Hücreler yaşamsal faaliyetlerini devam ettirebilmek için sürekli olarak bulunduğu ortamla madde alış-verişi yapmak zorundadır.
Hücre zarından;
- Küçük moleküller büyük moleküllere göre,
- Yağda çözünen moleküller çözünemeyenlere göre,
- Yağı çözen moleküller çözemeyenlere göre,
- Nötr moleküller iyonlara göre,
- Eksi (-) yüklü iyonlar artı (+) yüklü iyonlara göre daha kolay geçerler.
Şekil: Hücre Zarı
Hücre zarından madde geçişleri aşağıdaki gibi çeşitli şekillerde olmaktadır:
Şekil: Hücre Zarından Madde Taşınımı
I. Küçük Moleküllerin Zardan Geçişi
A) Pasif Taşıma:
- Moleküllerin çok yoğun ortamdan az yoğun ortama kendiliğinden geçmeleri olayıdır.
- Enerji (ATP) harcanmaz.
- Canlı ve cansız ortamlarda görülebilir.
- Difüzyon ve osmoz olmak üzere iki şekilde gerçekleşir.
a) Difüzyon:
- Küçük moleküllerin yoğun olarak bulundukları ortamdan az yoğun olarak bulundukları ortama kendiliğinden geçmesi olayıdır.
- Bütün canlılarda gaz değişim olayları difüzyonla olmaktadır.
- Basit difüzyon olaylarında taşıyıcı proteinler kullanılmazken, kolaylaştırılmış difüzyon olaylarında taşıyıcı proteinler kullanılır.
- Parfüm kokusunun yayılması, şekerin çayda erimesi, mürekkebin suda yayılması gibi olaylar difüzyona örnek verilebilir.
Şekil: a) Basit Difüzyon, b) Kolaylaştırılmış difüzyon
Difüzyon Hızını Etkileyen Faktörler:
- Sıcaklık arttıkça difüzyon hızlanır.
- Ortamlar arasında yoğunluk farkı arttıkça difüzyon hızlanır.
- Difüzyon yüzeyi arttıkça difüzyon hızlanır.
- Molekül büyüklüğü arttıkça difüzyon yavaşlar.
b) Osmoz:
- Suyun yarı geçirgen zardan difüzyonuna osmoz denir.
- Enerji (ATP) harcanmaz.
Şekil: Osmoz olayı
Osmoz olaylarında birtakım osmotik kuvvetler görülmektedir. Bunlar:
Osmotik Basınç: Monomer maddelerin yaptığı basınçtır. Bir başka deyişle hücrenin su alma isteğidir.
Turgor Basıncı: Hücre içindeki suyun zarlara yaptığı basınçtır.
NOT: Osmotik basınç ile turgor basıncı birbiri ile ters orantılı olup aradaki fark emme kuvvetine eşittir.
Emme Kuvveti = Osmotik Basınç - Turgor Basıncı
Osmotik Olaylar:
Plazmoliz: Hücrenin hipertonik ortamda su kaybederek büzülmesi olayıdır.
Deplazmoliz: Plazmoliz olmuş bir hücrenin hipotonik ortamda su alarak normal hale gelmesi olayıdır.
Turgor: Hücrenin hipotonik ortamda normalden fazla su alarak şişmesi olayıdır.
Hemoliz: Turgor halindeki hücrenin daha fazla su alarak patlaması olayıdır.
NOT: Hücre çeperi bulunduran canlılarda hemoliz olayı görülmez. (Bakteri, mantar, bitki vb.)
Şekil: Plazmoliz, deplazmoliz, hemoliz olayları
İzotonik Ortam: Yoğunluğu hücre yoğunluğuna eşit ortamlardır. (Eş yoğunluklu ortamlar)
Hipertonik Ortam: Yoğunluğu hücre yoğunluğundan fazla olan ortamlardır.
Hipotonik Ortam: Yoğunluğu hücre yoğunluğundan az olan ortamlardır.
Şekil: Ortamlar
B) Aktif Taşıma:
- Moleküllerin az yoğun ortamdan çok yoğun ortama doğru geçişleridir.
- Enerji (ATP) harcanır.
- Sadece canlı hücrelerde görülür.
- Taşıyıcı proteinler ve enzimler görev alır.
Şekil: Pasif taşıma ve aktif taşıma olaylarının karşılaştırılması
II. Büyük Moleküllerin Zardan Geçişi
Hücre zarındaki porlardan geçemeyecek büyüklükteki maddelerin geçişidir. İki şekilde gerçekleşmektedir:
A) Endositoz:
- Büyük moleküllerin hücre içine alınmasıdır.
- ATP harcanır.
- Enzimler kullanılır.
- Taşıyıcı proteinler görev almaz.
- Hücre çeperi bulunduran canlılarda görülmez. (Bakteri, mantar, bitki vb.)
- Endositoz olayları fagositoz ve pinositoz olmak üzere iki şekilde gerçekleşir.
- Fagositoz; büyük katı moleküllerin hücre içine alınmasıdır. Yalancı ayaklar oluşturulur. Örneğin akyuvar hücrelerinin mikropları yemesi.
- Pinositoz; büyük sıvı moleküllerin hücre içine alınmasıdır. Pinositoz cebi oluşumu görülür.
NOT: Endositoz olaylarının gerçekleşmesi sırasında hücre zarı miktarında azalma olur.
Şekil: Fagositoz
Şekil: Pinositoz
B) Ekzositoz:
- Büyük moleküllerin hücre dışına atılmasısır.
- ATP harcanır.
- Enzimler kullanılır.
- Taşıyıcı proteinler görev almaz.
- Bütün canlı hücrelerde görülebilir.
NOT: Ekzositoz olaylarının gerçekleşmesi sırasında hücre zarı miktarında artma olur.
Şekil: Ekzositoz
İnteraktif Etkinlikler: