Hücre zarının moleküler yapısı Hücre zarının moleküler yapısı hakkında bilgiler, kimyasal analizlerden, yaşayan hücrelerin yüzey gerilimi, elektrik ve geçirgenlik özellikleri gibi farklı fizikokimyasal özelliklerinden, antijenik özelliklerinden, polarizasyon, X-ışını difraksiyonu ve elektron mikroskobu gözlemlerinden elde edilmiştir. Elektron mikroskobuyla yapılan çalışmalarda, hücre zarlarının ortada açık renk bir tabakayla ayrılan iki koyu tabaka olmak üzere üç tabakalı bir yapı olduğu gösterilmiştir. Bu yapı, Danielli-Davson ve Robertson tarafından bildirilen modellere uygundur. Bu modelde, fosfolipit tabakalarının hidrofilik başları zarın yüzeyine doğru, hidrofobik kuyrukları ise, içe doğru sıralanır, proteinler zarın hem iç, hem dış yüzeyinde mozaik şekilde dağılırlar ve devamlı bir tabaka meydana getirmezler. Akışkan zar modelinde zar hareketsiz değildir, birbirine zayıf bağlarla bağlı olan bireysel lipit molekülleri lateral olarak hareket edebilirler. Buna göre, herhangi bir molekül belli bir zamanda belli bir pozisyonda bulunurken, birkaç saat sonra tamamen farklı bir pozisyonda bulunabilir. Lipitlerin hareketi en fazla kolesterol içermeyen zarlarda görülür. Proteinler de belli sınırlar içinde lateral olarak hareket edebilirler. Fakat proteinlerin hareketi lipitlerinkinden daha azdır. Lipit yapraklarını baştan başa kat eden, iki yüze de açılan zar proteinleri şekillerine göre kabaca ikiye ayrılır. Bunlar; çubuk şeklinde ve küre şeklinde zar proteinleridir. Bu proteinler hücre dışı moleküller olarak reseptör görevinde ve bağışıklık sisteminde yabancı maddeleri tanımada rol oynarlar. Hücre zarında bulunan zar proteinleri; yağ tabakasının her iki yüzünde olan ekstrinsik proteinler, yağ tabakasının içine gömülmüş olanlar ise; intrinsik proteinler olarak bilinir. İntrinsik proteinler, karanlıkta 1/3’ü oranında, aydınlıkta ise, ½’si oranında zar içine gömülüdür. Ekstrinsik proteinler sulu ortamla temas halinde bulundukları için, hidrofilik aminoasitleri, intrinsik proteinler ise bir tarafları yağ tabakasına gömülü olduğu için bu kısımlarına hidrofobik aminoasitleri, sulu ortamla temas halinde olan diğer taraflarında ise, hidrofilik aminoasitleri taşırlar. Hücre zarında, çekirdek zarında bulunan porlar bulunmaz. Hücreye giren besinleri ve hücreden çıkan atık maddeleri; zar geçirgenliği, üç tabakalı moleküler diziliş ve özellikle proteinden oluşmuş almaçlar (reseptör) ile elektriksel yükün de önemi olduğu düşünülmektedir. Bir hücre zarından zardan her türlü madde geçebiliyorsa bunlara geçirgen (permeabl), hiçbir maddeyi geçirmiyorsa geçirgen olmayan (impermeabl) ya da geçirimsiz, bazılarını geçiriyor ve bazılarını geçirmiyorsa da seçici geçirgen (semipermeabl) hücre zarı denir. Tekhücreli bir canlıdaki hücre zarında bir yara oluşursa, bu yara yeni bir zarla hemen kapatılır, bu yeni zara plazmalemma denir. Yan yana duran iki hücrenin sitoplazma zarları arasında 150-200 Å (angstrom) genişliğinde hücrelerarası bir alan vardır. Bu alan, hücreleri birbirine yapıştıran bir madde ile doludur. Hücre zarı girintili çıkıntılıdır. Bu yapı hücreler arasında adezyonu ve aynı zamanda hücreler arasındaki dokunma yüzeyini artırır. Plazma zarının sitoplazmaya bakan yüzünde zar elemanları bulundukları noktalara demirleyen sitoiskelet elemanları yer alır. Sitoiskeleti oluşturan elemanlar şunlardır: Mikrofilamenteler Kalın filamentler Mikrotübüller Mikrofilamentler ve mikrotübüller reseptörlerin kontrolünde iş görürler. Mikrofilamentler kasılarak reseptörlerin hareketini idare ederler. Mikrotübüller ise, demirleme elemanlarıdır. Reseptörleri tutarlar veya serbest bırakırlar. Hücre zarının kimyasal yapısı Zar lipitleri Fosfolipit Glikolipit Sterol Zar proteinleri Zar karbonhidratları Hücre Zarının Yapısı Hakkında Ansiklopedik Bilgi Hücre zarı, oldukça karmaşık ve devingen yapısıyla, hücre canlılığının çok önemli bir bileşenidir. Hücre canlılığının ve özgün hücre işlevlerinin sürekliliğini mümkün kılan çok önemli bazı fonksiyonları yerine getirir ki, bunları kabaca şöyle sıralamak mümkündür: Hücre içi ortamın özgün bileşimini hücre dışı ortamdan ayırmak Hücre içi ile hücre dışı ortamlar arasında seçici bir şekilde madde alışverişini sağlayarak hücrenin atıklarını hücre dışı ortama vermek, hücre dışından hücreye gerekli maddeleri almak ve hücre içi ortamın özgün yapısını korumaya yardımcı olmak Komşu hücrelerle iletişimi ve madde alışverişini sağlamakSeçici geçirgenlik, hücre zarının bazı maddeleri hücre alıp bazılarını almamasıdır.Hücre zarı oldukca karmaşık ve devingen yapısıyla, hücre canlılığının ve özgün hücre işlevlerinin sürekliliğini mümkün kılan çok önemli bazı fonksiyonları yerine getirir ki,bunları şöyle sıralayabiliriz: -Hücre içi ortamın özgün bileşimini hücre dışı ortamdan ayırmak -Hücre içi ile dışı ortamlar arsında alış verişi sağlamak -Komşu hücrelerle iletişimi sağlamak Hücre zarı,mikroskobik incelemede iki koyu renkli tabaka arasında açık renkli bir tabakadan oluşuyor gibi gözüksede,aslında iki tabakadan oluşan bir organdır.Her iki tabakada fosfolipit molekülleri içine gömülmüş çeşitli proteinlerden oluşur.Fosfolipit moleküllerinin uzun zincirli yağ asitlerinden oluşmuş kısımları suda çözünmez ancak yağda çözünürler. Yan yana duran iki hücrenin stoplazma zarları arası 150-200angstrom genişliğindedir. Hücre Zarının Özellikleri -Hücreyi dış ortamadan ayırır. -Hücreye şekil verir. -Madde giriş çıkışını düzenler. -Protein,yağ ve karbonhidratlardan oluşmuştur. -Hücreye alınacak hormon v.b. tanır. -Hücrenin beslenmesine yardımcı olur. -Metabolizma atıklarının dışarı atılmasını sağlar. Hücre zarının görevleri: 1- Hücreyi dış etkenlerden korumak 2- Hücreye şekil vermek 3- Madde alış verişini kontrol etmektir. Akıcı-mozaik zar modeline göre hücre zarı, iki sıra yağ tabakasıyla bu tabakalarda yüzen farklı büyüklük ve yapıdaki proteinlerden oluşur. Hücre zarı karbonhidrat,protein ve yağlardan oluşur. Hücre zarından geçebilen maddeler: Küçük moleküller ( glikoz, aminoasit, su, madensel tuzlar), yağda eriyen A, D, E, K vitaminleri, nötr moleküller (oksijen ve karbondioksit )’tir. Hücre Çeperi: Bitkisel hücrelerde hücre zarının dışında bulunur. Selüloz adı verilen ölü bir maddeden yapılmıştır. Hücre duvarının selülozdan yapılmış olması, hücrenin madde alış verişini engellemez. Çünkü hücre duvarında da porlar vardır. Hücre çeperi cansız, kalın dayanıklı, esnek olmayan, tam geçirgen ve selüloz yapıdadır. Not;Bitki hücrelerinde hücre zarının dışında selülozdan oluşmuş bir de çeper vardır.Buna hücre duvarı ya da hücre çeperi denir. Hücre zarı Hücre zarı,mikroskopikincelemede iki koyu renkli tabaka arasında açık renk bir tabakadan oluşuyor gibi gözükse de, aslında iki tabakadan oluşan bir hücre organıdır (organel = organcık). Her iki tabaka dafosfolipit molekülleriiçine gömülmüş çeşitli proteinlerdenoluşur. Fosfolipit moleküllerininuzun zincirli yağ asitlerinden oluşmuş kısımları suyla geçimsiz (suda çözünmez) ama yağda çözünür olduğu için, her iki tabakada bu kısımların hakim olduğu taraflar birbirlerine bakar ve hücre içi ile dışının sulu ortamıyla direkt olarak karşılaşmazlar. Görece simetrik olan bu iki tabaka, mikroskopideki açık renkli orta tabaka görünümünden sorumludur. Fosfolipidlerin suyla geçimli (suda çözünen) kısımları ise hücre zarının dış ve iç katmanlarında, sırasıyla hücre dışı ve içinin sulu ortamları ile temas halindedir. Çeşitli fonksiyonlara sahip hücre zarı proteinleri zar tabakalarının bu kısımlarında daha yoğun olarak bulunur ve mikroskopideki 2 koyu dış tabaka görünümünden bu iki kısım sorumludur. Yan yana duran iki hücrenin sitoplazmazarları arasında 150-200 A° (angstrom) genişliğinde hücrelerarası bir alan vardır. Bu alan, hücreleri birbirine yapıştıran bir madde ile doludur. Hücre zarı girintili çıkıntılıdır. Bu yapı hücreler arasındaadezyonu ve aynı zamanda hücreler arasındaki dokunma yüzeyini artırır. Hücre zarı, hücre içeriğini ayarlamada çok önemlidir. Hücre zarı bazı maddelerin geçişini engellerken bazılarının geçmesini kolaylaştırır. Bu özellik zarın yapısına ve zardaki deliklerin (por) büyüklüğüne bağlıdır. Bir hücre zarından zardan her türlü madde geçebiliyorsa bunlara geçirgen, hiçbir maddeyi geçirmiyorsa geçirgen olmayan ya da geçirimsiz, bazılarını geçiriyor ve bazılarını geçirmiyorsa da seçici geçirgen hücre zarı denir.Kısaca özellikleri: -Hücreyi dış ortamdan ayırır. -Hücreye şekil verir. -Madde giriş-çıkşını düzenler. -Canlı yapıdadır. -Kalınlığı 12nm’dir. -Protein,yağ ve karbonhidratlardan oluşur. -Aktif taşıma olayını düzenler. -Hücrenin beslenmesine yardımcı olur. -Komşu ve yabancı hücreyi bulur. -Hücreyi alınacak hormonları tanır. -Hücrenin yıpranan kısmını onarır. -Metabolizma atıklarının dışarı atılmasını sağlayarak iç ortamı düzenler. -Prokaryot hücreye sahip canlılarda zardaki solunum enzimleri sayesinde enerji üretimi sağlanır.
