Hücre Zarı

3. Hücre Zarı

Hücre Zarının Özellikleri

• Tüm canlılarda bulunan ortak bir yapıdır.
• Tek katlı zarla çevrilidir. Üzerinde ribozom taşımaz.
• Endoplazmik Retikulum tarafından oluşturulur.
• Canlı, esnek, ince, seçici geçirgen (yarı geçirgen) yapıdadır.
• Kendini yenileyebilme ve onarılabilme özelliğindedir. (Golgi aygıtı görev alır.)
• Üzerinde madde alışverişini sağlayan porlar bulunur.
• Bir molekülün zardan geçip geçemeyeceği ya da ne kadar kolaylıkla geçebileceği molekülün ve hücrenin özelliğine bağlıdır.

Hücre Zarının Görevleri

• Madde alışverişini sağlar. (En önemli görevidir)
• Hücreye şekil verir, korur ve dağılmasını önler.
• Hücreye alınan veya hücreden atılan moleküllerin seçimini ve geçişini kontrol eder.
• Hücrenin çevresini tanımasını ve hücrelerin birbirleriyle etkileşimini sağlar.
• Amip, akyuvar gibi hücrelerde fagositoz ile hareketi sağlar.
• Toksinlerin veya antijenlerin hücreye zarar vermesini önler.
• Savunma hücreleri ile vücuda giren yabancı mikropların yakalanıp yutulmasını sağlar.
• Bitki hücrelerinde hücre çeperinin yapısına katılan selülozu sentezler.
• Hormonların hedef hücrelerde tanınmasını sağlar.
• Farklılaşarak sil, kamçı, yalancı ayak, villus, pinositoz cebi, besin kofulu, mezozom gibi yapıların oluşumunu sağlar. 

Hücre Zarının Yapısı (Akıcı Mozaik Zar Modeli)

• Hücre zarı ile ilgili geçerli olan model 1972 yılında Singer (Singır) ve G. Nicholson (Nikılsın) tarafından geliştirilmiştir.
• Hücre zarının yapısını açıklayan bu modele Akıcı mozaik zar modeli denir.
• Bu modele göre; hücre zarı temelde protein, lipit ve karbonhidrat moleküllerinden meydana gelmiştir.
• Bu modele göre zarın yapısında iki sıra halinde fosfolipit tabakası bulunur.
• Bu moleküllerin genellikle hücre zarında bulunma oranları Protein (%55) > Lipit (%42) > Karbonhidrat (%3) şeklindedir.
• Çift katlı fosfolipit tabakası esnek olup sürekli hareket halindedir. Bu durum hücre zarına akıcılık özelliği kazandırır.
• Fosfolipitlerin baş kısmı fosfat ve gliserolden oluşur ve dışa dönüktür. Çift tabaka halinde bulunan fosfolipitlerin baş kısımlarında biri hücre dışına bakarken diğeri sitoplazmaya bakar. kuyruk kısımları ise ortada kalır.
• Baş kısımlar suda çözünür ve hidrofilik (suyu seven) yapıdadır.
• Yağ asitlerinden oluşan kuyruk kısımlar ortada ve birbirine dönüktür. Bu kuyruk kısımlar iki molekül yağ asidinden oluşur ve suda çözünmez. Bu kısım hidrofobik (suyu sevmeyen) yapıdadır.
• Bu nedenle fosfolipit tabakası suyun hücreye giriş ve çıkışını büyük oranda engeller yapıdadır.
• Fosfolipit moleküllerinin arasında düzenli şekilde dağılmış protein molekülleri bulunur.
• Bu proteinler yağ tabakası içinde hücre zarını boydan boya kat ederek kanal proteinleri oluşturur.
• Bu kanal proteinler;
  • Hücrenin dış ortamla madde alışverişini sağlar.
  • Sitoplazmanın homeostatik dengesini düzenler.

• Kanal proteinlerinin dışında hücre zarının yüzeyine tutunmuş yüzey proteinleri de bulunur. Bu yüzey proteinleri çoğunlukla enzim görevi yapar.
• Zarın yapısında bulunan glikoz molekülleri serbest olarak bulunmazlar. Zarın dış kısmında protein ya da lipitlere bağlı olarak bulunurlar.
• Proteinlere bağlanarak → Glikoproteinleri, lipitlere bağlanarak → Glikolipitleri oluştururlar.

► Hücre zarındaki fosfolipit sentezi granülsüz (düz) endoplazmik retikulum tarafından gerçekleştirilir.

► Glikoprotein ve glikolipit sentezi ise golgi aygıtı tarafından gerçekleştirilir.

Glikoproteinler ve Glikolipitlerin Görevleri

• Hücrenin antijenik özellik kazanmasında,
• Hücrelerin birbirini tanımasında,
• Hücre yüzeyinin negatif yük kazanmasında,
• Uyarıları algılayan reseptör oluşumunda,
• Bağışıklık sisteminde önemli rol oynar.
• Hücre zarının seçici geçirgenliğini denetleme

Hücre Zarından Madde Geçişleri

► Hücre zarından bazı maddeler diğerlerine göre daha kolay geçebilirler.

► Hücre zarından maddelerin geçiş kolaylığı şöyledir:

• Küçük moleküller büyük moleküllere göre daha kolay geçer. Örneğin; glikoz, fruktoz, galaktoz, amino asit, yağ asidi, gliserol, vitamin, nükleotit gibi organik monomerler ile su, mineral, tuz ve iyonlar gibi inorganik moleküller hücre zarından daha kolay geçer.
• Nötr atomlar, iyonlara göre daha kolay geçer. Örneğin; Su, tuz nötr olduğu için klor (Cl^-) ve sodyum (Na⁺) iyonlarına göre daha kolay geçer.
• Negatif (-) yüklü iyonlar, pozitif (+) yüklü iyonlara göre daha kolay geçer. Örneğin; Klor (Cl^-) iyonu Sodyum (Na⁺) iyonuna göre daha kolay geçer.
• Yağda çözünen maddeler, suda çözünenlere göre daha kolay geçer. Örneğin; A, D, E, K vitaminleri >  B grubu, C vitaminleri
• Yağı çözen maddeler, çözemeyenlere göre hücre zarından daha kolay geçer. Örneğin; Eter, kloroform, alkol > A vitamini

Hücre Zarından Madde Geçiş Yolları

• Hücrelerin canlılıklarını korumaları ve sürdürebilmeleri için madde alışverişi yapabilmeleri gerekir.
• Madde alışverişi sayesinde hücrede gerçekleştirilecek metabolik faaliyetler için ihtiyaç duyulan organik ve inorganik maddelerin alınması, metabolik olaylar sonucu oluşan artık maddelerin ve ürünlerin de dışarı atılması gerçekleşir. Böylece hücre içi madde dengesi korunmuş olur.

Hücre Zarından Direk Geçebilen Maddeler

♦ Riboz ve deoksiriboz şekerler

♦ Glikoz, fruktoz ve galaktoz

♦ Yağ asiti ve gliserol, steroitler