HÜCRE ve HÜCRENİN YAPISI

HÜCRE VE HÜCRENİN YAPISI
Bütün canlıların yaşayan en küçük biriminin
hücre olduğunu biliyoruz. Onu ilk defa 1665 yılında ingiliz bilim adamı
Robert Hook, mantar dokusunda gözleyerek, boşluk anl***** gelen "hücre"
sözcüğünü kullanmıştır. Görülen, esasında hücrenin yalnız ölü çeperiydi.
Bohemyalı fizyolog Purkinje, hücrenin iç kaps***** protoplazma adını
vermiştir. Hücre bilimine ilişkin ilk yayınlar, bitkilerde Schleiden
(1838) ve hayvanlarda Schawann (1838) île başlar. Bu iki araştırıcı
"Hücre Kuramı" nın kurucuları olarak kabul edilirler.
Hücreler ya tek
başına (birhücreliler ya da protistler olarak bilinen bakteriler,
protozoa, birhücreli mantarlar ve algler; keza yüksek bitki ve
hayvanların sperma ve yumurtaları) ya da çok hücrelilerde olduğu gibi
belirli bir görevi yapmak için farklılaşmış hücre grupları (= dokular)
halinde bulunur. Tek bir hücre halinde yaşamım sürdüren canlılara l.
düzendeki canlılar, belirli görevleri yüklenmek için farklılaşmış
hücrelere sahip canlılara da II. düzendeki canlılar denir, ikinci
düzendeki canlıların hücreleri organizma dışında ancak doku kültüründe
yaşamını sürdürebilir ve çoğalabilir. ilk doku kültürünü Amerikalı Rass
Harrison (1907) semender hücreleriyle yapmayı başarmıştır. Çok
hücrelilerin hücreleri birbirine hücre arası madde ile bağlanmıştır
(kemik ve kıkırdakta olduğu gibi) ya da bu madde aracılığıyla
ilişkidedir (kan ve lenfte olduğu gibi).

Bazı organizmalar hücre
arası maddeye ve hücre sınırına sahip değildirler. Bununla beraber bir
canlı birimi olarak tanımlanırlar, örneğin amiplerden Pelomyxa
palustris, güneşsilerden (Heliozoa) Actinosphaerium eichorni, birçok
ışınlı (Radiolaria), ****kli (For*****fera), Opalinidae, bazı silliler
(Ciliata), Myxosporidae ve bitkilerden Siphonales, keza mantarların
hifleri bu durumdadır. Bu organizmalar "Ç o k Çekirdekliler" yada "H ü c
r e s i z l e r" olarak adlandırılır.
Hücrenin Evrimsel Gelişimi:

Bundan
yaklaşık 2-3 milyar yıl önce, bir gen-bir enzim şeklinde kendini
eşleyebilen ilk molekül meydana gelmiş ve bir zaman sonra bu molekül
lipit ve protenoid moleküllerinden oluşmuş bir koaservat keseciğinin
içine girerek ilkin hücreyi yapmıştır. Başlangıçta oksijensiz ortamda
yaşayan bu hücre, çevredeki birikmiş besin maddelerini kullanıyordu
(heterotrof canlılar). Bir süre sonra besin maddesi azaldı ve bu arada
anorganik yoldan sentezlenmiş porfirini bünyesine alarak (klorofil
oluşumu) kademe kademe Su + CO+ güneş ışığından organik maddeleri
sentezleyebilen canlılar (ototrof canlılar) ortaya çıktı. Bu
sentezlemenin yan ürünü olan serbest oksijeni, metabolizmalarının etkili
bir maddesi olarak kullanan hücrelerden bir kısmı, diğer hücrelerin
içine girerek onlarla ortak yaşamaya başladı. Bu arada hücre içine giren
simbiyont hücre, birçok hücresel yapısını yitirerek mitokondriye
dönüştü. Yalnız, kendi başına (otonom) bölünme yeteneğini ve özel
DNA'sını bugüne kadar saklayabildi. Keza bu arada ilkin denizde burgu
gibi dönerek hareket eden bazı bakteriler (Spirochaeta benzeri) bu
hücrelerin üzerine yapışarak onlara hareket olanağı vermiş ve bu arada
onların yakaladığı besin maddelerine de ortak olmuştur. Bir zaman sonra
aralarındaki ilişki ortak yaşama (simbiyozise) dönüşerek, yapışan
hücreler kamçı ve silleri oluşturmuştur. Nitekim bu bakterilerin (bugün
yaşayanlarının) yapısı, kamçıların ve sillerin yapısına benzemektedir.
Lizozom, ribozom ve çekirdek zarının da simbiyotik ilişkilerle dışarıdan
girdiğine ilişkin kanıtlar. Sonuç olarak modern hücre, birçok ilkin
hücrenin ya da hücre benzeri varlığın simbiyotik ilişkiler içinde bir
araya gelmiş karmaşık bir kombinasyonudur. Hücre inceleme yöntemleri
Canlılarda
gözlem

Hayvanı ya da onun bir kısmım, doğal ortamda bulunduğu
şekilde mikroskop altında incelemektir. Kimyasal maddeler
kullanılmadığından, hücre yapısında ve şeklinde herhangi bir değişme
olmamaktadır. Doku kültüründe de hücreleri in vitro olarak incelemek
mümkündür, in Vitro Latince tüpte ya da cansız ortamda demektir.
Vital
boyama

İncelenecek kısım, zehiri az olan bir boyanın çok fazla
sulandırılmış çözeltisi içine konur. Vital boyamada kullanılan boyalar,
asidik ve bazik olmak üzere ikiye ayrılır. Çeşitli organeller çeşitli
boyaları emerek görünür duruma geçerler. En çok kullanılanlar nötr
kırmızı, metilen mavisi, yanus yeşili vs. (1/10.000 veya 1/30.000 defa
seyreltilmiş)'dir. Hücre, bu yöntemle canlı olarak daha ayrıntılı
incelenebilmektedir. Bu yolla 5-10 mikron, en fazla 30-60 mikron
kalınlığında kesilmiş doku preparatları cansız olarak incelenebilir.
Elektron
mikroskobu ile inceleme

En iyi ışık mikroskobunda obje 2.000
defa büyültülebilir. Bu durumda 0.2 mikrondan büyük olan cisimler
mikroskop altında görülebilir. Çünkü görünür ışığın dalga boyu en kısa
olanı, mor ışındır (0.4 mikron kadar). En uzun dalga boyu da 0.8
mikronla kırmızı ışındır. Kullanılmakta olan ışının dalga boyunun ancak
yansı kadar büyük olan cisimleri görmek mümkündür. Bu da mor ışının en
fazla yarısı kadar olabilir.
Elektron mikroskobunda ışık dalgaları
yerine hızlı elektronlardan yararlanılmış, mercek yerine de manyetik
alanlar kullanılmıştır. Bu suretle 200.000'den daha fazla büyültme elde
etmek mümkün olmuştur (yani 0.001 mikron = 10 A°'lük ayrıntıyı
saptayabilecek güçte). Ancak insan gözü elektronları göremediğinden,
elektronların floresan bir ekrana yansıtılması ya da fotoğrafının
çekilmesi gerekir. Bu yolla hücrenin ayrıntılı yapışı ve virüsler
incelenebilmektedir. Elektron mikroskobunda ultramikrotomlarla
hazırlanmış 0.2 mikron kalınlığındaki preparatlar incelenebilir. Bu
preparatlara kontras (gölge) vermek için altın gibi ağır atomlar
kullanılır. Elektron mikroskobunda yüksek vakum ve sıcaklıktan dolayı,
bugüne kadar canlı herhangi birşey incelenememiştir.[Linkleri görebilmek için üye olun veya giriş yapın.]
Diğer
Yöntemler
Hücre, su kıvamında olduğundan, genellikle kontraslar
görülmez. Bunun için hücre bir tespit edici (fiksatif) içerisinde
süratle öldürülür ve çeşitli boyalar kullanılarak organeller arasındaki
kontraslar çok belirgin olarak ortaya çıkarılır. Bu yöntemle incelemede
birçok kolaylıklar varsa da hücre öldüğünden yapısının değiştiği
açıktır. Son zamanlarda bulunan "Faz Kontrast" mikroskobu ile bu sorun
bir derece çözülmüştür. Çünkü hücrenin farklı kısımlarının, ışığı farklı
kırmaları, bir renk ayırımına dönüştürülür; yani kontrastı sağlanır.
Enterfrens mikroskobu da hücrenin farklı yoğunlukta olan kısımlarım (bir
prizma gibi ışığı farklı kırdığından) renkli görüntü olarak verir. Bu
yolla inceleme aynı zamanda hücrenin farklı kısımlarının kimyasal
analizlerinin yapılmasına da olanak sağlamaktadır.
Hücrenin şekli ve
büyüklüğü
Serbest kalan bir hücre kendini korumak amacıyla
genellikle, yüzey geriliminin etkisi altında, küre şeklini alır. Çünkü
hacmi en büyük; fakat yüzeyi en küçük olan geometrik şekil küredir.
Hücreler, türden türe, dokudan dokuya ve yaptıkları işe göre şekil
bakımından büyük değişiklikler gösterirler.
En küçük boylu hücreler
gametler, bakteriler ve parazit bir hücrelilerdir. Bu hücreler 0.2-0.5
mikron (1 mikron = 0.001 mm.) çapındadır. Bazı silliler ve ****kliler
gözle görülebilir {Gregarin'\w 1.5 cm. kadar olabilir). En büyük hücre,
kuş yumurtasıdır. Bugün yaşayanlardan devekuşunun yumurtası ile 100 sene
önce Madagaskar'da yaşayan Aepyornis kuşunun 8 litrelik yumurtası
bilinen en büyük hücrelerdir. Bilinen en uzun hücreler ise aksonlarıyla
beraber 1 m. kadar uzunluktaki bazı sinir hücreleridir.