Hücre Yapısı ve Fonksiyonu Arasındaki İlişki

"Biçim işlevine uyar", mühendisliğin hem doğal hem de insani biçimlerinin dünyasında yaygın bir nakarattır. Gündelik bir aletin amaca uygun bir şekilde inşa edilmesi söz konusu olduğunda, bu genellikle açıktır: Küçük bir çocuğa kürek, bardak, bir çift çorap veya bir çekiç verilmiş olabilir. bu aletlerin ne için olduğunu göreceli olarak kolaylıkla belirleyin, oysa örneğin bir bisiklet zinciri veya izole edilmiş bir köpek tasması durumunda, bulmacayı çözmek çok daha zordur. çözmek.

Milyonlarca yıllık evrim sürecinde oluşan doğal yapılar yerinde kalır. çünkü organizmalara sağladıkları hayatta kalma avantajları nedeniyle seçildiler. onlara sahip ol. olarak bilinen dinamik varlığın tüm özelliklerine sahip en basit doğal yapılar olan hücrelerde durum böyledir. hayat: üreme, metabolizma, kimyasal dengenin ve fiziksel sağlamlığın korunması.

"Makro" dünyada olduğu gibi, bir hücrenin bölümlerinin işlevleriyle konuşma şekli - ikisi de tek başına olanlar ve hücrenin geri kalanıyla entegre olanlar - kendi başına büyüleyici bir biyoloji konusudur. sağ.

Hücre bileşimi ve işlevi, hem organizmalar arasında hem de karmaşık çok hücreli organizmalar söz konusu olduğunda, aynı organizma içindeki farklı dokular ve organlar arasında önemli ölçüde farklılık gösterir. Ancak tüm hücrelerin ortak bir dizi öğesi vardır. Bunlar şunları içerir:

• Hücre zarı: Bu yapı hücrenin dış kaplamasını oluşturur ve hem hücrenin fiziksel bütünlüğünden hem de bazı maddelerin içeri girip çıkmasına izin verirken diğerlerinin geçişini engellemesinden sorumludur. Aslında bir oluşur çift ​​plazma zarı.
• sitoplazma: Bu, hücrelerin iç maddesini oluşturur ve bir yapı iskelesi gibi diğer iç hücre içeriklerini destekleyen sulu bir matristen oluşur. Sıvı, organel olmayan kısma denir. sitozolve hücredeki kimyasal reaksiyonların çoğu burada enzim adı verilen proteinlerin yardımıyla gerçekleşir.
• Genetik materyal: Organizmanın hemen her hücresinde tam bir kopyasının bulunduğu genetik materyal, protein sentezi için ihtiyaç duyulan bilgiyi aşağıdaki formda taşır. deoksiribonükleik asit (DNA). DNA, üreme sürecinde sonraki nesillere aktarılan şeydir.
• ribozomlar: Bu proteinler organizmanın ihtiyaç duyduğu tüm proteinlerin üretiminden sorumludur. Haberci ribonükleik asitten (mRNA) yön alırlar. Ribozomlarda, tek tek amino asitler birbirine bağlanarak zincirler oluşturarak proteinleri oluşturur. mRNA, DNA adı verilen bir süreçte yapılır. transkripsiyon; İki alt birimden oluşan ribozomlarda mRNA talimatlarının proteinlere dönüştürülmesine denir. tercüme.

Canlılar ikiye ayrılır: prokaryotlarBacteria ve Archaea alanlarını içeren ve ökaryotlar, Eukaryota alanından oluşur. Prokaryotların çoğu tek hücreli organizmalardır, oysa hemen hemen tüm ökaryotlar - bitkiler, hayvanlar ve mantarlar - çok hücrelidir.

Prokaryotik hücreler, daha önce tarif edilen dört yapıyı içerir, ancak çok fazla değil, bakterilerin hücre duvarları. Birçoğunun da bir hücresi var kapsül; Bunların birincil işlevi korumadır. Bazı prokaryotların yüzeylerinde kamçı benzeri yapılar da vardır. kamçı. Görünüşlerinden tahmin edebileceğiniz gibi, bunlar esas olarak hareket için kullanılır.

Ökaryotik hücreler, aksine, zengindir. organellerhücreye belirli şekillerde hizmet eden zara bağlı varlıklardır. Daha da önemlisi, ökaryotlar DNA'larını bir çekirdek, herhangi bir tür iç zara bağlı yapıdan yoksun prokaryotlarda, DNA sitoplazmada gevşek bir kümede yüzer. nükleoid bölge.

Bir hücrenin parçaları ve işlevleri arasındaki ilişki, ökaryotların organellerinde zarafet ve netlikle örneklenir. Buna karşılık, tüm organellerde bir plazma zarı bulunur. Hücrelerdeki her plazma zarı - dış, adlandırılmış hücre zarının yanı sıra organelleri çevreleyen zarlar da dahil olmak üzere - bir fosfolipitiki katmanlı.

Bu çift katman, ayna görüntüsü tarzında birbirine bakan iki ayrı "yaprak"tan oluşur. İçerideki özellikler hidrofobik, veya su itici, her tabakanın yağ asitleri formundaki lipidlerden oluşan kısımları. Dış kısımlar, aksine, hidrofilikveya su arayan ve fosfolipid moleküllerinin fosfat kısımlarından oluşur.

Böylece hidrofilik fosfat kafalarının bir "duvarı" organelin iç tarafına bakar (veya hücre zarının kendi başına olması durumunda, sitoplazma), diğeri dış tarafa veya sitoplazmik tarafa (veya hücre zarı durumunda, dış tarafa) bakar. çevre).

Membranın yapısı, glikoz ve su gibi küçük moleküller arasında serbestçe sürüklenebilecek şekildedir. fosfolipid molekülleri, oysa daha büyük olanlar aktif olarak içeri veya dışarı pompalanamazlar ve pompalanmaları gerekir (veya geçişi engellenir, dönem). Yine, yapı işleve uyar.

Üstün önemi nedeniyle genellikle bir organel olarak adlandırılmasa da, çekirdek aslında birinin somutlaşmış halidir. Plazma zarı denir nükleer zarf. Çekirdek, içine paketlenmiş DNA içerir. kromatinprotein açısından zengin olan madde kromozomlara bölünür.

Kromozomlar ve onlarla birlikte çekirdek bölündüğünde, sürece denir. mitoz. Bunun gerçekleşmesi için, mitotik iğ esasen hücrenin beyni olan ve çoğu hücrenin toplam hacminin önemli bir bölümünü tüketen çekirdek içinde oluşturulmalıdır.

Bu kabaca oval şekilli organeller, ökaryotların enerji santralleridir, çünkü bunlar aerobik ("oksijenli") solunumun yeridir. ökaryotların enerjisinin çoğu yedikleri yakıttan (hayvanlar söz konusu olduğunda) veya güneş ışığı yardımıyla sentezledikleri (örneğin, bitkiler).

Mitokondrinin 2 milyar yıl önce aerobik bakterilerin mevcut, aerobik olmayan hücrelerin içine sarıldığı ve onlarla metabolik olarak işbirliği yapmaya başladığı zaman ortaya çıktığına inanılıyor. Aerobik solunumun gerçekte meydana geldiği zarlarındaki birçok kıvrım, hücrelerdeki yapı ve işlevin birleştiğinin başka bir örneğidir.

Bu zarsı yapı, daha çok bir "otoyol" gibidir, çünkü çekirdekten (ve aslında zarına bağlıdır), hücreden geçerek sitoplazmanın uzak noktalarına ulaşır. Ribozomlar tarafından yapılan protein ürünlerini taşır ve değiştirir.

Bazı endoplazmik retikulum denir kaba endoplazmik retikulum çünkü mikroskop altında görülebileceği gibi ribozomlarla kaplıdır; ribozomları olmayan formlara buna göre denir pürüzsüz endoplazmik retikulum.

golgi aygıtı proteinleri ve hücre tarafından üretilen diğer hücreleri paketlemesi ve işlemesi bakımından endoplazmik retikuluma benzer. ancak bir rulo bozuk para veya bir yığın küçük krep gibi yuvarlak istiflenmiş diskler halinde düzenlenmiştir.

lizozomlar hücrenin atık bertaraf merkezleridir ve buna göre, bu küçük küresel gövdeler, günlük metabolizmadan kaynaklanan hücre yıkım ürünlerini çözen ve dağıtan enzimlere sahiptir. Lizozomlar aslında bir tür boşluk, amacı bir tür kimyasallar için bir kap olarak hizmet etmek olan hücrelerdeki içi boş, zara bağlı birimin adı.

hücre iskeleti yapılır mikrotübüllerküçük bambu filizleri gibi düzenlenmiş ve yapısal destek kirişleri ve kirişleri olarak hizmet eden proteinler. Bunlar, çekirdekten hücre zarına kadar tüm sitoplazma boyunca uzanır.