Bir Hayvanın Hücre Yapısı

Hücreler, dünyadaki yaşamın temel, indirgenemez unsurlarıdır. Bakteriler gibi bazı canlılar tek hücreden oluşur; sizin gibi hayvanlar trilyonları içerir. Hücrelerin kendileri mikroskobiktir, ancak çoğu daha da küçük bileşenlerden oluşan şaşırtıcı bir dizi içerir. hepsinin hücreyi - ve buna bağlı olarak ana organizmayı - koruma temel görevine katkıda bulunduğunu canlı. Hayvan hücreleri, genel olarak, bakteri veya bitki hücrelerinden daha karmaşık yaşam formlarının bir parçasıdır; buna göre hayvan hücreleri, mikrobiyal ve botanik dünyadaki benzerlerinden daha karmaşık ve ayrıntılıdır.

Belki de bir hayvan hücresini bir karşılama merkezi veya büyük, yoğun bir depo olarak düşünmenin en kolay yolu. Yakından akılda tutulması gereken önemli bir husus, genellikle dünyayı genel olarak tanımlayan, ancak özellikle biyolojiye mükemmel bir şekilde uygulanabilir olan, "biçim uyar işlevidir". yani, Bir hayvan hücresinin parçalarının ve bir bütün olarak hücrenin, oldukları gibi yapılandırılmalarının nedeni, "organeller" olarak adlandırılan bu parçaların görevleriyle çok yakından ilgilidir. uygulamak.

Canlılar ikiye ayrılabilir prokaryotik tek hücreli canlılar:

• bitkiler
  
• hayvanlar
  
• mantarlar

Ökaryotların hücreleri, genetik materyalin etrafında bir çekirdek oluşturan bir zar; prokaryotlarda böyle bir zar yoktur. Ayrıca, prokaryotların sitoplazması, ökaryotik hücrelerin bolca övündüğü organel içermez.

hücre zarıPlazma zarı olarak da adlandırılan, hayvan hücrelerinin dış sınırını oluşturur. (Bitki hücrelerinin, ilave koruma ve sıkılık için hücre zarının hemen dışında hücre duvarları vardır.) Zar, basit bir fiziksel bariyerden veya organeller ve DNA için bir depodan daha fazlasıdır; bunun yerine, moleküllerin hücreye giriş ve çıkışını dikkatlice düzenleyen oldukça seçici kanallarla dinamiktir.

Hücre zarı oluşur fosfolipid çift katmanlı, veya lipit çift katmanlı. Bu çift tabaka, özünde, lipid ile birlikte iki farklı fosfolipid molekülü "tabakasından" oluşur. Moleküllerin farklı katmanlardaki kısımları birbirine değen ve fosfat kısımları zıt olan kısımlardır. talimatlar. Bunun neden olduğunu anlamak için lipidlerin ve fosfatların elektrokimyasal özelliklerini ayrı ayrı düşünün. Fosfatlar polar moleküllerdir, yani elektrokimyasal yükleri molekül boyunca eşit olmayan bir şekilde dağılır. Su (H₂O) aynı zamanda polardır ve polar maddeler birbirine karışma eğilimindedir, bu nedenle fosfatlar hidrofilik olarak etiketlenen maddeler arasındadır (yani suya çekilir).

Bir fosfolipidin lipid kısmı, tüm molekülü bir yük gradyanı olmadan bırakan spesifik tip bağları olan uzun hidrokarbon zincirleri olan iki yağ asidi içerir. Aslında, lipitler tanım gereği polar değildir. Polar moleküllerin su varlığında yaptıklarının tersi tepki verdikleri için hidrofobik olarak adlandırılırlar. Bu nedenle bütün bir fosfolipid molekülünü "kalamar benzeri", fosfat kısmı baş ve gövde, lipid kısmı ise bir çift dokunaç olarak düşünebilirsiniz. Ayrıca, dokunaçları birbirine karışmış ve başları zıt yönlere dönük olarak toplanmış iki büyük kalamar "yaprak" hayal edin.

Hücre zarları bazı maddelerin gelip gitmesine izin verir. Bu, difüzyon, kolaylaştırılmış difüzyon, ozmoz ve aktif taşıma dahil olmak üzere çeşitli şekillerde gerçekleşir. Mitokondri gibi bazı organellerin, plazma zarının kendisiyle aynı malzemelerden oluşan kendi iç zarları vardır.

çekirdek aslında hayvan hücresinin kontrol ve komuta merkezidir. Çoğu hayvanda gen adı verilen küçük bölümlere ayrılan ayrı kromozomlarda (bunlardan 23 çiftiniz var) düzenlenmiş DNA'yı içerir. Genler, DNA'nın RNA molekülü (ribonükleik asit) aracılığıyla hücrenin protein montaj mekanizmasına ilettiği belirli bir protein ürününün kodunu içeren DNA uzunluklarıdır.

Çekirdek farklı kısımlar içerir. Mikroskobik incelemede, karanlık bir nokta adı verilen çekirdekçik çekirdeğin ortasında belirir; çekirdekçik ribozomların üretiminde yer alır. Çekirdek, hücre zarına benzer bir çift daha sonra bir nükleer zar ile çevrilidir. Nükleer zarf olarak da adlandırılan bu astar, içeri doğru uzanan ve DNA'nın organize ve yerinde kalmasına yardımcı olan iç tabakaya bağlı filamentli proteinlere sahiptir.

Hücre üremesi ve bölünmesi sırasında, çekirdeğin kendisinin iki kız çekirdeğe bölünmesine sitokinez denir. Çekirdeğin hücrenin geri kalanından ayrı olması, DNA'nın diğer hücre aktivitelerinden izole edilmesinde faydalıdır ve hasar görme olasılığını en aza indirir. Bu aynı zamanda hücrenin sitoplazmasından genel olarak farklı olabilen yakın hücresel ortamın mükemmel kontrolünü sağlar.

Hayvansal olmayan hücrelerde de bulunan bu organeller sitoplazmada meydana gelen protein sentezinden sorumludur. Çekirdekteki DNA, transkripsiyon adı verilen bir süreçten geçtiğinde protein sentezi harekete geçer. Tam olarak yapıldığı DNA şeridine karşılık gelen bir kimyasal kodla RNA yapımı (haberci RNA veya mRNA). DNA ve RNA'nın her ikisi de bir şeker, bir fosfat grubu ve azotlu bir baz adı verilen bir kısım içeren nükleotidlerin monomerlerinden (tek tekrar eden birimler) oluşur. DNA, bu tür dört farklı baz (adenin, guanin, sitozin ve timin) içerir ve bunların uzun bir DNA şeridindeki dizisi, nihai olarak ribozomlarda sentezlenen ürünün kodudur.

Yeni yapılan mRNA, sitoplazmada çekirdekten ribozomlara hareket ettiğinde, protein sentezi başlayabilir. Ribozomların kendileri, ribozomal RNA adı verilen bir tür RNA'dan yapılır (rRNA). Ribozomlar, biri diğerinden yaklaşık yüzde 50 daha büyük olan iki protein alt biriminden oluşur. mRNA, ribozom üzerindeki belirli bir bölgeye bağlanır ve molekülün bir seferde üç bazın uzunlukları "okunur". ve temel yapı taşları olan yaklaşık 20 farklı amino asit türünden birini yapmak için kullanılır. proteinler. Bu amino asitler, transfer RNA adı verilen üçüncü bir RNA türü tarafından ribozomlara taşınır.tRNA).

mitokondri hayvanların ve bir bütün olarak ökaryotların metabolizmasında özellikle önemli bir rol oynayan büyüleyici organellerdir. Çekirdek gibi, çift bir zarla çevrilidirler. Tek bir temel işlevi vardır: yeterli oksijen mevcudiyeti koşulları altında karbonhidrat yakıt kaynaklarını kullanarak mümkün olduğunca fazla enerji sağlamak.

Hayvan hücresi metabolizmasındaki ilk adım, hücreye giren glikozun piruvat adı verilen bir maddeye parçalanmasıdır. buna denir glikoliz ve oksijen olsun veya olmasın oluşur. Yeterli oksijen bulunmadığında, piruvat, kısa süreli hücresel enerji patlaması sağlayan laktata dönüşmek için fermantasyona uğrar. Aksi halde piruvat mitokondriye girer ve aerobik solunuma girer.

Aerobik solunum, kendi adımlarına sahip iki süreci içerir. İlki mitokondriyal matriste (hücrenin kendi sitoplazmasına benzer şekilde) gerçekleşir ve Krebs döngüsü, trikarboksilik asit (TCA) döngüsü veya sitrik asit döngüsü olarak adlandırılır. Bu döngü, bir sonraki süreç olan elektron taşıma zinciri için yüksek enerjili elektron taşıyıcıları üretir. Elektron taşıma zincir reaksiyonları, Krebs döngüsünün çalıştığı matristen ziyade mitokondriyal zarda meydana gelir. Bu fiziksel görev ayrımı, dışarıdan bakıldığında her zaman en verimlisi olmasa da, solunum yollarındaki enzimlerin minimum hata yapmasını sağlamaya yardımcı olur. bir mağazanın farklı bölümlerine sahip olmak, mağazaya girmenin bir yolunu bulmak zorunda kalsanız bile yanlış satın alma şansınızı en aza indirir. o.

Çünkü aerobik metabolizma ATP'den (adenozin trifosfat) çok daha fazla enerji sağlar. Glikoz molekülünün fermantasyondan daha fazla olması her zaman "tercih edilen" yoldur ve bir zafer olarak durur. evrim.

Mitokondrinin, günümüzde ökaryotik hücreler olarak adlandırılan hücrelere dahil edilmeden önce, milyonlarca ve milyonlarca yıl önce, bir zamanlar bağımsız prokaryotik organizmalar olduğuna inanılıyor. Buna, mitokondrinin, aksi takdirde moleküler biyologlar için anlaşılması zor olabilecek birçok özelliğini açıklamaya yönelik uzun bir yol kat eden endosembiyoz teorisi denir. Bu ökaryotlar aslında bir enerji üreticisinden evrimleşmek yerine bütün bir enerji üreticisini ele geçirmiş gibi görünüyor. daha küçük bileşenler, belki de hayvanlarda ve diğer ökaryotlarda uzun süre gelişebilecek ana faktördür. onlar sahip.

Golgi Aparatı: Golgi cisimleri olarak da adlandırılan golgi aygıtı hücrenin başka yerlerinde yapılan proteinler ve lipitler için bir işleme, paketleme ve ayırma merkezidir. Bunlar genellikle bir "krep yığını" görünümüne sahiptir. Bunlar, içerikleri hücrenin diğer bölümlerine gönderilmeye hazır olduğunda Golgi cisimlerindeki disklerin dış kenarlarından kopan kesecikler veya küçük zara bağlı keselerdir. Golgi cisimlerini, her kesecikle birlikte postaneler veya posta sınıflandırma ve dağıtım merkezleri olarak tasavvur etmek yararlıdır. ana "binadan" koparak ve bir teslimat kamyonuna benzeyen kendi kapalı bir kapsülü veya demiryolu aracı.

Golgi cisimleri, eski ve yıpranmış hücre bileşenlerini veya hücrede olmaması gereken başıboş molekülleri parçalayabilen güçlü enzimler içeren lizozomlar üretir.

Endoplazmik retikulum: endoplazmik retikulum (ER), kesişen tüpler ve düzleştirilmiş veziküller topluluğudur. Bu ağ çekirdekte başlar ve sitoplazma boyunca hücre zarına kadar uzanır. Bunlar, konumlarından ve yapılarından zaten toplamış olabileceğiniz gibi, maddeleri hücrenin bir bölümünden diğerine taşımak için kullanılır; daha doğrusu, bu taşımanın gerçekleşebileceği bir kanal görevi görürler.

Ribozomların bağlı olup olmamasına göre ayırt edilen iki tip ER vardır. Kaba ER, çok sayıda ribozomun bağlı olduğu yığılmış veziküllerden oluşur. Kaba ER'de, oligosakarit grupları (nispeten kısa şekerler), diğer organellere veya salgı keseciklerine geçerken küçük proteinlere bağlanır. Smooth ER ise ribozom içermez. Pürüzsüz ER, proteinleri ve lipidleri taşıyan veziküllere yol açar ve aynı zamanda yutma ve inaktive etme yeteneğine de sahiptir. zararlı kimyasallar, böylece bir tür yok edici-temizlik-güvenlik işlevini yerine getirmenin yanı sıra bir ulaşım aracıdır. kanal.