. Aktif taşıma, pH, sıcaklık, zehir etkisi yapan kimyasal maddelerden etkilenir.

aktif taşıma

Endositoz

Makromoleküllerin (Protein, yağ vb) enerji harcana­rak hücre içine alınmasıdır. Hücre zarından bir cep oluşturularak madde alındığı için endositoz sonucunda hücre zarında küçülme meydana gelir. İşlem sırasında çeşitli enzimler görev alır. Hayvan hücrelerinde görülür. Fagositoz ve pinositoz olmak üzere İki tipi vardır. Fagositoz ile katı maddeler hücre içerisine alınır. Pinositoz ile ise sıvı maddeler hücre içerisine alınır. 

Ekzositoz

Hücre içerisindeki artık maddelerin ve salgıların bo­şaltım kofulu ile hücre zarından dışarıya atılması ola­yına ekzositoz denir. Boşaltım kofulunun zarı hücre zarına katıldığı için hücre zarı yüzeyi artar. Bu olay sırasında enzimler görev alır ve enerji harcanır.