HÜCREDE MADDE TAŞINMASI

Hücrenin ihtiyaç duyduğu organik ve inorganik maddeler hücre zarından molekülerinin büyüklüklerine göre farklı şekillerde geçerler.
Bazı geçişlerde enerji ihtiyacı ortaya çıkar. Enerji ihtiyacı olup olmamasına bağlı olarak hücrede madde alışverişi iki başlık altında incelenir.

Pasif Taşıma

• Difüzyon
• Osmoz
• Filtrasyon

Aktif Taşıma

• Endositoz
• Ektositoz

Pasif Taşıma

• Enerji gerektirmez.
• Sıvı veya gaz maddeler yoğunluğu fazla ortamdan az olan ortama doğru hareket ettikleri için kinetik enerjiye sahiptirler.
• Kinetik enerji kullanıldığından ATP harcanmaz.
• Pasif taşıma tüm canlı hücrelerde görülür.

Difüzyon

• Hücre zarından geçebilen moleküllerin yüksek yoğunluktan düşük yoğunluğa hareketleridir.
• Geçme işlemi tamamlandığında iki taraftaki molekül dağılımı neredeyse eşit olmaktadır.
• Hücrelerin O2 alıp CO2 vermesi difüzyondur.

Osmoz

• Su moleküllerinin seçici geçirgen bir zardan difüzyonudur.
• Bir çözeltideki partikül sayısının yaptığı basınca osmotik basınç denir. Çözünen partikül sayısına ve çözünen maddenin zardan geçebilme özelliğine bağlı olarak değişir.

Hücrenin içinde bulunduğu toplam üç çeşit ortam vardır. Bunlar;

• İzotonik ortam (isotonic)
• Hipertonik ortam (hypertonic)
• Hipotonik ortam (hypotonic)

İzotonik ortam

• Hücre içi ve dışındaki çözünmüş madde yoğunlukları eşittir.
• Hücre yaşamını sürdürebilir.
• Vücut sıvıları izotonik sıvılardır.

Hipertonik ortam

• Hücrenin kendi madde yoğunluğundan daha yoğun bir ortamda su kaybettiği ortamdır.
• Hücrenin su kaybederek büzülmesi olayına plazmoliz denir. Plazmoliz olan hücrelerde suyun tekrar hücreye alınmasına, hücrenin eski haline gelmesine ise deplazmoliz denir.

Hipotonik ortam

• Çözünmüş madde yoğunluğu hücrenin kendi madde yoğunluğundan düşüktür.
• Böylece hücre su alarak şişer ve büyür. Buna turgor denir.

Filtrasyon

• Mekanik basınç yoluyla, maddelerin zar arasından geçmesidir.
• Kan basıncı, damarlardaki kanın plazma kısmının filtreleme yoluyla kapillerlerin duvarlarından dışarı sızmasına neden olur, bu da dokular arası sıvıları oluşturur.
• Enerji harcaması gerektirir. Geçiş düşük konsantrasyondan yüksek konsantrasyona doğrudur.
• Bazı özel durumlarda organik veya inorganik maddelerin yoğunluğu düşük ortamdan yüksek ortama geçirilmesi gerekmektedir.
• Bu aktif taşıma işlemi için de ATP gerekir.

Aktif Taşıma

• Aktif taşıma canlı hücrelerde görülür.
• Bu hücrelerde mitokondri sayısı fazladır.
• Böbrek tübüllerinden suyun geri emilimi, sinir hücrelerindeki impuls aktif taşımaya örnektir.

Sitosis

• Aktif bir ileti şeklidir.
• Organik ve inorganik maddelerin hücre içine alınmasına endositoz, hücreden atılmalarına ise eksositoz adı verilir.

Endositoz

Hücre zarında değişiklik yaparak hücreye madde alınmasına denir. İki şekli vardır;

• Fagositoz
• Pinositoz

Fagositoz (phagocytosis, yeme)

• Hücre bakteri, besin gibi katı maddelerin etrafını sitoplazmik uzantıları ile sarar ve onu gövdenin içine çekerek sindirir.

Pinositoz (pinocytosis, içme)

• Suda çözünebilen antikor, hormon, protein, elektrolit çözeltileri gibi her şey hücre içine alınır ve sindirilir.

Eksositoz

• Hücre içi vesiküllerin ve granüllerin yıkımı, sindirim atıklarını taşıyan koful ile hücre zarı kaynaşarak artıkları dışarı atılır.
• Hücrede oluşan enzim, hormon, çeşitli proteinler, bitki hücrelerindeki reçine ve eterli yağlar gibi maddeler golgi yardımıyla küçük koful keseleri halinde dışarı atılır.

Hücre Metabolizması

• Hücrede meydana gelen yapım ve yıkım işlerinin tümüne (tüm kimyasal işlemlere) metabolizma denir.
• Hücredeki metabolizma olayları iki başlık altında incelenir;

1. Anabolik reaksiyonlar
2. Katabolik reaksiyonlar

Anabolik reaksiyonlar

• Hücrede yeni moleküllerin sentezlenmesine anabolizma denir. Metabolizmanın yapıcı ve birleştirici safhasıdır.
• Besinler sindirimle amino asitlere, glikoza, yağ asitlerine ve gliserole dönüşüp hücre organellerinin yapısına katılır.
• Bu reaksiyonlar için enzimler ve ATP kullanılır.
• Anabolizma ile hücreler büyür, çoğalır, yaralanan ve yıpranan yerler onarılır.
• Yeni moleküllerin sentezlenmesi için proteine ihtiyaç duyulur.
• Fazla protein ile azotlu atık maddelerin miktarı çoğalır.
• Az protein alınırsa yaralar geç iyileşir, alyuvar yapımı bozulur, enfeksiyonlara karşı direnç azalır.

Katabolik reaksiyonlar

• Anabolizma sonucu meydana gelen maddelerin enerji üretmek için yıkımına katabolizma denir. Metabolizmanın bozma evresidir.
• Hücre çevresinden aldığı veya yapısında bulunan karbonhidrat, lipit ve yağ moleküllerini küçük moleküllere parçalar.
• Katabolik reaksiyonlar hayati işlemler için gereken enerjiyi sağlar.
• Besinlerin sitoplazma veya mitokondride oksidasyonu sonucu ısı ve enerjinin açığa çıkmasına hücresel solunum denir.
• Oksidasyon sonucu su, karbondioksit, amonyak, ürik asit ve üre gibi yan ürünler açığa çıkar ve bunlar elemine edilir.
• Enerji sağlamada ilk olarak karbonhidratlar kullanılır.
• Kan glukoz miktarı sabittir. Bu değer % 45'in altına düşerse kas titremesi, kramp, bilinçsizlik hatta ölüm görülebilir.
• Organizmada aynı anda hem katabolik hem anabolik olaylar görülür.
• Katabolik olaylarla hücre hem enerji hem de küçük yapı taşları elde eder.
• Besin maddelerinin hücreye alınmasından metabolizma sonucu oluşan artık maddelerin atılmasına kadar geçen olaylar şunlardır;

1. Hücre zarından difüzyon ve aktif taşıma ile geçen besin molekülleri değişikliğe uğramadan hücre içinde kullanılır.
2. Hücre zarından difüzyonla geçemeyen besin maddeleri endositozla hücre içine taşınır.
3. Hücreye alınan besin maddeleri lizozomdaki sindirim enzimlerinin etkisiyle koful içinde sindirilir.
4. Sindirilen besinlerden ayrıştırılan amino asit, yağ asidi ve glikoz sitoplazmaya geçer.
5. Atık maddeleri taşıyan koful sitoplazmanın hareketi ile hücre zarına doğru hareket eder.
6. Besin kofulunun parçalanmasıyla sindirilmemiş atıklar ekzositozla hücre dışına atılır.
7. Sitoplazmaya geçen besinlerden amino asitler ribozomlarda anabolik tepkimelerle proteine dönüşür.