Konu: Hücre Zarı (Plazmalemma) Perş. Tem. 09, 2009 2:50 pm
Hücre Zarı (Plazmalemma)
Daha önce ışık mikroskobuyla varlığı saptanmasına karşın, elektronprotein, yağ ve az miktarda karbonhidrat moleküllerinden (özellikle memelilerde) meydana gelmiştir. Hücre zarının yapısı hakkında ilk bilimsel model Danielli ve Dawson tarafıdan ortaya konmuş ve birçok biyolog tarafından uzunca bir süre benimsenmiştir. Bu modele göre hücre zarının ortasında bir fosfolipit (60 A° kalınlığında) ve bunun her iki tarafında da birer protein tabakası (30 A° kalınlıklarında) bulunur. Buna "Zar Birimi" denir.
Danielli ve Dawson modelinin, hücrenin işlevsel bir parçası olan hücre zarının işleyişini tam olarak açıklayamaması, bu konuda yeni modellerin geliştirilmesine neden olmuştur, öyleki hücre zarının, iki tarafında protein, ortada fosfolipit tabakasından ibaret bir yapı olmadığı; bir lipit denizinde yüzen, proteinden ve glikoproteinlerden yapılmış, almaç denen özel bölgelerle dışarıya açılan bir "Mozaik Zar Modeli"nden oluştuğu anlaşılmıştır. Mozaik Zar Modeli 1966 yılında Singer ve Lenard tarafından ortaya çıkarıldı, ancak 1972 yılında ayrıntılı olarak yayınlandı. Bu zar modeli ya da birimi tüm hücrelerin dış zarında ve içteki organellerinin zarlı kısımlarında (mitokondri çeperi, golgi, endoplazmik retikulum, çekirdek zan gibi) benzerdir.
Zarın yapısındaki lipitler çoğunluk fosfolipitlerdir ve zarın orta kısmında iki tabakalı olarak bulunur. Bir tabakadaki fosfolipidin suda erimez lipofil (apolar) kutbu (yağ asitlerini taşıyan polarize olmamış kutbu) öbür tabakadaki fosfolipidin lipofil kutbuna dönüktür. Dolayısıyla ışınsal bir şekilde lipofil kutuplar karşıkarşıya gelmiştir. Suda eriyen hidrofil (polar) kutupları ise dışa dönüktür. Bu tabakalar, polipeptitterden meydana gelmiş bloklarla ya da adacıklarla kesilmiştir. Bu haliyle hücre zarı, içinde proteinlerden yapılmış adalar taşıyan bir lipit denizi gibi görünür.
Hayvansal hücrelerin dış yüzü, hücre zarında bulunan nöraminik asidin iyonize olmuş karboksil grubundan dolayı eksi yüklüdür. Nöramin, nöraminidaz enzimi ile zardan koparılırsa, eksi yükün büyük bir kısmı yitirilir.
Zar proteinleri, yerleşim durumlarına göre iki kısma ayrılır. Bir grup protein, yağ tabakasının her iki yüzündedir. Bunlara "Ekstrinsik Proteinler" denir. Bir kısmı da yağ tabakasının içine gömülmüştür; dış kısımları yağ tabakasının iç ya da dış yüzüne açılabilir. Bunlara da "l n t r i n s i k Proteinler" denir. intrinsik proteinlerden rodopsin retinanın çomakçıklarındaki taraklarda bulunur. Karanlıkta 1 /3'ü oranında. aydınlıkta ise 1 /2'si oranında zar içine gömülür. Ekstrinsik proteinler sulu ortamla temas halinde oldukları için hidrofilik amino asitleri, intrinsik proteinler ise bir tarafları ile yağ tabakasına gömülü oldukları için bu kısımlarında hidrofobik amino asitleri, diğer tarafları sulu ortamla temasta olduğu için de o taraflarında hidrofilik amino asitleri taşırlar.
Memeli hücrelerinde, özellikle alyuvarlarda, intrinsik proteinlere bağlı olarak karbonhidratlar bulunmuştur. Karbonhidratlar, hücre zarında glikoproteinler ve glikolipitler halinde bulunurlar ve zar yüzeyinin, türlere hatta hücre gruplanna ilişkin özgüllüğünü sağlarlar. Organellerin zarında karbonhidrat bulunamamıştır. Hücre yüzeyinde ince bir film halinde bulunan glikoproteinler hücreye antijenvirüs almacı olarak da kullanılırlar. Alyuvarlardaki mukopolisakkaritler antijen özelliğinin yanısıra, kan gruplannın oluşumunu da sağlar. Bu karbonhidrat gruplarının bozulması (kanserleşme) ya da bir çeşit aşınması, yani hücre zarının ketleşmesi, yaşlanmaya yol açar. özellikle kanserleşmede hücre yüzeyi daha fazla eksi elektrik yüklü olur.
Çok hücrelilerde hücrelerin birbirine teması bazı bilgilerin aktarılmasına, örneğin hücre bölünmesinin durdurulmasına "Kontak inhibisyon", morfo-genetik hücre hareketlerinin meydana gelmesine, büyümenin düzenlenmesine neden olur. Kontak inhibisyona güzel bir örnek de, plazmodyumun (sıtma etkeni) eritrositleri tanımasıdır. Bu tanımayı glikokalikslerle yapar. Diğer birçok hücre paraziti aynı yöntemi kullanır.
Hücrenin iç ort****** dış ortamdan ayıran ve her iki ortam arasındaki madde alışverişini düzenleyen hücre zarının yapısı büyük bir olasılıkla sabit değildir. Yağ ve protein molekülleri belirli sınırlar içinde hareket eder. Bu hareket içe ve dışa doğru olmaktan ziyade yanlara doğrudur. Hücre zarının yapısal değişimi, taşıdığı doymuş ve doymamış yağ moleküllerinin miktarına bağlıdır. Zar, genellikle vücut sıcaklığında akıcı olan doymamış yağ moleküllerini içerir. Zar yüzeyinde mozaik şeklinde bulunan protein ve glikoprotein adacıkları, etrafını çeviren bir sıralı yağ molekülleri ile sıkıca bağlanmıştır (bu ikisinin arasında hareket meydana gelmez). Fakat diğer yağ molekülleriyle bağlantısı gevşektir.
Hücre zarının biyolojik etkinliğini değiştiren birçok madde, örneğin karsinojen (kanserleşmeye neden olurlar) maddeler, bazı hastalıkların ortaya çıkmasına neden olmaktadır.
Hücre zarının enine kesitlerinde, boyları 75 A0 kadar olabilen bazı kanalların, dış yüzeyden iç yüzeye kadar uzandığı saptanmıştır. Elektron mikroskobuyla yapılan son çalışmalarda, hücre zarının, Golgi aygıtının bir ürünü olduğu saptanmıştır. Golgi aygıtından kesecikler şeklinde sürekli meydana gelen zar akımı, hücre zarının kısmi onarımında ve hücre bölünmesinden sonra hücre zarının büyümesinde kullanılır. Hücre zarında çekirdek zarında bulunan porlar bulunmaz. Hücreye giren besinleri ve hücreden çıkan artık maddeleri; zarın geçirgenliği, üç tabakalı moleküler dizilişi ve özellikle proteinden oluşmuş almaç (reseptör) kısımları saptamakla beraber, elektriksel yükün de bu giriş-çıkışta büyük bir önemi olduğu varsayılmaktadır. Hücre içi ile dış ortam arasındaki elektrik potansiyel farkı (m V düzeyinde), bazı maddelerin içeriye ve dışarıya pompalanmasını kolaylaştırır.
Bir amip ya da silli hayvan yaralanırsa; bu yara yeni bir zarla hemen kapatılır. Bu yeni zara plazmalemma denir. Plazmalemmayı hücre arasına salgılanan maddelerle ya da bir çeşit hücre iskeletini oluşturan hücre dışındaki daha katı selüloz (bitkilerde) ya da mukopolisakkarit ve albuminoid yapılarla karıştırmamak gerekir.
Hücre, yoğunluğu az olan bir sıvı içerisine (hipotonik) konursa şişer ve sonunda patlar, buna "Hemoliz" (genellikle alyuvarlarda hemin hücre dışına çıkmasında kullanılır); yoğunluğu fazla bir sıvı içerisine konursa, su kaybederek büzülür, hücre zarı bitkilerde selüloz duvardan ayrılır ve sonunda yine patlar buna da "Plazmoliz" denir.
Hücre Zarı Hücre zarı, oldukça karmaşık ve devingen yapısıyla, hücre canlılığının çok önemli bir bileşenidir. Hücre canlılığının ve özgün hücre işlevlerinin sürekliliğini mümkün kılan çok önemli bazı fonksiyonları yerine getirir ki, bunları kabaca şöyle sıralamak mümkündür:
Hücre içi ortamın özgün bileşimini hücre dışı ortamdan ayırmak Hücre içi ile hücre dışı ortamlar arasında seçici bir şekilde madde alışverişini sağlayarak hücrenin atıklarını hücre dışı ortama vermek, hücre dışından hücreye gerekli maddeleri almak ve hücre içi ortamın özgün yapısını korumaya yardımcı olmak Komşu hücrelerle iletişimi ve madde alışverişini sağlamak
Hücre zarı, Hücre, canlının canlılık özelliklerini taşıyan, yapı ve görev bakımından en küçük parçasıdır. Hücreye göze de denilebilir. Atomların molekülleri, moleküllerin makromolekülleri, makromoleküllerin makromoleküler yapıları 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 farklılıklar gösterirler.
mikroskopik incelemede iki koyu renkli tabaka arasında açık renk bir tabakadan oluşuyor gibi gözükse de, aslında iki tabakadan oluşan bir hücre organıdır (organel = organcık). Her iki tabaka da fosfolipit molekülleri içine gömülmüş çeşitli proteinlerden oluşur. Fosfolipit moleküllerinin Albüminli madde; organizmanın en önemli yapı taşı. Amino asitlerin birleşmesinden meydana gelmiş karmaşık yapılı organik moleküllerdir. Kelime olarak “en önemli” mânâsına gelen protein, gerçekten de canlının en önemli maddesini teşkil eder. Bütün canlıların hücreleri protein ihtivâ eder. Proteinler hücre stoplazmasında çözünmüş hâlde bulunur. Kas, karaciğer gibi organ ve dokuların % 80-90’ı proteindir. Kemik sistemi ve yağ dokusunda ise protein daha azdır. uzun zincirli yağ asitlerinden oluşmuş kısımları suyla geçimsiz (suda çözünmez) ama yağda çözünür olduğu için, her iki tabakada bu kısımların hakim olduğu taraflar birbirlerine bakar ve hücre içi ile dışının sulu ortamıyla direkt olarak karşılaşmazlar. Görece simetrik olan bu iki tabaka, mikroskopideki açık renkli orta tabaka görünümünden sorumludur. Fosfolipidlerin suyla geçimli (suda çözünen) kısımları ise hücre zarının dış ve iç katmanlarında, sırasıyla hücre dışı ve içinin sulu ortamları ile temas halindedir. Çeşitli fonksiyonlara sahip hücre zarı proteinleri zar tabakalarının bu kısımlarında daha yoğun olarak bulunur ve mikroskopideki 2 koyu dış tabaka görünümünden bu iki kısım sorumludur.
Yan yana duran iki hücrenin sitoplazma zarları arasında 150-200 A° ( Sitoplazma, yarı sıvı matriks olup, plazma zarı ile nükleus arasını doldurur. Sitoplazmanın submikroskobik morfolojisi 1945 yılında Porter tarafından elektron mikroskobu ile yapılan çalışmalar sonunda aydınlatılmıştır. Bir canlıda saptanan her türlü canlılık olayları sitoplazma içerisinde geçer. Genellikle saydam ve homojen bir kitle oluşturur. (angstrom ) genişliğinde hücrelerarası bir alan vardır. Bu alan, hücreleri birbirine yapıştıran bir madde ile doludur. Hücre zarı girintili çıkıntılıdır. Bu yapı hücreler arasında Angström adezyonu ve aynı zamanda hücreler arasındaki dokunma yüzeyini artırır.
Hücre zarı, hücre içeriğini ayarlamada çok önemlidir. Hücre zarı bazı maddelerin geçişini engellerken bazılarının geçmesini kolaylaştırır. Bu özellik zarın yapısına ve zardaki deliklerin (por) büyüklüğüne bağlıdır. Bir hücre zarından zardan her türlü madde geçebiliyorsa bunlara geçirgen hiçbir maddeyi geçirmiyorsa geçirgen olmayan ya da geçirimsiz bazılarını geçiriyor ve bazılarını geçirmiyorsa da seçici geçirgen hücre zarı denir.
Kısaca özellikleri: -Hücreyi dış ortamdan ayırır. -Hücreye şekil verir. -Madde giriş-çıkşını düzenler. -Canlı yapıdadır. -Kalınlığı 12nm'dir. -Protein,yağ ve karbonhidratlardan oluşur. -Aktif taşıma olayını düzenler. -Hücrenin beslenmesine yardımcı olur. -Komşu ve yabancı hücreyi bulur. -Hücreyi alınacak hormonları tanır. -Hücrenin yıpranan kısmını onarır. -Metabolizma atıklarının dışarı atılmasını sağlayarak iç ortamı düzenler. -Prokaryot hücreye sahip canlılarda zardaki solunum enzimleri sayesinde enerji üretimi sağlanır
Konu: Hücre Zarı (Plazmalemma) 
