Upload
others
View
2
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
SİTOPLAZMA
Nukleus ile hücre zarı arasındaki %70-90’ı sudan oluşmuş yumurta akı kıvamında sıvıya sitoplazma denir.
Sitoplazmada suyun yanında; enzimler, hormonlar, nükleotitler, RNA, ATP, iyonlar, aminoasit, glikoz, yağ asitleri, mineraller ve sindirilmemiş besin molekülleri de bulunur.
Organeller sitoplazma içerisine gömülü olarak bulunurlar. Organeller hücre içerisindeki spesifik metabolik işlemler (beslenme, boşaltım, sindirim, solunum, vb.) için özelleşmiş yapılardır.
Dr.Ayla ÖBER
Hücrenin elemanları
Organeller Öplazmik yapılar İşleve katılanlar -Tek zar ile çevrili olanlar -Çift zar ile çevrili olanlar -Zarsız olanlar
İnkluzyonlar Paraplazmik yapılar İşlevler sonucu oluşanlar
Hücre iskeleti elemanları Metaplazmik yapılar
Euplasmic yapılar:
-Endoplasmic reticulum
-Ribosome
-Mitochondrium
-Golgi complex
-Phagosome
-Lysosome
-Perxisome
-Centrosome
-Vacuole
-Nucleus
Paraplasmic yapılar (inkluzyonlar)
-Glycogen
-Lipid
-Pigment
Metaplasmic yapılar:
Sitoiskelet elemanları (mikrofilamentler, intermedier filamentler, mikrotübüller)
Frances M. Platt et al. J Cell Biol 2012;199:723-734
Dr.Ayla ÖBER
Hücre iskelet elemanları
Dr.Ayla ÖBER
1-Mikrotübüller çapı (24nm)
tubulin proteini heterodimerleri (α ve birimleri ) yapıyı oluşturur
Polimerizasyon Ca++ iyonlarıyla, bloke etme ise kolçisin ile
yapılandırılmada enerji olarak ATP yerine GTP (Guanosinetriphosphate) kullanılır.
kinesin ve dynein motor proteinleri mikrotübülleri bir arada tutucudur
2-Mikrofilamentler
5-7nm çapında
aktinin birkaç tipinden oluşur
distrofin membran proteinleri ile aktini bağlar sitoplazmik akımda, bölünen hücrede ekvatoryal bölge yapılanmasında, vesikül ve granül hareketinde, mikrovillüs kasılmalarında işlevsel
3-İntermedier filamentler:
çapları 7-11nm kondroblastlardaki vimentin, kas hücresindeki desmin pr. Sabitleyici ve destekleyici (desmozomlarda) Nörofilament olarak nöronda
Mikrotübül yapılanması
Tubulin dimer
25 nm
Column of tubulin dimers
10 m
10 m
Actin subunit
7 nm
5 m
Keratin proteins
Fibrous subunit (keratins
coiled together)
812 nm
Dr.Ayla ÖBER
Hücre iskeleti
10
m
Endoplazmik Retikulum Sitoplazma içinde geniş alanlara dağılmış olarak bulunan, zarlardan oluşmuş kanalcıklar sistemidir. Hücreyi bir ağ gibi saran borulardır.
Hücre zarından, nukleusa kadar uzanarak, tüm sitoplazmaya yayılmıştır.
Paralel ve yassı kesecikler, vesiküler ve vakuoller halinde düzenlenmiştir. Genç hücrelerde sık yerleşmiş yassı kesecikler ve küçük vesiküller, yaşlı hücrelerde ise genişlemiş kesecikler ile vesikül ve vakuolller halindedir.
Endoplazmik Retikulum
• Hücreye mekanik anlamda direnç kazandırır.
• Biyokimyasal tepkimeler için geniş yüzeyler oluşturur.
• Granüllü (ribozom içeren) ve granülsüz formları vardır.
• Protein ve lipid sentezinde;
• Madde iletiminde ve depolanmasında görev yapar.
Endoplazmik Retikulum
Granülsüz ER Korbohidrat velipid sentezi Kalsiyumu depolar Zehirlerin detoksifikasyonu
Granüllü ER Ribozomların bağlandığı yüzeyler Proteinleri ve membranları üretir
Dr.Ayla ÖBER
Endoplazmik retikulum düzeni
Ribosomlar: Hücrenin Protein Fabrikaları
– Ribosomal RNA ve protein içeren yapılardır
– Alyuvar ve virüsler haricinde, bütün hücrelerde bulunan zarsız organeldir.
– Sitoplazmada serbest halde, nukleus zarında, endoplazmik retikulum zarları üzerinde, kloroplast ve mitokondri sıvısında bulunur.
– Boyutları 16x25nm olup, morfolojik yönden iki alt birimden oluşurlar.
– Nukleoproteinlerin santrifüjdeki çökme hızlarına (Swedberg «S») göre prokaryot, mitokondri ve plastitlerde 70S’lik (50, 40), ökaryotlarda ise 80S’lik (60, 40) ribozom bulunur.
Büyük birim Küçük birim Ribozom
Dr.Ayla ÖBER
Endoplazmik Retikulum
ER Ribosomes Cytosol
Free ribosomes
Bound ribosomes
Large subunit
Small subunit
TEM showing ER and ribosomes Diagram of a ribosome
0.5 µm
Endoplasmic reticulum (ER)
Ribozomun alt birimlerinden biri olan endoplazmik retikuluma bağlanma sırasında sitosol-sitoplazmik matriks’e dönük olarak yerleşen birimi daha büyüktür.
Dr.Ayla ÖBER
Ribozom+ mRNA + polipeptid
POLYZOM-POLİRİBOZOM
• Protein sentezi sırasında tek bir mRNA molekülü eşliğinde birçok ribozomun birbirine bağlanmasıyla oluşurlar.
Dr.Ayla ÖBER
Polizom
Completed polypeptide
Incoming ribosomal subunits
Start of mRNA (5 end)
End of mRNA (3 end) (a)
Ribosomes
mRNA
(b) 0.1 m
Growing polypeptides
Mitokondri
• İçte ve dışta çift zarlı yapılardır, matriks ve kristalardan oluşurlar.
• Kristalar yüksek enerji isteyen hücrelerde daha çok sayıdadır.
• Matrikslerinde erimiş proteinler, kendilerine özgü DNA’ları, ribozomlar ve küçük, yoğun partiküller bulunur.
• Partiküller Ca ve Mg iyonlarını bağlar.
• Plazma zarından yeni mitokondriyumlar oluşabilir.
• Sitoplazmada yer değiştirebilirler.
• Enerji üretim merkezleridir.
• Ürettikleri enerjinin yarısı fosfat bağlarında depolanır, yarısı vücut ısısını sabit tutmak için harcanır.
• Memeli eritrositleri, bakteri ve mavi-yeşil alglerin dışında bütün ökaryot hücrelerde bulunur.
Mitokondrinin görevi:
-Hücre içindeki hayatsal olaylara gerekli enerjinin %95′ini sağlarlar.
-Hayvan hücrelerinde glukoz ve yağ asitlerinin oksidatif yıkımı başlıca metabolik enerji kaynağıdır.
-Solunum, oksidasyon ve fosforilizasyon için gerekli enzim ve koenzimlere sahiptirler.
-Enerji ihtiyacının fazla olduğu kas hücreleri, aktif taşımanın fazla olduğu hücreler, sinir hücreleri gibi hücrelerde sayı oranı fazladır.
-Sayıları hücrenin fonksiyonuna bağlı olarak, hücre başına birkaç taneden 2500’ e kadar çıkabilir.
-Kendi DNA’sına sahiptir.
-Çift zarla çevrelenmiştir.
Genellikle tüm ökaryotik hücrelerde mitokondriler sitoplazmada dağılmış durumdadırlar. Yüksek enerji üretme durumunda olan hücrelerde çok daha yoğun olarak, gruplar halinde yer alırlar ve ayrıca hücre fonksiyonuna göre krista sayısı da artabilir.
Mitokondri aktivasyon sürecinde, oksidasyon ve fosforilasyonda açığa çıkan enerji, biyogenezde kullanılır. Krebs çemberi (sitrik asit devri) denilen bu olayda glukoz sitoplazmada piruvik asite kadar parçalanır. Kristalardaki enzimler piruvik asiti, su ve CO2’e indirgerler ve sonuçta 38mol ATP sentezlenmiş olur, bu da birçok hücre aktivitesinde kullanılır. Buradaki olaylar dizisi;
1-glikoliz olayıyla glukozun pirüvata dönüştürülmesi ve ATP oluşumu (mitokondri dışında)
2-asetil koenzim A’nın oluşumu
3-sitrik asit devriyle ATP oluşumu
4-fosforilasyon ile ATP oluşumudur.
ATP oluşumu: glikolizde 2mol, krebs halkasında fosforilasyonda 2mol, solunum zincirinde NADH oksidasyonunda (10mol) 10x3=30mol ATP, FADH oksidasyonunda (2mol) 2x2= 4mol ATP olmak üzere 38 moleküldür. Oluşturulan ATP’lerin hücre içinde kullanıldığı bazı olaylar; sil-kamçı hareketi, istemli istemsiz tüm kas hareketleri, böbrek tübüllerinde iyonların tekrar kana gönderilmeleri, hücreler arasında nörotransmitter’lerin geçirimi, ince bağırsakta monosakkaridlerin dolaşıma absorbsiyonu, hücre bölünmesinde kromozomların hareketleri, mitokondriye NADH (nikotinamid dehidrojenaz) taşınımıdır.
Mitokondri
İç zar+matrikste
solunum zincirinde kullanılan enzim-koenzim sistemleri (oksidatif fosforilasyon enzimleri)
Matrikste
DNA, RNA, protein sentezi için gerekli diğer elemanlar
Anneden geçen kalıtımda önemlidir, çünkü zigotun mitokondriyal DNA’sı yumurta hücresinden gelir.
MİTOKONDRİ
Dr.Ayla ÖBER
Mitokondride ince yapı
Bir mitokondri yapısı
Golgi
Üst üste dizilmiş zarsı keseciklerden oluşmuştur. Salgı yapan bez hücrelerinde (tiroid, pankreas, karaciğer vb. gibi) çok miktarda bulunur. Ergin sperm hücreleri, alyuvar ve virüsler hariç bütün hücrelerde bulunur.
• Salgı materyalinin şekillendirildiği ve gerekiyorsa bu materyale son ürünlerin eklendiği çift zarlı organeldir.
• Karbohidrat sentezler.
• Salgı ürünlerini değiştirir, protein ve lipidlere karbohidrat ekler.
• Salgı ürünlerini yoğunlaştırır.
• Salgı ürünlerini paketler.
Endoplazmik retikuluma bakan yüzü cis, hücre zarına bakan yüzü de trans yüz olarak tanımlanır. Materyalin şekillenmesi, hareketi ve biyokimyasal reaksiyonlar cis’den trans’a doğru gerçekleşir.
Golgi
Endoplazmik retikuluma bakan cis yüzü
Şekillenen veziküllerin bırakılması trans yüzü
Dr.Ayla ÖBER
Golgide ince yapı
Golgi 3 esas kısımdan oluşur:
1-Hafifçe bükülmüş olan ince çubuk şekilli cisternea (yassılaşmış kesecik)’nın 3-10 kadarı üstüste dizilecek şekilde düzenlenmişlerdir. Herbir sistern 15nm çapındadır ve aralarında da 20-30nm mesafe ile biraraya gelirler. Birbirinden bağımsız olmakla birlikte bazıları arasında geçişler de izlenmektedir.
2-Sisternlerin periferinde (çevresinde) 40–80nm çapında vesikül’ler (kesecik) yer alır.
3-Genellikle sisternlerin konkav yüzünde olmak üzere, birkaç büyük vakuol (çapı 80nm’den büyük keseler) bulunur (Şekil 20).
Golginin görevi: -Lipoprotein, glikoprotein, mukus, selüloz (bitki hücrelerinde), glikojen gibi maddelerin üretilip, salgılanmasını sağlar. - Ekzositoz olayı sırasında, hücre dışına atılacak maddelerin paketlenmesinde görev alır. -Salgı yapan hücrelerde daha büyüktür. - Endoplazmik retikulumun farklılaşmasından oluşur.
Golgi ve salgı (Dr.Ayla Öber)