Hücre Zarından Madde Geçişleri

Hücre zarından madde geçişleri, canlıların hayatta kalması ve hücre görevlerinin yerine getirilmesi için son derece önemlidir. Hücrenin sınırlarını belirleyen ve hücre içeriklerinin dış ortamdan ayrılmasını sağlayan hücre zarı, moleküllerin geçişini seçici olarak düzenleyip hücreye nelerin gireceğini, hücreden nelerin çıkacağını belirler.

Resim: Hücre zarının yapısı

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.

Hücre zarından madde geçişleri, süreçte enerji gerektirmeyen (pasif ) ve enerji gerektiren (aktif) taşıma şeklinde ikiye ayrılır.

Resim: Hücre zarından madde geçişleri

Pasif taşıma, maddelerin hareket etmek için enerjiye ihtiyaç duymadığı geçiş türüdür.

• 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.

Difüzyon:

Moleküllerin yüksek yoğunluktaki ortamdan düşük yoğunluklu ortama hareketidir.

• Enerji (ATP) gerekmez.
• Hücre zarından geçiş çift yönlü olabilir.
• Geçen maddeler küçük boyutludur.
• Yardımcı proteinler görev almaz.
• Yoğunluk farkı kalmadığında geçiş sonlanır.
• Canlı ortamlarda gerçekleşmesi zorunlu değildir.
• Parfüm kokusunun yayılması, şekerin çayda erimesi, mürekkebin suda yayılması gibi olaylar difüzyona örnek verilebilir.

Resim: Difüzyon

Ozmoz

• Su moleküllerinin seçici geçirgen zardan geçişidir.
• Hücrelerde genellikle kanal proteinleri aracılığı ile gerçekleşebilir.
• Cansız yapılarda da görülebilir.
• Enerji (ATP) gerekmez.
• Yoğunluk farkı kalmadığında geçiş sonlanır.

Resim: Ozmoz

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.

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.)

Resim: lazmoliz, 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.

Resim: Ortamlar

Aktif Taşıma

• Enerji (ATP) gereklidir.
• Moleküllerin az yoğunluklu ortamdan yüksek yoğunluklu ortama hareketidir.
• Geçiş taşıyıcı proteinler aracılığı ile gerçekleşir.
• Hücre zarından geçiş çift yönlü olabilir.
• Yalnızca canlı ortamlarda gerçekleşir.

Resim: Aktif taşıma

Endositoz

• Büyük moleküllerin hücre içine alınmasıdır.
• ATP harcanır.
• Enzimler kullanılır.
• Endositoz olaylarının gerçekleşmesi sırasında hücre zarı miktarında azalma olur.
• Hücre çeperi bulunduran canlılarda görülmez. (Bakteri, mantar, bitki vb.)

Ekzositoz

• Büyük moleküllerin hücre dışına atılmasıdır.
• ATP harcanır.
• Enzimler kullanılır.
• Ekzositoz olaylarının gerçekleşmesi sırasında hücre zarı miktarında artma olur.
• Bütün canlı hücrelerde görülebilir.

Resim: Endositoz ve Ekzositoz