Hücrenin genetik bilgilerinin çoğu, hücre çekirdeğinin içinde katlı uzun doğrusal DNA molekülleri ile histon gibi birçok proteinin bir araya gelerek oluşturduğu kromozomlarda bulunur. Bu kromozomların içindeki genler hücrenin çekirdek genomunu oluşturur. Hücre çekirdeğinin işlevi bu genlerin bütünlüğünü devam ettirmek ve gen ekspresyonunu düzenleyerek hücre işlevlerini kontrol altında tutmaktır. Çekirdeği çıkarılan her hücre bir süre sonra ölür.

Amipler üzerinde yapılan deneyler, çekirdeğin hücre hayatı için gerekli olduğunu ortaya koymuştur. Çekirdeği çıkarılan bir amibin ve çıkarılan çekirdeğin uygun şartlarda bekletilmesine rağmen, yaşamadığı gözlenmiştir.

Hücre canlılığının devam etmesi için sitoplazma ve çekirdek bir arada bulunmalıdır.

Hücre Çekirdeğinin Görevleri Nelerdir?

Çekirdeğin üç önemli görevi (fonksiyonu) bulunmaktadır.

1- DNA’daki bilgilere göre üretilen enzim ve hormonlarla (işlevsel proteinlerle) hücreyi yönetir.

2- Sahip olduğu bilgileri hücre bölünmesi ile yeni hücrelere aktarır.

3- Genlerdeki özellikleri sonraki hücrelere taşıyarak kalıtsal devamlılığı sağlar.

Hücre Çekirdeğinin Bölümleri Nelerdir?

Bir hücre çekirdeği dört bölümden meydana gelir.

• Çekirdek Zarı (Karyolemma)
• Çekirdek Plazması (Karyoplazma)
• Çekirdekçik (Nucleolus)
• Kromatin İplik ve Kromozomlar

1- Çekirdek Zarı: Çekirdek hücrenin diğer kısımlarından bir zar ile ayrılır. Zar, çekirdeğe şekil ve direnç kazandırır. Çekirdek zarı hücre bölünmesi sırasında kaybolur (çözünür), bölünme tamamlandıktan sonra yeniden meydana gelir. Çekirdek zarı; çift katlı yapıdadır ve hücre organellerinden Endoplazmik Retikulum (ER) ile bağlantılıdır. Çekirdek zarının dış yüzeyinde ribozomlar yer alır. Çekirdek zarı üzerinde por (gözenek) adı verilen geçitler bulunur. Bunlar hücre zarındaki porlardan büyüktür. Porlar, RNA, ATP ve protein gibi büyük (polimer) moleküllere geçirgendir.

2- Çekirdek Plazması (Karyoplazma): Çekirdek içini dolduran sıvıdır. Sitoplazmanın devamı gibidir, ancak çözünmüş madde ve nükleik asitler bakımından daha yoğundur. Bu yapı içinde protein, enzim ve mineral maddeler de bulunur. İçinde kromatin iplikler ve çekirdekçik yer alır.

3- Çekirdekçik (Nucleolus): Çekirdekçik, bir zarla çevrili değildir.  Yapısında DNA, RNA ve protein bulunur. Çekirdekçikte rRNA sentezlenir ve proteinlerle birleştirilerek ribozomun alt birimleri oluşturulur. Çekirdekçiğin ana görevi; DNA ve ribozom sentezidir. Çekirdekçiğin büyüklüğü ve sayısı, canlının türüne ve hücrenin büyüme evresine göre değişir. Protein sentezinin daha yoğun olduğu hücrelerde çekirdekçiğin daha büyük olduğu görülmektedir. Çekirdekçik, hücre bölünmesi sırasında kaybolur (çözünür) ve daha sonra yeniden oluşur.

4- Kromatin İplik ve Kromozomlar: Çekirdekte bulunan DNA, histon denilen proteinlerle birlikte kromatin adı verilen yapıyı oluşturur. Hücre bölünmesi sırasında bu kromatinler, kısalıp kalınlaşarak kromozomları oluşturur. Kromozomlar birbirinin kopyası iki kromatit içerir. Çünkü, DNA zinciri bölünme öncesi eşlenmiştir. Canlının kalıtsal karakterlerini taşıyan kromozomlar hücrelerde türe özgü sayıda bulunur. Örneğin insanda 46, nilüferde 160, köpekte 78 kromozom vardır.

Not: Partenogenez ile çoğalan bazı canlılar hariç, aynı tür bireylerin kromozom sayıları aynıdır. Ancak kromozom sayıları aynı olan bireylerin aynı tür olduğu yanlış bir düşüncedir. Mesela insan, siyah moli balığı ve kurtbağrı ağacı aynı sayıda (46 adet) kromozom taşır. Ancak birisi insan, birisi hayvan, birisi de bitkidir.

Canlıların gelişmişliği ile kromozom sayıları arasında doğrudan bir ilişki de yoktur. Örneğin; insanda kromozom sayısı 46 iken, damarlı tohumsuz bir bitki olan eğrelti otunda 500 tane kromozom bulunur. Canlıların benzerliği konusunda en önemli kriter, DNA şifrelerinin (gen dizilimlerinin) benzer olmasıdır. Gen, belirli sayıda (yaklaşık 1500) nükleotitten oluşan ve en az bir proteinin veya RNA’nın sentezinden sorumlu DNA parçasıdır.

The post Çekirdek Nedir? Yapısı ve Görevleri Nelerdir? appeared first on TechWorm.

Hücreler, basit bir tanımla zar içerisindeki sitoplazma ve genetik bilgiyi çevreleyen bir çekirdekten meydana gelir ve ancak mikroskop yardımı ile görülebilirler. Bunlardan hücre zarı ve sitoplazma bütün hücrelerde bulurken çekirdek yalnızca gelişmiş hücrelerde bulunur.

Hücre Çeşitleri Nelerdir?

Hücreler yapılarına göre ikiye ayrılır.

1- Prokaryot (Prokaryote) Hücre: Bakteriler, arkebakteriler ve mavi-yeşil alglerdeki hücre tipleri bu gruba girer. Bunların çekirdek zarı ile çevrili bir çekirdekleri yoktur. Sitoplazmalarında mitokondri gibi zarlı organeller bulunmaz. Kalıtım maddesi olan DNA sitoplazma içerisine dağılmış durumdadır. Organel olduğu bilinen ancak yine de zar taşımayan Ribozomları vardır. Prokaryotların hayati faaliyetleri sitoplazmada ve hücre zarında gerçekleşir.

2- Ökaryot (Eukaryota) Hücre: Ökaryotlar “organel zarı” bulunduran organizmaları, dolayısıyla çekirdek materyali hücrenin sitoplazmasına dağılmamış olduğundan da gerçek çekirdeğe sahip organizmaları kapsayan canlı âlemidir. Karyon, Latince’de “çekirdek” anlamını verir -eu ön takısı da “gerçek” demektir. Kalıtsal materyal, hücre içerisinde belirli bir zarla çevrilmiş çekirdeğin içinde bulunur. Kromozomlar DNA‘dan ve proteinden oluşmuş olup, mitozla bölünürler. Ökaryotlar, sitoplazmalarında karmaşık organeller bulundururlar.

Ökaryotik hücreler, prokaryotlara göre çok gelişmiş olup; bitkiler, hayvanlar, mantarlar ve protistler âlemlerini kapsar. Prokaryotlar ise; monera (bakteriler, arkeler) alemini kapsar.

Hücre Sitoplazması ve Organelleri

Hücre içinin çekirdek dışında kalan kısmına sitoplazma adı verilir. Başka bir ifade ile sitoplazma; hücre zarı ile çekirdek zarı arasında yer alan kısımdır. Sitoplazmanın submikroskobik morfolojisi 1945 yılında Porter tarafından elektron mikroskobu ile yapılan çalışmalar sonunda aydınlatılmıştır. Sitoplazma tüm hücrelerde bulunur. Sitoplazma yapısal olarak, organeller ve bunların içinde yer aldığı koyu kıvamlı yarı akışkan (kolloidal) sıvı kısım (sitozol) dan meydana gelmiştir. Bu sıvı kısmın içeriğini enzimler, RNA, organik bileşiklerin yapı taşları (amino asitler, nükleotitler gibi) yıkım tepkimeleri sonucu oluşan atık ürünler, koenzimler, karbonhidratlar, yağlar, tuzlar, vitaminler, iyonlar ve büyük oranda su (%70-90) oluşturur. Sitoplazma solunum, fotosentez, beslenme, sindirim, boşaltım gibi bütün yaşamsal olayların geçtiği yerdir. Bir canlıda saptanan her türlü canlılık olayları sitoplazma içerisinde geçer. Sitoplazmanın miktarı hücrenin boyutuna göre değişir. Organellerin içinde yer aldığı yarı akışkan sıvıya ise sitozol denir.

Sitoplazma organelleri şekil, büyüklük ve yapı bakımından birbirinden farklılık gösterir. Bazı organeller sadece bitki hücrelerinde bazıları da sadece hayvan hücrelerinde bulunur. Örneğin; kloroplastlar bitkilere özgü bir organel iken; lizozomlar, hayvan hücrelerine özgüdür. Ancak organellerin büyük kısmı hem bitki hem de hayvan hücrelerinde bulunur. Ayrıca organellerin bazılarında çevresini saran bir zar sistemi bulunmaz. Bazı organellerin çevresi ise bir veya iki katlı zarla çevrilmiş durumdadır.

Organeller: Endoplazmik Retikulum, Mitokondri, Lizozom, Ribozom, Golgi Aygıtı, Plastitler (Kloroplast, Kromoplast, Lökoplast), Koful, Sentrozom, Peroksizom.

Çekirdek, Çekirdekçik ve Çekirdek Plazması

Hücre Çekirdeği (Nucleus); içerdiği DNA nedeni ile hücrenin yönetim merkezidir. Ökaryot hücrelerin çoğunda bulunan zarla kaplı bir organeldir. Prokaryotlar gibi çekirdeksiz hücreler de vardır. Fakat bu hücrelerde yönetimi sağlayan DNA, sitoplazmada bulunur. Çekirdek, birçok hücrede bir tanedir. Bazı hücrelerde çekirdek sayısı birden fazla olabilir. (Kas hücreleri, mantar hücreleri gibi.) Hücrenin genetik bilgilerinin çoğu, hücre çekirdeğinin içinde katlı uzun doğrusal DNA molekülleri ile histon gibi birçok proteinin bir araya gelerek oluşturduğu kromozomlarda bulunur. Bu kromozomların içindeki genler hücrenin çekirdek genomunu oluşturur. Hücre çekirdeğinin işlevi bu genlerin bütünlüğünü devam ettirmek ve gen ekspresyonunu düzenleyerek hücre işlevlerini kontrol altında tutmaktır. Çekirdeği çıkarılan her hücre bir süre sonra ölür. Hücre canlılığının devam etmesi için sitoplazma ve çekirdek bir arada bulunmalıdır.

Çekirdek Plazması (Karyoplazma); çekirdek içini dolduran sıvıdır. Sitoplazmanın devamı gibidir, ancak çözünmüş madde ve nükleik asitler bakımından daha yoğundur. Bu yapı içinde protein, enzim ve mineral maddeler de bulunur. İçinde kromatin iplikler ve çekirdekçik yer alır.

Çekirdekçik (Nukleolus); bir zarla çevrili değildir. Yapısında DNA, RNA ve protein bulunur. Çekirdekçikte rRNA sentezlenir ve proteinlerle birleştirilerek ribozomun alt birimleri oluşturulur.

Hücre Duvarı ve Hücre Zarı

Hücre Duvarı; (diğer adıyla hücre çeperi) bitki, mantar ve prokaryot hücrelerde görülen bir yapıdır. (Hayvan hücrelerinde hücre duvarı bulunmaz.) Hücre duvarı; hücreye şekil verir, hücrenin dayanıklılığını sağlar, çeşitli etkilerden korunmasına yardımcı olur. Yani bir nevi hücrenin koruma kalkanı sayılabilir. Hücre duvarı seçici geçirgen yapıya sahip değildir. Hücre duvarı hangi maddenin hücreye gireceğini veya giremeyeceğini belirlemez. Seçici geçirgenliği hücre zarı sağlar. Moleküller duvarın arasındaki bölgelerden geçebilir. Hücre duvarı, hücre zarına göre daha kalındır. Kalınlığı 0.1 μm ile birkaç mikrometre arasında değişebilir.

Hücre Zarı; bütün bitki ve hayvan hücrelerinde bulunan canlı, saydam, esnek ve seçici geçirgen bir zardır. Hücrenin dış kısmında bulunan, molekülleri özelliklerine göre hücre içine alan veya dışarı bırakan seçici geçirgen katmandır. Hücre zarı dinamik ve esnek bir yapıya sahiptir. Hücre zarı ile ilgili geçerli olan model 1972 yılında Singer ve G.Nicholson tarafından geliştirilmiştir. Akıcı mozaik zar modeli olarak açıklanan bu modelde zarın yapısında iki sıra halinde fofolipit tabakası bulunur. Fosfolpitlerin suyu seven (hidrofilik) baş kısımları dışta, suyu sevmeyen (hidrofobik) kuyruk kısımları ise içe doğru yerleşmiştir.

Hücre Zarı ve Hücre Çeperinin Karşılaştırılması

The post Hücre Nedir? Hücre Çeşitleri ve Özellikleri Nelerdir? appeared first on TechWorm.

Çekirdeğin ana yapı elemanları, organelin tamamını kaplayan çift katmanlı bir zar olan ve içindekileri hücre sitoplazmasından ayrı tutan çekirdek kılıfı ile hücrenin tamamına destek sağlayan hücre iskeletine benzer ve çekirdeğe mekanik destek sağlayan ağ yapısındaki hücre lâminasıdır. Birçok molekülün çekirdek kılıfından geçememesi nedeniyle, moleküllerin hareketini sağlamak için çekirdek gözenekleri gerekir. Bu gözenekler çekirdek kılıfının her iki katmanını da geçer ve küçük moleküller ile iyonların serbest dolaşmasını sağlayan bir kanal oluştururlar. Proteinler gibi daha büyük moleküllerin hareketi daha kontrollüdür ve taşıyıcı proteinler tarafından kolaylaştırılan etkin bir taşıma işlemi gerektirir. Gözenekler sayesinde olan hareket hem gen ekspresyonu hem de kromozom sürekliliği için gerekli olduğundan çekirdek taşınımıhücre işlevi için çok büyük önem taşır.

Her ne kadar hücre çekirdeği içinde zarla kaplı cisimler bulunmasa da içindekiler aynı yapıda değildir ve özgün proteinler, RNA molekülleri ve DNA kümeleri gibi daha küçük cisimler bulunur. Bu cisimlerin içinde en çok bilineni ribozomların birleşmesinde görev alan çekirdekçiktir. Ribozomlar, çekirdekte üretildikten sonra sitoplazmaya taşınır ve orada mRNA’yı dönüştürürler.

Hücre çekirdeği bulunan ilk organeldir ve 1802’de Franz Bauer tarafından tanımlanmıştır. Daha sonra 1831 yılında İskoçyalı botanikçi Robert Brown tarafından Linnean Society of London’da yapılan bir konuşmada daha ayrıntılı olarak tanımlanmıştır. Mikroskopla orkideleri inceleyen Brown çiçeğin dış katmanlarındaki hücrelerde gözlemlediği donuk alana areola ya da nükleus (çekirdek) adını vermiştir. Ancak olası bir işlev önermemiştir. 1838 yılında Matthias Schleiden hücre çekirdeğinin hücrelerin oluşmasında rol aldığını önererek hücre kurucu anlamına gelen sitoblast adını kullanmaya başladı. Sitoblastlarınetrafında yeni hücrelerin biriktiğini gözlemlediğine inandı. Hücrelerin bölünerek çoğaldığını göstermiş olan ve pek çok hücre tipinde çekirdek olmadığına inanan Franz Meyen bu görüşe şiddetle karşı çıkıyordu. Hücrelerin sitoblast ya da başka yolla baştan oluşması düşüncesi, hücrelerin yalnızca hücreler meydana geldiği paradigmasını (Omnis cellula e cellula) yayan Robert Remak (1852) ve Rudolf Virchow’un (1855) çalışmaları ile tezat oluşturuyordu. Hücre çekirdeğinin işlevi belirsiz olarak kaldı.

1876 ve 1878 yılları arasında Oscar Hertwig, deniz kestanesi yumurtalarının döllenmesi üzerine yayımladığı çeşitli çalışmalarında sperm çekirdeğinin oosit içine girerek çekirdeğiyle kaynaştığını gösterdi. Bireyin tek çekirdekli bir hücreden gelişebileceği bu çalışmalar ile ilk defa olarak önerilmiştir. Bu teori Ernst Haeckelin, bir türün tüm soyoluşunun (phylogeny) embriyo gelişmesi sırasında tekrarlandığını, ve bu süreçte ilk çekirdekli hücrenin de Monerula adı verilen yapısız öncül mukus kütlesinden (Urschleim) yeniden oluştuğu teorisi ile çelişiyordu. Bu nedenle döllenme için sperm çekirdeğinin gerekliliği uzun bir süre tartışılmıştır. Ancak Hertwig gözlemlerini amfibyumlar ve yumuşakçalar gibi diğer hayvan grupları üzerinde de doğruladı. Eduard Strasburger de aynı sonuçlara bitkiler için ulaştı (1884). Bu çalışmalar hücre çekirdeğine kalıtımda önemli bir görev verilmesi fikrine yol açmıştır. 1873 yılında August Weismann kalıtımda ana ve baba eşey hücrelerinin eşdeğerde olduklarını koyutunu ileri sürdü. Hücre çekirdeğinin genetik bilgiyi taşıma işlevi ancak daha sonraları, mitoz bölünmenin keşfinden ve Mendel yasasının 20. yüzyılın başlarında tekrar bulunarak kalıtımda kromozom teorisinin oluşturulmasından sonra açığa kavuşmuştur.

The post Çekirdek (Nucleus) Nedir? Yapısı, Özellikleri ve Görevleri Nelerdir? appeared first on TechWorm.