Canlı varlıklar mantarlar, hayvanlar ve bitkilerden oluşur. Canlı varlıkların tamamında görülen özelliklere canlıların ortak özellikleri denir. Bütün canlılarda görülmeyen özellikler ise ortak değildir. (Fotosentez yapma, yer değiştirme, iskelete sahip olma…)
Bu özelliklere canlılık özellikleri ve bunları yapabilen varlıklara da canlı varlıklar denir. Ancak canlıların geçen yıllarda öğrenmediğiniz bir özellikleri daha vardır Bu özellik, tüm canlıların birbirine benzer yapı taşlarından oluşmasıdır.
Canlıları oluşturan yapı taşlarına hücre denir. Hayvanlar, bitkiler, mantarlar, mikroskobik canlılar, yani hangi gruptan olursa olsun tüm canlıların vücudu hücrelerden oluşur, Hücresel yapı canlıların ortak özelliklerinden biridir
Hücre ve Özellikleri :
Bir canlıyı oluşturan en küçük yapı birimine hücre denir. (Bir canlının canlılık özelliği gösteren en küçük yapı birimine hücre denir).
Doğada yaşayan canlıların tamamı hücrelerden oluşmuştur. Doğada yaşayan canlılardan bazıları tek bir hücreden, bazıları da çok sayıda hücreden oluşmuştur. Doğadaki bütün canlıları oluşturan hücrelerin sayısı, büyüklüğü ve yapısı aynı değildir. Bu nedenle bitki ve hayvan hücreleri arasında benzerlik ve farklılıklar vardır. Bir canlıyı oluşturan hücrelerin de görevlerine göre şekli ve büyüklüğü farklı olabilir. (Bilinen en küçük hücre, bakteridir. En büyük hücre deve kuşu yumurtasının sarısı, en uzun hücre de yaklaşık 1 m uzunluğunda olan sinir hücreleridir). (Logolardan şekil oluşturulması, hücrelerin organizmayı oluşturmasına benzetilir).
Hücre gözle görülemeyip mikroskopla incelenir.
▪ Hücre ilk defa 1665 yılında İngiliz bilim adamı Robert Hook tarafından bulunmuştur. Robert Hook kendi yaptığı mikroskopta şişe mantarını incelerken gördüğü boş odacıklara (bal peteği şeklinde) hücre adını vermiştir. (Mantar hücrelerini çeper ve boşluk olarak görmüştür. Daha sonra canlı bitki dokularından aldığı kesitleri incelemiş ve çeperin iç kısmının sıvı ile dolu olduğunu gözlemiştir. Bu sıvının canlı oluğunu ve önemini anlayamamıştır.) (Hücrelerin içi gerçekte boş değildir, organeller vardır).
a) Hücre Sayısına Göre Canlı Çeşitleri :
Canlılar hücre sayısına göre tek hücreli canlılar ve çok hücreli canlılar olarak iki grupta incelenirler. Doğadaki canlılardan bazıları çıplak gözle görülebilirken bazıları da sade mikroskopla görülebilir. Sadece mikroskopla görülebilen canlılara mikroskobik canlılar denir.
1-) Tek Hücreli Canlılar :
Tek bir hücreden oluşan canlılara tek hücreli canlılar denir. Bakteriler, amip, mantarlar, kamçılı hayvan (öglena), terliksi hayvan (paramesyum) ve mavi – yeşil algler tek hücreli canlılardır. (Tek hücreli canlılar, mikroskobik canlılardır).
2-) Çok Hücreli Canlılar :
Çok sayıda hücreden oluşan canlılara çok hücreli canlılar denir. İnsanlar, hayvanlar, bitkiler çok hücreli canlılardır. (Çok hücreli canlılarda dokular bulunur).
b) Gelişmişlik Düzeyine Göre Hücre Çeşitleri :
Hücreler gelişmişlik düzeyine göre prokaryot (ilkel) hücreler ve ökaryot (gelişmiş) hücreler olmak üzere iki grupta incelenirler.
1-) Prokaryot (İlkel) Hücreler :
Çekirdeği bir zarla çevrilmemiş hücrelere prokaryot (ilkel) hücreler denir. Prokaryot hücrelerde çekirdek zarla çevrilmediği için kalıtsal madde (DNA) sitoplazma içinde dağınık haldedir. Prokaryot hücrelerde hücre zarı, sitoplâzma ve zarsız organel olan ribozom bulunur ve en basit yapılı hücrelerdir. Ribozom dışında organelleri bulunmaz. Bakterilerin ve mavi – yeşil alglerin (su yosunlarının) hücreleri prokaryot hücredir.
2-) Ökaryot (Gelişmiş) Hücreler :
Çekirdeği ve organelleri zarla çevrilmiş olan hücrelere ökaryot (gelişmiş) hücreler denir. Ökaryot hücreler hücre zarı, sitoplâzma ve çekirdek olmak üzere üç kısımdan oluşurlar.
Bazı tek hücreli canlıların, mantarların, bitkilerin, insanların ve hayvanların (çok hücreli canlılar) hücreleri ökaryot hücredir.
4- Hücrenin Görevleri :
Canlıların yaşamlarını sürdürebilmek için yaptığı beslenme, solunum, dolaşım, boşaltım, sindirim, üreme, büyüme, gelişme gibi faaliyetlere yaşamsal faaliyetler veya canlılık olayları denir. Canlılarda gerçekleşen yaşamsal faaliyetlerin tamamı hücre tarafından yapılır. Yani hücrenin görevi, yaşamsal faaliyetleri gerçekleştirmektir.
✓ Hücrenin Yapısı ve Kısımları
Hücreler çok küçüktür. Bu nedenle onları gözle göremeyiz. Hücreleri görebilmek ve incelemek için mikroskop kullanmamız gerekir. Mikroskop, gözümüzle göremediğimiz varlıkların görebileceğimiz büyüklükte görüntüsünü oluşturur. Okullarımızdaki mikroskoplar yüzlerce kez büyük görüntüler oluşturabilir.
Mikroskopla bir soğan zarına bakıldığında; yan yana birçok kutucuk görülür. Bu görüntüyle ilk karşılaşan bilim insanı bu kutucukları küçük kapalı odacıklar olarak yorumlayarak hücre adını vermiştir. Canlıların en küçük yapı taşı olan hücre de bir canlıdır. Tüm canlılık özelliklerini taşır. Solunum, beslenme, boşaltım yapar. Kendisine benzer yeni hücreler meydana getirebilir.
✓ Hücrenin Temel Kısımları ve Bunların Görevleri
Mikroskopta soğan zarı hücrelerini sınırlayan, birbirinden ayıran çizgiler olarak gördüğünüz kısma hücre zarı denir. Zarın içini dolduran kısım sitoplazma adını alır. Sitoplazma homojen bir görünümde değildir. İçinde çeşitli kısımlar fark edilir. Bunlardan en büyük ve belirgin olan kısım hücre çekirdeğidir. Bu kısımlar hücrenin temel kısımlarıdır.
a) Hücre Zarı :
Bütün bitki ve hayvan hücrelerinde bulunan, hücreyi dış ortamdan ayıran ve hücreye şekil veren yapıya hücre zarı denir.
1-) Hücre Zarının Özellikleri :
1- Canlıdır.
2- Seçici ve geçirgendir. Hücre zarından küçük moleküller (maddeler) (su, madensel tuzlar, vitaminler, oksijen gazı, karbondioksit gazı, glikoz, gliserin, yağ asiti, amino asit, iyonlar) geçer ama büyük moleküller (maddeler) (nişasta, yağ, protein, karbonhidrat) geçemez. Büyük moleküller (yapı taşlarına kadar) parçalandıktan sonra geçerler.
3- Esnektir.
4- Saydamdır (Işığı geçirir).
5- Çift katlıdır.
6- Protein, yağ ve az miktarda karbonhidrattan oluşmuştur.
7- Akışkandır.
8- Üzerinde madde alışverişini sağlayan porlar bulunur.
2-) Hücre Zarının Görevleri :
1- Hücreyi dış ortamdan ayırır.
2- Hücreyi dış etkilere karşı korur.
3- Hücreye madde giriş çıkışını sağlar.
4- Hücreye şekil verir.
5- Hücreyi dağılmaktan korur.
6- Hücrelerin birbirlerini tanımasını sağlar.
3-) Hücre Zarının Yapısı :
Hücre zarı, protein, yağ ve az miktarda da karbonhidrattan (moleküllerinden) oluşmuştur. Hücre zarında iki sıra yağ tabakası arasına gömülmüş protein molekülleri vardır ve bunlar sürekli hareket halindedirler. Hücre zarının bu modeline akıcı mozaik zar modeli denir. (Karbonhidrat molekülleri yağ ve protein molekülleri arasına gömülü haldedir. Protein ve karbonhidratların oluşturduğu yapıya glikoprotein denir. Glikoproteinler hücrelerin birbirini tanımasını sağlarlar).
Hücre zarının üzerinde por denilen delikler bulunur. Porlar hücrede madde giriş çıkışını sağlarlar.
b) Hücre Duvarı (Çeperi) :
Bitki hücrelerinde (bazı bakteriler, mantarlar ve bitkiler), hücre zarının üzerinde selüloz denilen maddenin birikmesiyle oluşan yapıya hücre duvarı (çeperi) denir. (Bitki hücrelerinin köşeli olmasının nedeni hücre duvarıdır).
1-) Hücre Duvarının (Çeperinin) Özellikleri :
1- Yalnız bitki hücrelerinde bulunur, hayvan hücrelerinde bulunmaz.
2- Hücre zarının dışında bulunur.
3- Kalın, sert ve dayanıklıdır.
4- Cansızdır.
5- Tam geçirgendir. Üzerinde madde geçişine izin veren delikler bulunur.
6- Selüloz denilen maddeden yapılmıştır.
7- Hücreye şekil verir.
c) Sitoplâzma :
Hücre zarı ile çekirdek arasını dolduran yumurta akı kıvamındaki renksiz sıvıya sitoplâzma denir. Sitoplâzmanın yapısında % 90 oranında su bulunurken geriye kalan kısmını da sindirilmiş besinler (glikoz, yağ asidi, gliserin, amino asit), (karbonhidrat, protein, yağ) vitaminler, madensel tuzlar, enzim, glikoz, salgı (hormon) oluşturur. Ayrıca sitoplazmada hücredeki yaşamsal faaliyetleri gerçekleştiren yapılar (organeller) bulunur. (% 65–90’ını su oluşturur ve sitoplazmanın yapısı bozulduğunda hücre ölür).
1-) Sitoplâzmanın Özellikleri :
1- Canlıdır.
2- Renksizdir.
3- Suda çözünmez. (Suya karışmaz yani kolloid yapıdadır. Kolloid, parçacık büyüklüğü 1–100 mm olan maddedir).
4- Hücre zarından geçemez.
5- Yarı saydamdır.
2-) Sitoplâzmanın Görevleri :
Sitoplâzma hücredeki beslenme, solunum, dolaşım, boşaltım, üreme, sindirim gibi bütün yaşamsal faaliyetlerin (canlılık olaylarının) gerçekleştiği yerdir. Sitoplâzmada yaşamsal faaliyetleri gerçekleştiren yapılara organel (organcık) denir. Sitoplâzmada bulunan organellerin görevleri farklıdır. (Organellerin bazıları ışık, bazıları da elektron mikroskobu ile görülebilir. Mitokondri, koful ve kloroplast ışık mikroskobu ile, diğer organeller elektron mikroskobu ile görülür.)
3-) Sitoplâzmada Bulunan Organeller :
Sitoplâzmada farklı görevlere sahip olan; endoplazmik retikulum, ribozom, mitokondri, lizozom, golgi aygıtı (cisimciği), koful, sentrozom (sentrioller), plastitler gibi organeller bulunur. (PİS KEREM GEL)
1-) Mitokondri :
Hücre içerisine alınan besin maddelerinin oksijen gazı ile parçalanarak enerji üretilmesini sağlar. (Yani hücre içerisinde solunum olayında görevlidir).
Vücutta enerji ihtiyacı fazla olan karaciğer, kas ve sinir (beyin) hücrelerindeki mitokondri sayısı diğer hücrelerdekinden daha fazladır.
Bakteriler ve alyuvarlar denilen kan hücresi dışında bütün hücrelerde bulunur.
2-) Koful :
Hücre içerisine alınan su ve besinler (suda çözünen maddeler) ile hücrede oluşan atık maddelerin depolanmasını ve bu (suda çözünen) atık maddelerin hücre dışına atılmasını sağlar. Bu nedenle hücre içerisinde depolamada ve boşaltımda görevlidir.
Bitki hücrelerinde büyük ve az sayıda, hayvan hücrelerinde küçük ve çok sayıdadır. (Genç bitki hücrelerinde küçük ve çok sayıda, yaşlı bitki hücrelerinde büyük ve az sayıdadır).
(Amip ve paramesyum gibi bazı tek hücreli canlılarda bulunan kontraktil koful, hücredeki fazla suyun dışarı atılmasını sağlar).
3-) (*) Plastitler :
Hayvan hücrelerinde olmayıp sadece bitki hücrelerinde bulunur. Görevlerine göre kloroplast, kromoplast ve lökoplast olarak üç çeşittir. (Mitokondriye benzer. Fakat büyüktür. Hücre bölünmesinden bağımsız olarak bölünüp çoğalırlar).
a) Kloroplast :
Bitkilerin yeşil renkli kısımlarında (yaprak ve yeşil gövde) bulunan yeşil renkli plastitlerdir. Kloroplast, klorofil maddesini (pigmentini) taşır ve fotosentez olayı burada gerçekleşir. Klorofil maddesi bitkiye yeşil renk verir ve fotosentez olayında görevlidir.
(Yeşil rengi Klorofil a ve b moleküllerinden gelir. Başka renk molekülleri de vardır ama sayıca azdır).
b) (*) Kromoplast :
Bitkilerin yeşil dışındaki organlarının hücrelerinde bulunan ve bitkilerin çiçek ve meyvelerine sarı (ksantofil=limon), kırmızı (likopin=domates) ve turuncu (karoten=havuç) renklerini veren plastitlerdir. Erik, elma gibi meyvelerde başlangıçta yeşil olan plastitler yani kloroplastlar, daha sonra meyve olgunlaşırken kırmızı veya başka renge yani kromoplasta dönüşür.
c) (*) Lökoplast :
Bitkilerin ışık görmeyen ve toprak altında bulunan kök, gövde ve tohumlarında bulunan renksiz plastitlerdir. (Patates, turp, yer elması, havuç, elma).
Bol miktarda nişasta (protein ve yağ) depo ederler. (Lökoplastlar bitkilerde nişasta denilen besin maddelerini depolarlar).
(Renk maddesi bulunmaz. Ancak ışıkta bırakılırsa lökoplastlar kloroplasta dönüşür. Örneğin patates ışıkta bırakılırsa kabuğun altından yeşermeye başlar).
4-) (*) Endoplazmik Retikulum :
Hücre zarı ile çekirdek arasında uzanan kanalcıklardır (borulardır=kanalcık sistemidir).
Hücre içerisinde madde taşınmasını (ve depolanmasını) sağlar.
Üzerinde ribozom varsa granüllü endoplazmik retikulum, ribozom yoksa granülsüz endoplazmik retikulum olarak adlandırılır.
5-) (*) Ribozom :
Virüsler hariç bütün hücrelerde bulunur. Sitoplâzma içerisinde veya endoplazmik retikulum üzerinde yer alır.
Hücre içerisinde protein üretiminde (sentezinde) görevlidir. (Karaciğer gibi protein sentezinin çokça yapıldığı hücrelerde ribozom sayısı normalden daha fazla olur). (Mikroskopta parlak tanecik olarak görünür).
6-) (*) Golgi Aygıtı (Cisimciği) :
Hücre içerisinde ter, süt, yağ, gözyaşı, tükürük, sümük gibi salgıları (sıvıları) üreterek bunları bir zarla çevirip paketler. (Bu salgıların hücre dışına çıkması için paketleme yapılır). Üst üste yığılmış torbacık şeklindedir.
Vücutta salgı üreten organların (süt bezi, ter bezi, yağ bezi, gözyaşı bezi, sümük bezi, tükürük bezi gibi) hücrelerinde golgi aygıtının sayısı normalden fazladır.
(Bakteri dışında tüm hücrelerde vardır. Ribozomda üretilen proteinin yapısını değiştirerek salgı maddesine çevirir. Bitkideki selülozu golgi cisimciği salgılar. Salgılarını depo eder).
7-) (*) Lizozom :
Genellikle hayvan hücrelerinde bulunur, bitki hücrelerinde bulunmaz. İnsanlarda akyuvarlar, karaciğer ve dalakta sayısı fazladır ama alyuvarlar hücrelerinde bulunmaz.
Hücre içerisinde büyük besin maddelerinin (moleküllerinin) parçalanmasını (sindirilmesini) sağlar. Ayrıca hücre içerisinde yaşlanan ve yıpranan organellerin de parçalanmasını sağlar. (Lizozomun zar yapısı bozulursa hücre kendi kendini sindirir, parçalar. Bu olaya otoliz denir).
(Lizozom sindirim olaylarını salgıladığı enzim sayesinde gerçekleştirir).
(Tek zarlı torbacıklardır. En çok akyuvarda bulunur. Golgi cisimciğindeki depolanmış salgıları ilgili yerlere taşır. Bunlar sindirici özellik taşır. Böylece hücre kendi kendini sindirmesini önler).
8-) (*) Sentrozom (Sentrioller) :
Bitki hücrelerinde bulunmayıp sadece hayvan hücrelerinde bulunur. Hücre bölünmesinde görevlidir. (Hücre bölünmesi sırasında homologkromozomların ayrılmasını ve iğ ipliklerin oluşmasını sağlar).(İlkel bitkilerde de bulunabilir. Hücre bölünmesinde eş kromozomları ayıran iğ ipliklerinin oluşturulmasını sağlar. Bölünme esnasında her sentriol eşlenerek yavru hücrelere giderler. Ayrıca kamçı ve sil (kirpiksi cisim) oluşturur. Demet şeklinde 9 iplikçikten oluşmuştur).
d) Çekirdek :
Hücrenin ortasında bulunan, bir zarla sitoplâzmadan ayrılan, hücredeki bütün yaşamsal faaliyetleri (büyüme, bölünme ve onarım) yöneten ve kontrol eden, canlının sahip olduğu kalıtsal özellikleri taşıyan ve organelleri yöneten (sitoplazmadaki en büyük) kısımdır. Çekirdeği alınan hücre yaşayamaz.
Bazı hücrelerde birden fazla çekirdek varken bazı hücrelerde ise çekirdek bulunmaz. İnsanların kırmızı kas hücreleri ile karaciğer hücrelerinde ve terliksi hayvanda (paramesyumda biri yaşamsal faaliyetlerden diğeri çoğalmadan sorumlu iki çekirdek) birden fazla çekirdek varken bakteriler, mavi–yeşil algler ve insanların alyuvarlar hücrelerinde çekirdek bulunmaz. (Bir zarla sitoplâzmadan ayrılmamıştır). (Bakteri, alyuvar ve mavi yeşil algler hariç, bütün hayvan ve bitki hücrelerinde bulunur).
Çekirdek; çekirdek zarı, çekirdek öz suyu, çekirdekçik ve kromatin iplik olmak üzere 4 kısımdan oluşmuştur.
1-) (*) Çekirdek Zarı :
Çekirdeği sitoplâzmadan ayıran ve hücre zarına benzeyen çift katlı zardır. Üzerinde madde giriş çıkışını sağlayan delikler (porlar) bulunur.
2-) (*) Çekirdek Öz Suyu :
Çekirdeğin içini dolduran ve sitoplâzmaya benzeyen sıvıdır. (İçinde organik ve inorganik maddeler ile nükleik asitler bulunur).
3-) (*) Çekirdekçik :
Çekirdek öz suyu içinde bulunan, bir veya birkaç tane olan yapıdır. RNA (denilen nükleik asit) ve protein üretiminde (sentezinde) görevlidir.
4-) (*) Kromatin İplik :
Çekirdek öz suyu içine dağılmış olan uzun, ince ve iplik şeklindeki yapılardır. Bir hücrenin sahip olduğu özellikler ile ilgili bilgiler kromatin ipliklerde saklıdır. (Diskete benzet).
Hücre bölünmesi sırasında kromatin iplikler kısalıp kalınlaşarak kromozomları oluştururlar. Kromozomlar bir canlıya ait bütün özellikleri taşıyan yapılardır. Canlıya ait bütün özellikler, kromozomların üzerinde bulunan genlerde saklıdır. Genler birleşerek DNA (Deoksiribo Nükleik Asit) molekülünü oluştururlar. DNA molekülü bir canlıya ait bütün özellikleri (saç rengi, saç şekli, göz rengi, kulak yapısı, boy uzunluğu, yaprak genişliği, tüy rengi gibi) belirleyen yapıdır.
İnsandaki vücut hücrelerinde 46 kromozom bulunur.
(Hücrenin kontrolü, büyüme ve gelişimi DNA tarafından yürütülür. DNA, organik baz, şeker ve fosfattan oluşmuş çift zincirli büyük bir moleküldür. Çekirdekli hücrelerde, DNA’lar çekirdekte, kloroplâstta ve mitokondrilerde bulunur).
Canlıların birbirinden ne kadar farklı olduğunu biliriz. Bu kadar farklı özellikteki canlıların yapı taşları olan hücrelerin de birbirinden farklı olduğunu düşünmek yanlış olmaz. Buna karşın nasıl tüm canlıların ortak özellikleri varsa, hücrelerin de ortak özellikleri olmalıdır.
