Hücre iskeleti yok.

HÜCRENİN YAPISI
ve
HÜCRE ÇEŞİTLERİ
Doç. Dr. Çiğdem KEKİK ÇINAR
“Canlının en küçük birimi”
Hücre
 1665 yılında İngiliz bilim adamı Robert Hooke, şişe
mantarından kesit alıp mikroskopta incelediğinde boş
odacıklar şeklinde yapılar gördü. Bu yapılara hücre
(cellula) adını verdi.
 Odacıklar ölü hücre çeperleri (ilk cansız hücre).
1635-1703
Filozof, mimar, bilim adamı, geometri prof, ressam
Biyoloji tarihçesindeki
önemli adımlar
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
I665 Robert Hooke
1831 Robert Brown
1839 Purkinje
1862 Kolliker
1887 Boveri
1897 Benda
1898 Golgi
1931 Ruska
1944 Avery ,McCarty
1953 Watson ve Crick
1986 Howell
1990
1996 Klonlama
2007 Klonlama
Cellula (hücre)
Nükleus (çekirdek)
Protoplasma (jelatinsi sıvı)
Sitoplazma
Sentrozom
Mitokondri
Golgi kompleksi
Elektron mikroskop
DNA (Genetik iletişimi sağlama)
DNA çift sarmalı
Gen nakli
İnsan genom projesi
Koyun Dolly
Kuzular Zarife ve Oyalı
Trinoküler
Binoküler
Dil epitel hücreleri
Spinal kord
Beyaz ve gri madde
Elektron mikroskop
1931
Transmisyon EM
Çok ince bir örnek içinden geçirilen yüksek enerjili elektronların
görüntülenmesi prensibine dayanır. Elektronların, örnek ile
etkileşimleri sonucu doku ve/veya hücre içi görüntü büyültülür ve
floresans ekran, fotoğrafik film katmanı ya da kamera gibi bir
sensör üzerine odaklanır.
Goblet hücreleri
Scanning EM
Bir elektron demeti ile numune yüzeyini tarayarak üç boyutlu
görüntü elde eden bir elektron mikroskobu türüdür.
Trakede mukus salgılayan
yuvarlak goblet hücresi ve siller
Hücreyi İnceleme Yöntemleri
 İn vivo: Geliştirilen cihazlar aracılığı ile hücre ve
dokuların doğrudan incelenmesi
– Gastroskopi
– Bronkoskopi
– Kolonoskopi vb.
 İn vitro: Organizma dışında hücre ve dokuların
yaşamalarına olanak sağlayan özel solüsyonlar
içinde incelenmesi.
Canlının en küçük birimi hücredir!
Prokaryot hücre
Ökaryot hücre
Prokaryot ve ökaryot arasındaki bazı
belirgin farklar
Prokaryotlar
 Org: Bakteriler, virüsler
 Hücre boyutu: 0.5-10 µm
 DNA, nükleus içinde değil
 DNA, sirküler yapıda
 Kromozom sadece DNA’dan
oluşur.
 Sitoplazma homojen
 Hücre iskeleti yok.
 Doku oluşumu yoktur.
Ökaryotlar
 Mantarlar,bitkiler ve hayvanlar
 10-100 µm
 DNA, nükleus içinde
 DNA, lineer yapıda
 Kromozom, DNA ve proteinden
oluşur.
 Stoplazma granül içerir.
 Hücre iskeleti vardır.
 Doku oluşumu vardır.
Ökaryot ve prokaryotlarda protein sentezi
Sitoplazma
DNA
Ekzon
Çekirdek
İntron
DNA
Primer RNA transkripti
Transkripsiyon
Transkripsiyon
RNA cap
mRNA
Translasyon
AAA
mRNA
Protein
mRNA
AAA
TRANSLASYON
Protein
Prokaryotik hücre
Ökaryotik hücre
Prokaryotik organizmalar
Bakteriler
Virüsler
 Basit bir yapıya sahipler
 Biyokimyasal olarak
kompleks yapıda canlılar
I-BAKTERİLER
Çok farklı doğal çevrede (toprakta, deniz suyunda,
okyanusun derinliklerinde, yer kabuğunda, deride,
hayvanların
bağırsaklarında,
vb)
yaşayabilen
organizmalardır.
Sitoplazma membranı
DNA
.. . . .
..
. . . . .. . ..
. ..
. . . ..
. ..
.
.
.
. . ..
.
Hücre duvarı
Dış zar
Pilus
Mikrokapsül
Kapsül
Nükleoid
Plazmid
Kirpik /Flagellum
Şekil 1:Tipik bir bakteri yapısı





Küre, çubuk veya spiral şekilde olabilirler,
Büyüklükleri farklıdır,
Hücre organeli içermezler,
Ribozomları ökaryotik ribozomdan daha küçüktür (70S, 80S),
DNA çember şeklinde ve hücre içi sıvısında çıplak olarak
bulunur.
Bakterilerin sınıflandırılması
coccus
vibrio
bacilus
spirillum
spirochete
Bakteri şekilleri
Bacillus (çomak) şekilli bakteriler
Escherichia coli
Mycobacterium tuberculosis
Mycobacterium tuberculosis
 Robert Koch (1882) Tüberküloz
nedeninin
M.
Tuberculosis
olduğunu buldu.
 Asit ve alkole dirençlidir.
 Gram yöntemi ile zor boyanırlar
 Basil,
aktif
bir
tüberküloz
hastasından öksürük, hapşırık ya da
diğer yollarla tükürük içerisinde
havaya saçılır (damlacık yolu),
havada asılı kalan partiküllerin
alınmasıyla enfeksiyon yayılır.
Salmonella
 Gram (-) boyanan bir bakteridir.
 Anaerob
 Patojen (tifo, paratifo ve gıda
zehirlenmesi)
 İlk kez Salmon tarafından 1886’da
izole edildi
 Genellikle hayvan dışkısı bulaşmış
gıdaların kullanımı ile
II-VİRÜSLER
 Işık mikroskobunda görülemezler,
 Zorunlu hücre içi parazitidirler,
 Bir çeşit nükleik asit molekülü ve onu saran protein kılıftan
(kapsid veya kapsomer) (nükleokapsid) ibarettir.
Kapsid yapılarına göre üç gruba ayrılırlar;
I. Kübik simetrili virüsler (adenovirus, polyomavirus)
II. Heliks simetrili viruslar (tütün mazoik virusu)
III. Kompleks yapılı viruslar (Pox grubu viruslar)
I
II II
III
Virüs çeşitleri
Konağa göre
Nükleik aside göre
Bitkisel
Hayvansal
Bakteri virüsler
(bakteriyofaj)
DNA virüsleri
RNA virüsleri
Zorunlu hücre içi parazitidir.
Bakteri virüsleri (Bakteriofaj=faj)
Her bakteri cinsinin
kendine özgü
bakteriofaj’ı vardır.
Hayvan virüsleri
Nükleik asit tipi: RNA
Nükleik asit tipi: DNA
 Grip
 Çocuk felci
 Kızamık
 Kızamıkçık
 Kabakulak
 Kuduz
 AIDS
 Suçiçeği
 Çiçek
 Uçuk (herpes)
Hastalık etkeni
Bakteriler;
Virüsler;
•
•
•
•
•
•
•
Gıda zehirlenmeleri
Difteri
Tetanoz
Tifo
Verem
Frengi
Ülser
•
•
•
•
•
•
Grip
Uçuk
Kızamık
Su çiçeği
Kabakulak
Kuduz
Antibiyotikler, bakterileri etkiler, viral hastalıklarda etkili değildirler.
ÖKARYOTİK HÜCRELER
 DNA’sının çoğu çekirdek içindedir
 Hücre büyüklüğü ait olduğu türün
büyüklüğü ile orantılı değildir
 İnsandaki en büyük hücre yumurta
hücresidir (200µm’lik çap)
Hücre Şekli
 Hücrenin fonksiyonuna (eritrositler, sperm)
 Hücrenin bulunduğu yerdeki mekanik faktörlerin etkisine
(lökositler)
 Hücreler arası ortamın şartlarına (kemik hücreleri) göre
değişir.
Hücrelerin yaşam süreleri farklıdır
 Granülositler ; 1-2 gün
 Eritrositler; 120 gün
 Hepatosit; 5 ay
 Kemik hücresi; 25-30 yıl
 Sinir hücresi; canlının yaşama
süresi kadar
Hücrenin Kimyasal yapısı
 İnorganik bileşikler (su ve elementler)
 Organik
bileşikler
proteinler)
(karbonhidratlar,
Embriyoda %95 olan su miktarı
yaşlanmayla birlikte azalmaya başlar
lipidler,
SU
 En iyi çözücüdür.
 O2 ve metabolizma ürünleri su ile taşınırlar.
 Besin maddeleri suda erimiş olarak hücre zarından
geçerler.
 Endositoz, sulu ortamda yapılır.
 Mitokondri, salgı granülleri vd. su sayesinde hareket
ederler.
 Vücut ısısının ayarlanmasında önemlidir.
 Kayma özelliğinden dolayı, eklem yerlerinde tampon
görevi yapar.
İki hücre arasındaki (interstisiel) sıvı
(intercellular space)
HÜCRELER NEDEN VE NASIL FARKLILAŞIR
 Döllenmiş yumurta hücresi mitoz bölünme ile genetik
materyali yeni hücrelere aktarır.
 Çok az özelleşmiş hücrede genetik materyal kaybı olur
(eritrosit).
Hücreler farklılaşırken genlerini kaybetmezler.
Özelleşmenin nedeni gen ekspresyonundaki değişiklikler ile
sağlanır.
PROTEOLİZE BAĞIMLI OLAN SİNYAL YOLLARI
Embriyonel gelişimde önemlidirler. Gen yazılımlarını aktive veya
inaktive ederek hücre farklılaşması ve çoğalmasını sağlarlar.
Notch yolağı
Wnt yolağı
Hedgehog yolağı
NF-κB yolağı
Çok hücrelilerde özelleşmiş hücrelerin çoğu
hücre dışından gelen sinyallere
gen ifadesini değiştirerek yanıt verirler.
Bu yanıtın etkisi,
 Embriyonik dönemde kalıcı,
 Erişkin dönemde ise sinyal molekülünün varlığı süresince
mevcuttur.
Farklı hücrelerin aynı hücre sinyaline karşı
verdikleri cevaplardaki çeşitlilik,
Hücrelerin kendilerine özgü kalıcı nitelik
kazanmış olmasını sağlayan gen ifadesi
sonucudur.
Asetilkolin sinyal molekülü,
Kalp kasında
Tükrük bezinde
İskelet kasında
 kasılmanın azalmasına,
 salgılama,
 kasılmaya neden olur.
Tüm hücreler çevreden gelen değişimlere cevap
olarak genlerini açıp kapatabilir.
Çok hücreli organizmalar,
bu yeteneklerini kullanarak
farklı hücre soylarını oluşturabilirler.
Bir hücre, özelleşmiş bir hücre şeklinde
farklılaşacağı zaman yaptığı seçimi bir sonraki
nesillerine de aktarır.
“gen ifadesinin hatırlanması” - “hücre belleği”
Ökaryotlarda gen ifadesi 6 aşamada denetlenir
Çekirdek
Etkin olmayan
mRNA
Sitazol
5
mRNA yıkımının
denetlenmesi
RNA
yazılımı
DNA
1
Yazılım denetimi
mRNA
2
RNA işlenmesinin denetimi
mRNA
3
RNA
taşınmasının ve
Yerleşmesinin
denetimi
4
Çevirim
denetimi
6
protein
Protein
etkinliğinin
denetimi
Etkin olmayan
protein
Teşekkürler