İster bir hücreli organizmalar gibi tek başına yaşasın, isterse çok hücreli bir organizmanın bir öğesi olsun her canlı hücre kendi metebolik etkinliğini gerçekleştirmek zorundadır. Her hücre, hücresel solunum ile (ve/veya fotosentez) kendi ATP’sini sentezlemeli, kendi büyümesi ve bakımı için gerekli tüm etkinlikleri başarmalıdır. Hücre metabolizmasını desteklemek için hammaddeleri besinleri ve eğer aerobik solunum yapıyorsa oksijeni elde etmelidir. Aynı zamanda karbon dioksiti ve hayvanlardaki azotlu bileşikler gibi metabolizma artıklarını kendi başına uzaklaştırmalıdır. Kısacası, her hücrenin hammaddeleri elde edebileceği ve artıklarını boşaltabileceği bir ortama sahip olması gerekir. Bir hücreli organizmalarda ve basit yapılı bazı çok hücrelilerde hücrelerin her biri ya ortamıyla doğrudan ilişkidedir ya da ona çok yakındır. Ancak daha büyük ve yapısal olarak karmaşık olan çok hücreli bitkiler ya da hayvanların iç kısımlardaki hücreler vücut yüzeyinden ve ortamdan uzakta bulunurlar.
Böyle organizmalarda besin alımı, gaz değişimi ve atıkların uzaklaştırılması vücutta bu işlevler için özelleşmiş belirli kısımlarda gerçekleşmektedir. Açıkça, bu organizmaların besin alma, sentezleme ve ortadan kaldırma için özelleşmiş sistemler ve vücudun her tarafında canlı hücre arasında maddelerin taşınımı için de mekanizmalara sahip olmaları gerekir.
Özelleşmiş Taşıma Sistemi Olmayan Canlılar
Bakteriler, protozoalar ve bir hücreli alglerde (ve genelde tek başına yaşayan hücrelerde) difüzyon, maddelerin taşınmasında önemli bir rol oynar. Hücredeki tüm maddelerin her bir partikülü sıcaklığa bağlı olarak rastgele hareket ettiğinden özelleşmiş, zarlar tarafından önlenmedikleri taktirde hücrenin her tarafına eşit dağılma eğilimi gösterirler.
Difüzyon çok hücreli bir organizmanın vücudunda maddelerin bir hücreden diğer bir hücreye geçişinde de önemlidir. Bitki hücreleri arasındaki bu tür bir difüzyon komşu hücrelerin sitoplazmalarını birbirine bağlayan plazmodezmler tarafından kolaylaştırılabilir. Ayrıca hücre çeperinden suyun, hücreler arası alanlardan ise gazların difüzyonunun bitkiler açısından önemlidir. Ancak difüzyon çok yavaş bir işlemdir. Eğer yalnızca difüzyonla olmuş olsaydı bir maddenin bir hücreden diğer bir hücreye, hatta bu maddenin tek bir büyük hücrenin bir ucundan diğer bir ucuna ulaşması uzun zaman alabilecekti. Bu nedenle, birhücrelilerde ve küçük, çok hücreli organizmalarda bile diğer taşıma mekanizmalarının difüzyonla birlikte çalışması şaşırtıcı gelmemelidir. Örneğin, sindirilen ürünleri sitoplazmanın tüm kısımlarına dağıtmak için, besin kofullarının, yaygın bir biçimde hücre içinde belirgin bir yol boyunca hareket eder. Ayrıca, bazı maddelerin hücreler arasında hareketi için endoplazmik retikulumunda bir yol oluşturur. Diğer yandan, genellikle, sitoplazmanın kendisi de hareketlidir; hücre içinde çoğunlukla hızlı bir kütle akışı vardır. Aktif bir amipin akış halindeki sitoplazması buna bir örnek oluşturur.
Bir çok bitki hücresinde sitoplazma sitoplazmik akıntı ya da siklosiz adı verilen karakteristik bir hareket yapar. Bu hareket sırasında sitoplazma hücre vakuolunun yüzeyi boyunca belirli akıntılar halinde akar. Bu akıntı, bazen hücrenin lokal bölgelerinde sınırlı kalır. Diğer zamanlarda ise, sitoplazmanın büyük bir bölümünün katıldığı genel bir sirkülasyon görülür. Bu kütle akışı, aktin mikroflamentleri boyunca ER’un aktif hareketleriyle başarılır. ER’a bağlı miyozin, aktinle ilişkiye girerek bu zarları ve onlarla birlikte de sitoplazmayı çeker. Bu akışkanlık, basit difüzyona göre, maddeleri, hücrenin bir kısmından diğer kısmına defalarca daha hızlı taşıyabilir.
Genellikle, çok hücreli bitkilerin tümü, su, gerekli gazlar ve besleyicilerin hücrelere dağıtılmasını sağlayan özelleşmiş bir içsel taşıma sistemine sahiptirler. Bununla birlikte, pek çok algde, özellikle de kırmızı alglerde ve kahverengi alglerin büyük bir bölümünde taşıma dokulan bulunmaz. Bu bitkiler yaşadıkları ortam ve anatomik özellikleri nedeniyle bu tür dokulara gerek duymazlar. Bu tür bitkilerde hücreler genellikle, çevrelerindeki sudan ya da dış ortamla ilişkili hücreler arasındaki boşluklarda bulunan suyun yakınında bulunurlar. Dahası, besin ve gaz alınımı, vücudun özelleşmiş bölgelerinde sınırlandırılmamış ve fotosentez genellikle özel yapılarda lokalize olmamıştır. Bunun sonucunda, lokal olarak, her hücre bol miktarda madde aldığından uzun mesafeli taşıma pek gerekmez. Bununla birlikte, bazı maddelerin, özellikle de hormonların, iletim demeti bulunmayan bazı büyük boylu bitkilerde bazen şaşırtıcı bir biçimde uzun mesafelerde hızla taşındığına ilişkin kanıtlar mevcuttur. Bunun nasıl gerçekleştiği bilinmemektedir.
Kaynakça:
https://www.sciencedirect.com
Yazar: Taner Tunç