|
PROKARYOT (PROKARYOTİK) HÜCRE
Üst alem: Prokaryota
Alem: Monera Zarla çevrili gerçek bir çekirdeği,
endoplazmik retikulumu, plastları ve mitokondrileri bulunmayan, ancak
histonlara bağlanmamış bir veya birkaç DNA molekülü içeren hücredir.
Bakteriler, mavi-yeşil su yosunları bu canlılara örnektir.
Elektron mikroskobunun geliştirilmesiyle birlikte, biyologlar hücre içi
yapıları inceleme fırsatı buldular. Bu araştırmalar sonunda canlılar
aleminde iki temel hücre tipi olduğu ortaya çıktı; Prokaryotik ve
Ökaryotik hücre. Yapısal olarak daha basit olan prokaryotik hücre yapısı
sadece bakterilerde bulunur. Diğer bütün organizmalar yani protista,
fungi (mantarlar), bitkiler ve hayvanlar, daha karmaşık olan ökaryotik
hücre yapısına sahiptir.
Prokaryotlar ya da Prokaryota; bakteriler, mavi-yeşil algler, riketsiyalar, aktinomisetler ve mikoplazmaların gruplarının dahil
olduğu; gerçek çekirdek zarları ve membrana bağlı organelleri olmayan,
fosfolipid barındıran hücre duvarı ve tek helezonlu DNA molekülü hücre
içinde serbest halde bulunan mikroorganizmaları kapsayan canlılar üst
alemdir.
Organeller ve karmaşık sitoplazma yapısı bu canlılarda bulunmaz.
Mavi-yeşil algler çekirdeksiz hücrelerin en gelişmiş kolunu oluşturur.
Hemen hemen hepsi kromozom olarak proteinle çevrilmiş çember şeklinde
bir DNA zinciri içerirken, mitoz bölünme yapmazlar. Her hücrede haploit
olan tek kromozom, açılarak bir hücrenin bir ucundan diğer ucuna hareket
ederek kendini eşlediğinde, hücre bölünür. Evrim sürecinde, 2,5-3 milyar
yıl önce, kese şeklindeki ilk hücrelerden evrimleştikleri
düşünülmektedir.
Prokaryotlar üç’e ayrılır:
Virüsler
Bakteriler
Mavi-Yeşil algler
VİRÜSLER
Çok küçük mikroorganizmalardır. Uzun süre bilim adamlarının dikkatini
çekmemiştir. Meydana getirdiği hastalıklar hep bakterilerden
bilinmiştir. Elektron mikroskobunun bulunmasıyla ancak virüslerin
farkına varılmıştır.
İlk olarak tütün bitkisinin yapraklarında hastalık meydana getiren virüs
bulunmuştur. Daha önce tütünlerde bu hastalığın bakteriler tarafından
meydana getirildiği sanılıyordu, fakat incelemelerin hiç birisinde
bakteriye rastlanmıyordu. Hasta tütün yapraklarından elde edilen öz
tütün elektron mikroskobuyla incelenmesinden sonra hastalığın bakteri
dışında yeni bir mikroorganizma tarafından meydana getirildiği görüldü.
Bu mikroorganizmalarda daha önce hiç rastlanılmayan ve bilinmeyen bir
yapı ortaya çıktı. Normal hücre yapısına benzemeyen virüslerde sadece
dış tarafında bir protein kılıf ve içerisinde nükleik asit vardı.
Bunların dışında stoplazma, organel gibi yapılar bulunmuyordu. Bu yapıda
onların zorunlu parazit yaşamalarını gerektiriyordu.
Evet, bir virüsün yapısı sadece dışta bir protein kılıf ve içerisinde
nükleik asitten meydana gelir. Herhangi bir organeli ve enzimleri
olmadığı için normal bir hücre gibi yaşamlarını sürdürebilmeleri
olanaksızdır. Yaşamsal faaliyet (üreme gibi) gösterebilmek için mutlaka
canlı bir hücreye girmeleri gerekir. Hücre dışında ise kristal halde
bulunurlar. Bu yüzden bilim adamları tarafından cansızlık ile canlılık
arasında geçiş formu olarak kabul edilirler.
Virüsler küre, çubuk ve elips şeklinde olabilirler. Bulundurdukları
nükleik asit tek çeşittir. Yani ya sadece DNA yada sadece RNA
bulundururlar. Aynı zamanda çok ta spesifiktirler. Sadece belirli
hücrelere girerler. Bir kuduz virüsü sadece beyin hücrelerine, uçuk
virüsü sadece ağız civarındaki epitel doku hücrelerine bir bakteriyofaj
sadece belirli bakteri türlerine, AIDS virüsü sadece kandaki akyuvar
hücrelerine gibi.
Virüs hücreye tutunduğunda ilk önce hücrenin zarını eritir. Daha sonra
bu delikten içeriye kendi nükleik asitini akıtır. Hücreye giren virüs
nükleik asiti derhal yönetimi ele geçirerek hücreyi kendi hesabına
çalıştırmaya başlar. İlk önce kendi nükleik asitlerinin kopyalarını
arkasından da protein kılıflarını sentezlettirir. Daha sonra bunları
birleştirerek yüzlerce virüs oluşmasını sağlar. Hücre içerisindeki
virüsler hücreyi patlatarak dışarı çıkar ve yeni hücrelere saldırırlar.
Yapılarından dolayı ve hücre içerisinde bulunduklarından antibiyotik
türü ilaçlardan etkilenmezler.
BAKTERİLER
GENEL ÖZELLİKLERİ
Monera alemini oluşturan prokaryot canlıların en yaygın ve en çok
bilinen grubu bakterilerdir. O kadar yaygındır ki bugün dünyamızda
bakterinin bulunmadığı yer yoktur diyebiliriz. En çok organik atıkların
bol bulunduğu yerlerde ve sularda yaşarlar. Bununla beraber, -90 0C
buzullar içinde ve +80 0C kaplıcalarda yaşayabilen bakteri türleri de
vardır. Hava ile ve su damlacıkları ile çok uzak mesafelere
taşınabilirler. Deneysel olarak ilk defa 17. yüzyılda bakterileri
gözleyebilen ve onların şekillerini açıklayan Antoni Van Lövenhuk
olmuştur. Bakteriler bütün hayatsal olayların gerçekleştiği en basit
canlılardır. Hepsi mikroskobik ve tek hücrelidirler. Büyüklükleri normal
ökaryotik hücrelerin mitokondrileri kadardır.
HÜCRE YAPISI
Prokaryot olduklarından zarla çevrili çekirdek, mitokondri, kloroplast,
endoplazmik retikulum, golgi gibi organelleri yoktur. Ribozom bütün
bakterilerin temel organelidir. DNA, RNA, canlı hücre zarı ve sitoplazma
yine bütün bakterilerin temel yapısını oluşturur. Bunlara ek olarak
bütün bakterilerde hücre, cansız bir çeperle (murein) sarılıdır. Çeperin
yapısı, bitki hücrelerinin çeperinden farklıdır. Selüloz ihtiva etmez.
Bazı bakterilerde hücre çeperinin dışında kapsül bulunur. Kapsül
bakterinin dirençliliğini ve hastalık yapabilme (patojen olma)
özelliğini artırır.
Bazı bakteriler kamçılarıyla aktif hareket edebilirken, bazıları
kamçıları olmadığı için ancak bulundukları ortamla beraber pasif hareket
edebilirler.
buna göre bakteriler, kamçısız, tek kamçılı, bir demet kamçılı, iki
demet kamçılı ve çok kamçılı olarak gruplandırılır. Bazı bakteriler
"mezozom" denilen zar kıvrımları bulundurur. Burada oksijenli solunum
enzimleri (ETS enzimleri) vardır. Oksijenli solunum yapan, ancak
mezozomu bulunmayan bakterilerde ise solunum zinciri enzimleri hücre
zarına tutunmuş olarak bulunur. bakterilerde genel yapının % 90'ı sudur.
suda çözünmüş maddeler hücre zarından giriş-çıkış yaparlar. DNA'lar
sitoplazmaya serbest olarak dağılmıştır. Bakteriler ökaryot hücrelere
göre daha çok ve daha küçük ribozom içerirler. bu sayede protein
sentezleri çok hızlıdır.
Bakteriler çeşitli özellikleri bakımından gruplandırılırlar. Bu
özelliklerin başlıcaları ; şekilleri, kamçı durumları, beslenmeleri ve
boyanmaları olarak sayılabilir.
ŞEKİLLERİ ve BOYANMALARI
Bakteriler ışık mikroskobunda bakıldığında başlıca şu şekillerde
görülürler.
a. Çubuk şeklinde olanlar (Bacillus):Tek tek veya birbirlerine
yapışmışlardır. Tifo, tüberküloz ve şarbon hastalığı bakterileri bu
şekildedir.
b. Yuvarlak olanlar (Coccus): Genellikle kamçısızdırlar. Zatürre ve bel
soğukluğu bakterileri bunlara örnektir.
c. Spiral olanlar (Spirullum): Kıvrımlı bakterilerdir. Frengi
bakterileri ve dişlerde yerleşen Spiroketler bunlara örnektir.
d. Virgül şeklinde olanlar (Vibrio): Virgül biçiminde tek
kıvrımlıdırlar. Kolera bakterisi gibi.
MAVİ – YEŞİL ALGLER
GENEL ÖZELLİKLERİ
A. MORFOLOJİLERİ
Alg’ler dış görünüşleri nedeniyle çok farklı organizmalardır. Tek
hücreliden kolonial duruma, ipliksi biçimlerden karışık gelişmiş
talluslu yapılara kadar değişik biçimlerde gözlenebilmektedir.
Tek hücreli Alg’leri organizasyon sırasına göre Rizopodial,Protococcal
ve Flagellatolmak üzere değişik tiplere ayırabiliriz. Bir hücreli
yapıdan kolonial duruma geçişte bireylerin hücre bölünmeleri sonucunda
yavruların jelatinimsi yapıda bir özdek ile çevrilmesinden ya
Tetrasporal (dörtlü) yada birlikte bulunan Sönobial (çok sayılı)
Alg’lerin meydana geldiği görülür. Eğer yenilenen bölünmelerde yavru
hücreler ayrılmaz ise ortaya ipliksi yapılar çıkar. Daha sonra yansal
sürgün ve sabit çeper yapısına rastlanır. Alg’lerde ileri evrim
safhalarında sürünücü ve dik çıkan ipliksi yapılarda bu ayrıcalaşmalar
nedeniyle karışık dallı olan Heterotrikal tipte tallus yapıları ile
karşılaşılır.
Bazı Alg’ler daha çok farklılaşarak Trikotalik tipte gelişme gösteren
tallus yapılarını oluştururlar. Bu tiplerin ilerlemiş durumlarında
plektankima oluşur. Plektankima tallus ya uniaksial yada multiaksial
olarak oluşur. Alg’lerde en gelişmiş yapı bir yada birden çok düzlemde
gelişme sonoco etli yapıların ortaya çıktığı parankimatik tallus dur.
B. ÜREMELERİ
Alg’ler soylarını sürdürebilmeleri ve kendine benzerlerine
oluşturulabilmeleri için çoğalmak zorundadırlar. Bu durum tüm canlılarda
olduğu gibi üreme ile gerçekleşmektedir. Suda yaşıyan Alg’ler çeşitli
biçimlerde çoğalma göstermektedirler. Bunları biz 3 ana grupta
toplayabiliriz.
1. Vejatatif üreme
2. Eşeysşz üreme
3. Eşeyli üreme
ALG’LERİN FİZYOLOJİSİ
Alg’lerin fizyolojisi bir taraftan yüksek bitkilerle birçok
benzerliklere sahip olurken diğer taraftan hiçbir bitki grubunda
rastlanmayan hücre çeperi yapısı, hareketsizlik, gelişme evreleri,
pigment yapısı ve şekillerinin farklılığı nedeniyle sayısız ayrıcalıklar
yaratmaktadır.
Fizyolojik araştırmalar için ideal bir araştırma objesi olan Alg’lerde
fotosentez ve madde alımı organlarında farklılaşma yoktur. Yalnız bu iki
organ arasında bir iş bölümü olabilir. Burada yüksek bitkilerde
karşılaşan madde transportu komplikasyonları tamamen yok olmuştur. Hemen
hemen bütün Alg’ler sıvı ortamlarda çevre faktörünün kontrolü ve ölçülü
bakım altında kolayca kültüre edilebilir. Bu yapılacak kültürler için ek
güçlük olarak toprak suyu, toprak ve hava faktörleri gelmektedir.Bitki
fizyolojisi tarihçisine bir göz atılacak olunursa, ilk yapılmış birkaç
kültür çalışmasının Alg’ler üzerinde olduğu derhal fark edilir. Daha
sonra saf kültür teknikleri geliştirilinceye kadar biraz azalmıştır. Bu
çalışmalarda genellikle direk olarak araziden toplanan taze materyel
üzerinde yapılmıştır. O zamanlarda kültür imkanları ve olanakları fazla
gelişmediğinden bu yol tercih edilmiştir. İlk çalışmalarda Alg’lerin
kimyasal yapıları, hücre içi yapılarının işlev yapılarının açıklığa
kavuşturulması üzerinde durulmuştur.
Her iki hücre tipinde ortak olan özellikler:
* Benzer yapıda hücre zarı.
* Genetik bilginin DNA aracılığıyla kodlanması ve aktarılması.
* Transkripsiyon ve translasyon mekanizmalarının ve ribozomların benzer
olması.
* Kimyasal enerjiyi ATP olarak depolamak için kullanılan mekanizmanın
benzer olması (prokaryotların hücre zarında, ökaryotların mitokondri
zarında).
* Zar proteinlerini senaaaleme ve hücre zarına yerleştirmede kullanılan
mekanizmanın benzerliği.
* Benzer yapıda proteazomlar (protein sindiren yapılar).
Ökaryotik hücrede bulunup prokaryotlarda bulunmayan özellikler:
* Hücrede, çekirdek adı verilen ve bir zarla sitoplazmadan ayrılan bir
bölümün bulunması. Çekirdek zarında bulunan karmaşık yapılı porlar
(delikler).
* DNA ile birlikte mitoz bölünme sırasında sıklaşabilme özelliğine sahip
proteinlerin bulunması.
* Karmaşık yapılı zarsı sitoplazmik organellerin bulunması.
* Oksijenli solunum için özelleşmiş sitoplazmik organeller: mitokondri.
* Fotosenaaa için özelleşmiş sitoplazmik organeller: kloroplast.
* Karmaşık yapılı hücre iskeletinin (sitoskeleton) bulunması. (Mikrofilamentler,
ara filamentler ve mikrotübüller.)
* Daha karmaşık kamçı (flagella) yapısı.
* Hücre zarıyla kesecikler oluşturarak sıvı ve katı maddeleri hücre
içine alabilme yeteneği. (Endositoz ve fagositoz.)
* Bitkilerde selüloz içeren hücre duvarı.
* Hücre bölünmesi sırasında kromozomların ayrılmasını sağlayan ve
mikrotübül yapıda olan iğ iplikleri.
* Diploidlik: her hücrede bir genin iki kopya halinde bulunması.
* Mayoz bölünme ve döllenme gerektiren eşeyli üreme.
|
