Stoplazma ve Organeller

Sitoplazma ve Organeller

Sitoplazma hücre zarı ile çekirdek arasını dolduran yumurta akı kıva­mında kolloidal bir sıvıdır.Yapısında organik ve inorganik maddeler bulu­nur. Sitoplazmada bulunan organik maddeler, yapısal proteinler, karbonhid­ratlar, yağlar, hormonlar, nükleotidler, enzimler ve vitaminlerdir. Sitoplaz­mada %60-90 su bulunur. Bu oran su bitkilerinde %98’e kadar yükselir. Bu­na karşın spor, tohum ve bakterilerde hücre yaşlandıkça su oranı %15’lerden %5’lere kadar düşer. Sitoplazma solunum, fotosentez, beslenme, sindirim, boşaltım gibi bütün yaşamsal olayların geçtiği yerdir. Yaşamsal olayların bir kısmı sitoplazma içerisine dağılmış enzimler tarafından gerçekleştirilirken bir kısmı da organel denilen yapılarla gerçekleştirilir. Çok hücreli ve geliş­miş organizmalarda temel yaşamsal olaylar organ ve sistemlerle gerçekleşti­rilir. Tek hücrelilerde ve her bir canlı hücrede bu olayları gerçekleştiren ya­pılara organel denir. Bu organellerin şekil, yapı ve görevleri farklı olabil­mektedir:

1) Endoplazmik Retikulum: Hücre zarından çekirdek zarına kadar uzanan zarlı kanallar sistemidir. Bu yapı tüm bitki ve hayvan hücrelerinde bulunur. Ancak bakterilerde bulunmaz. Her hücrede endoplazmik retikulum sistemi kendine özgüdür. Endoplazmik retikulum besin maddelerinin taşın­ması, artık maddelerin atılması ve bazı besin maddelerinin depolanmasından sorumludur. Endoplazmik retikulum üzerinde granül (tanecik) bulunup bu­lunmamasına göre ikiye ayrılır:

Granüllü endoplazmik retikulum: Üzerinde bol miktarda ribozom bulunduran endoplazmik retikulumdur. Özellikle protein sentezi yapan hüc­relerde görülür. Burada salgı ve membran proteinleri yapılır.

Granülsüz endoplazmik retikulum: Üzerinde ribozom taşımayan endoplazmik retikulumdur. Daha çok endokrin bezler ve yağ sentezi yapan hücrelerde bulunur. Granülsüz endoplazmik retikulum lipit sentezinde görev alır.

2) Golgi Cisimciği (aygıtı, apareyi): Endoplazmik retikulumdan meydana gelir. Üst üste sıralanmış yassı keseciklerden oluşmuştur. Genellik­le çekirdeğe yakın bir yerde bulunur. Bir hücrede bir veya daha fazla sayıda bulunabilirler. Görevi lipo-protein, gliko-protein, mukus ve bitkilerde selü­loz gibi maddelerin üretilip salgılanmasını sağlamaktır. Örneğin Drosera da salgılanan yapışkan madde golgi cisimciği tarafından salgılanır. Hücre zarı yapımında rol oynar. Gerektiği zaman yağları depolar.

Golgi cisimciğinde karbonhidratlar sentezlenir. Ayrıca hücrede sindi­rim olaylarında rol oynar. Örneğin; ince bağırsak epitel hücrelerinde besinler alındıktan sonra yağların sindiriminde etkilidir. Bunun yanında süt, tükürük, ter bezi gibi salgı yapan hücrelerde sayısı diğer hücrelere oranla daha fazla­dır.

3) Lizozom: Golgi cisimciğinden meydana gelir. Tek katlı zarla çevri­li olup içerisinde sindirim enzimleri bulunur. Özellikle protein, yağ gibi mo­leküllerin sindiriminde görev alır. Bir hücreli canlılarda sindirim, çok hücreli canlılarda sindirimin yanı sıra yaşlı organellerin parçalanmasında görev alır. Lizozom canlının aşırı baskı altında kaldığı yanma, donma, zehirlenme gibi durumlarda kolayca parçalanarak hücrenin kendi kendini sindirmesine neden olur. Bu olaya otoliz denir. Canlıların ölümünden kısa bir süre sonra parça­lamalarında da etkilidir. Ayrıca kurbağa larvalarında kuyruğun kopmasını sağlar. Lizozom hayvanların hücre içi sindirim yapılan karaciğer, dalak ve akyuvar gibi yerlerde çok sayıda bulunur. Bitkilerde ise lizozom benzeri ya­pılara fitolizozom denir.

4) Ribozom: Yapısında % 40 protein, % 60 RNA bulunur. Granüllü endoplazmik retikulum, çekirdek zarı, mitokondri ve kloroplast sıvısında, ayrıca sitoplazmada bulunabilir. Her hücre kendine özgü proteinleri ribozomlarda sentezler. Ribozomlar hücrede ya tek tek ya da çok sayıda ribozomun birleşmesiyle zincir şeklinde bulunurlar. Ribozomların bu şekil­deki yapılarına polizom ya da poliribozom denir. Bir polizom içindeki ribozom sayısı polizomu oluşturan mRNA (mesajcı RNA)’nın uzunluğuna bağlıdır. Ribozomlar iki alt birimden oluşurlar. Biri büyük birim, diğeri kü­çük birim adını alır. Protein sentezi yapılırken bu iki birim birleşir. Diğer du­rumlarda ayrıdır.

5) Mitokondri: Küre, çubuk, ipliksi ve dallı formdadırlar. Çift katlı bir zar yapısına sahiptir. Dıştaki zar düz ve esnektir. Gerekir­se şişer veya büzülür. İç zar ise kıvrımlıdır. Özellikle iç­teki yüzeyi genişletmek için krista adı verilen birçok kıvrımlardan meydana gel­miştir. Kıvrımların arasını
dolduran sıvıya matrix denir. Matrix içerisinde DNA, RNA ve ribozom bulunmaktadır. Matrix mitokondri içerisine giren maddeleri parçalayan enzim­ler taşır. Bu enzimler sayesinde oksijenli solunumla enerji üretilir. Mitokondrilerin kendilerine özgü bir DNA’sı vardır. Bu nedenle kendini eş­leyebilirler. Enerji gereksinimi fazla olan kas ve karaciğer gibi hücrelerde mitokondri sayısı fazladır. Mitokondri DNA’sının fiziksel ve kimyasal etki­lerle bozulması, oksijenli solunumda ATP sentezinin azalmasına neden olur. Yaşlanmaya bağlı olarak da mitokondrinin işlevleri ilerleyen yaşlarda azal­maktadır.

6) Sentrozom: İnsan, hayvan, bazı ilkel bitki ve mantar hücrelerinde bulunur. Çoğunlukla çekirdeğe yakın yerdedir. Sentrozom birbirine dik iki sentriolden oluşur. Her bir sentriol proteinden oluşmuş üçlü tüp grupları ha­linde dokuz iplik taşır. Hücre bölünmesi sırasında kendini eşleyerek kromo­zomların ayrılmasını ve kutuplara taşınmasını sağlarlar.

7) Plastitler: Ökaryotik bitkisel hücrelerde bulunur. Besin maddelerinin sentezlen-mesi ve depolanmasında görevli organeldir. Plastitler, genç hücrelerde renk­siz bir yapıda olup, hücrenin yaşlanmasıyla görev ve yerine göre şekil ve renk alır. Başlıca üç tip plastit vardır. Bunlar;

a) Kloroplast: Fotosentezin yapıldığı organellerdir. Sadece bitki hüc­relerinde bulunur. Çift katlı zarla kaplı bir yapıdır. Bitkilerin farklı organla­rına ait hücrelerde farklı sayıda bulunur. Yapraklarda, genç dalda, olgunlaş­mamış sebze ve meyvelerde çok miktarda bulunur. Kimyasal yapısını prote­in, karbonhidrat, yağ, klorofil, DNA ve RNA oluşturmaktadır. İki önemli bö­lümü vardır:

Stroma: Kloroplastın iç zarını dolduran protein yapısında sıvı bir kısımdır. Stroma içerisinde granum denilen lamelli yapılar bulunur. Ayrıca DNA, RNA, ribozom ve fotosentez enzimleri bulunur. Bu nedenle klorop-lastlar kendi enzimlerini yapabilir ve çekirdekten bağımsız çoğalabilirler.

Grana: Ara madde içerisine gömülmüş diskler ve diskleri birbirine bağlayan lamellerden oluşmuştur. Bu yapıların en küçük birimine tilakoid denir. Tilakoidler bir araya gelerek granumu meydana getirir. Bu lamelli ya­pı ışık enerjisinin en ekonomik şekilde kullanılmasını sağlar. Granalar içinde bitkiye yeşil rengini veren ve fotosentez için gerekli ışığı sağlayan klorofil pigmenti bulunur. Fotosentetik bakterilerde klorofiller sitoplazma içerisinde dağınık vaziyettedir.

b) Kromoplast: Bitkilerde meyve ve çiçeklere renk veren plastitlerdir. Likopin (kırmızı), ksantofıl (sarı), karoten (turuncu) rengi verir. Likopin domatese kırmızı, ksantofıl limona sarı ve karoten havuca turuncu renk verir. Kromoplast yapraklarda, meyve ve bazı yüksek bitkilerin kökle­rinde de bulunabilir. Kromoplast dışında bitkiye farklı renkleri veren antokyan ve flovan pigmentleri hücrenin kofulunda bulunur. Bu pigmentler koful öz suyunun asidik ya da bazik oluşuna göre farklı yönde etki eder. Ko­ful özsuyu asidik ise kırmızıya yakın tonlar, bazik ise mavi, menekşe, mor gibi renkler oluşur.

c) Lökoplast: Renksiz plastitlerdir. Bitkilerin kök, yumru, soğan gibi ışık görmeyen toprak altı kısımlarında bulunur. Nişasta, yağ ve protein depo ederler. Örneğin; patates yumrusunda nişasta, baklagil tohumlarında protein, ayçiçeğinde yağ depolayan lökoplastlar vardır.

8) Koful (vakuol): Özellikle bitki hücrelerinde ve bir hücrelilerde görü­lür. Hayvan hücrelerinde kofullar az sayıda ve küçüktür. Kofullar bazı madde­lerin depolanmasını ve bitkilerde turgor basıncının ayarlanmasını sağlarlar. Yapısı; iki katlı zardan oluşmuş içi sıvı dolu keseciklerdir. Kofulların içindeki sıvıda besinler, madensel tuzlar, vitaminler ve mayalar bulunur. Kofullar;

a) Kontraktil kofullar:
Tek hücreli bazı protozoalarda ozmotik basıncı düzenler. Tek hücreli­lerde besin sindirimini yapan (besin kofulu) ve atıkların atılmasını sağlayan kontraktil koful (boşaltım kofulu) şeklinde bulunurlar.
b) Merkezi kofullar: Bu kofullar bazı aminoasitleri depolar. Fruktoz, elma asidi gibi maddeleri de depolar. Bunun yanısıra çevresindeki zararlılara karşı bitkiler, kofullarında zehirli maddeler de depolar, örneğin; alkoloitler.
c) Depo kofulları: Bu kofullar bazı bitki depo hücrelerinde bulunur. Örneğin; sıvı yağ vakuolleri.