Hücre Zarı, Yapısı ve Özellikleri
Hücre zarı, hücreyi bulunduğu çevreden ayıran özel bir yapı olup hücreyi kesintisiz olarak kuşatır ve hücreye şekil kazandırır. Hücre zarı, hücre membranı ya da plazmalemma olarak da adlandırılır. Hücreyi çevreleyen zar, hücreyi çevrelemekle kalmaz aynı zamanda ökaryot hücrelerde, çekirdeği ve organelleri de çevreler. Zarlar böylece hücre içini çeşitli vazifeler için özelleşmiş yapılara ayırır. Besinlerin hücre içine alımında, iyonların geçişinde ve hücre içindeki madde dağıtımında seçici bir filtre görevi yapar. Bu şekilde hücre içi ortamı ile dış ortam arasında iyon yönünden dinamik bir denge oluşturur. Hücre zarı; canlı, esnek ve seçici bir yapıdır.
Hücre zarı protein, yağ ve karbonhidrat moleküllerinden meydana gelir. Karbonhidratların zardaki fonksiyonu çok önemli olmakla birlikte hücre zarının yapısına katılma oranı oldukça düşüktür. Hücre zarı büyük oranda protein ve yağlardan oluşur. Zarın yapısında bulunan yağlar fosfolipit şeklindeki bileşik yağlardır.
Hücre Zarı Modelleri
Günümüze kadar hücre zarını açıklamaya yönelik pek çok model ortaya konmuştur. Bunlardan biri Danielli ve Davson (1935 - 1954) tarafından tasarlanan statik zar modelidir. Bu modele göre hücre zarı, statik yapıda iki protein tabakası arasında konumlanan iki lipit tabakasından oluşur. Statik zar modelinde zarı oluşturan moleküller hareketsiz olup por adı verilen ve madde alışverişini sağlayan özel açıklıklar bulunur. Statik zar modeli daha sonraki süreçte moleküllerin hareketli olduğunun gösterilmesiyle çürütülmüştür.
Bugün hücre zarı ile ilgili geçerli olan model 1972 yılında Singer Nicholson tarafından geliştirilen akıcı mozaik zar modelidir. Akıcı mozaik zar modeline göre lipit ve protein molekülleri zar içerisinde sürekli hareket halinde ve akıcı durumdadır. Yani akıcı mozaik zar modeline göre hücre zarı canlı ve molekülleri hareketlidir. Hücre zarında proteinler ya zarın yüzeyine ya da zarın içinde konumlanır. Zarın yüzeyinde konumlanan proteinlere periferal, zarın içinde konumlanan proteinlere integral proteinler denir. Hücre zarındaki bazı integral proteinler aralarında bir açıklık bırakacak şekilde zarı boydan boya kuşatır. Proteinler arasındaki bu açıklığa por denir. Porlar zarda madde alışverişinin yapıldığı delikler olup hücreden hücreye sayısı değişebilir.
Hücre Zarının Yapısı
Hücre zarının yapısındaki protein sayısı ve dağılımı hücreden hücreye farklılık gösterir. Hücre zarında yaklaşık olarak %60 protein, %35 lipit, %4-5 oranında da karbonhidrat bulunur.
Hücre zarının dış yüzeyinde bulunan glikoprotein, glikolipit ve oligosakkaritlerden oluşan hücre yüzü örtüsüne glikokaliks denir. Glikokaliks oluşumuna katılan karbonhidratlar zarın dış yüzeyine, kısa veya dallanmalar gösteren şekerler şeklinde bulunur. Bunlar serbest olmayıp ya dış yüzeydeki periferal proteinlere bağlanarak glikoproteinleri veya fosfolipitlere bağlanarak glikolipitleri oluştururlar. Glikokaliksi oluşturan glikoprotein ve glikolipit moleküllerinin farklı dağılımı hücrelere özgüllük kazandırır. Unutulmamalıdır ki hücre zarının sitoplazmaya bakan yüzeyine karbonhidrat bulunmaz.
Glikokaliksin Görev ve Özellikleri
Hücre zarının dış yüzeyinde bulunan glikokaliks örtüsünün görev ve özellikleri şöyle sıralanabilir:
- Hücre zarını korur.
- Hücrelerin birbirine bağlanmasını sağlar.
- Hücre zarının seçici geçirgenliğinde görev alır.
- Hücrelerin birbirine tutulması, ayrılması ve tekrar birleşmesinde rol alır.
- Hücre zarına antijenik özellik kazandırılmasını sağlar. Örneğin alyuvarlarımızın zarlarında bulunan antijenler kan gruplarımızın ortaya çıkmasını sağlar.
- Hücrelerin bölünmesini kontrol eden kontak inhibisyonu sağlar.
- Hormonlar gibi özel maddelerin hücre içine alınmasında görevlidir.
Hücreler bulundukları ortam ile etkileşim halindedir. Bu etkileşim sırasında bazı maddeler hücre içine alınır veya hücre dışına verilir. Hücre zarından madde geçişleri ile iç ve dış ortam arasındaki denge sağlanır. Maddelerin geçiş yapmasında hücre zarının seçici geçirgen özelliği rol oynar. Bu özellik maddenin kontrollü geçişini sağlar.
Buna göre hücre zarından;
- Küçük moleküller büyük moleküllere göre,
- Nötr maddeler iyonlara göre,
- Negatif iyonlar pozitif iyonlara göre,
- Yağda çözünen maddeler çözünmeyenlere göre,
- Yağı çözen maddeler çözmeyenlere göre daha kolay geçer.
Hücre Yüzünün Farklılaşması ile Oluşan Yapılar
Bazı hücrelerde hücre yüzeyi; emilim, salgılama, sıvı iletimi gibi birçok fizyolojik olayla ilgili olarak farklılaşır. Bunlar mikrovilluslar, oyuklar, sil ve kamçılardır. Mikrovilluslar hücrenin serbest yüzeyinde hücre zarının bir miktar sitoplazma ile birlikte dışarı doğru oluşturduğu tüy şeklindeki çıkıntılardır. Mikrovilluslar ince bağırsaklarda emilim görevi olan hücrelerde bulunup, emilim yüzeyini arttırır. Oyuklar endositoz yapan hücrelerde görülür. Büyük meşin maddelerinin hücre içine alınmasını sağlar. Pinositoz sırasında görülen pinositik cep oyuklara örnek verilebilir. Sil ve kamçılar serbest hücre yüzeyinin farklılaşmasıyla oluşan hareketli uzantılardır. Bakteri, paramesyum ve öglena gibi canlıların aktif hareketini sağlar. Yine insanda sperm hücresinde bulunan kamçı hareketi sağlarken, soluk borusunun içini döşeyen epitel hücrelerinde bulunan siller yabancı cisimleri tutar ve sıvı akımını sağlar. Temelde sil ve kamçı arasında fark yoktur. Küçük ve kısa olanı sil, büyük ve uzun olanı kamçı adını alır.
Etiketler: