Difüzyon Osmoz Ve Aktif Taşıma
Hücrelerin canlılıklarını korumaları ve sürdürebilmeleri için madde alışverişi yapabilmeleri zorunludur. Madde alışverişi sayesinde hücrede gerçekleştirilecek olan metabolik faaliyetler için ihtiyaç duyulan organik ve inorganik maddelerin alınması, ayrıca; metabolik olaylar sonucu oluşan artık maddelerin ve ürünlerin de dışarı atılması gerçekleşir. Böylece hücre içi madde dengesi korunmuş olur.
Hücre zarından madde geçişlerini taşınan maddelerin büyüklüğüne göre iki kısma ayırabiliriz.
1- Küçük Moleküllerin Geçişi: Pasif Taşıma (Difüzyon ve Osmoz) ve Aktif Taşıma
2- Büyük Moleküllerin Geçişi: Endositoz (Fagositoz ve Pinositoz) ve Ekzositoz
Hücre zarından madde geçişlerini enerji (ATP) harcanıp harcanmamasına göre iki kısma ayırabiliriz:
1- Enerji (ATP) Harcanmayan Geçişler: Pasif Taşıma (Difüzyon ve Osmoz)
2- Enerji (ATP) Harcanan Geçişler: Aktif Taşıma, Endositoz (Fagositoz ve Pinositoz) ve Ekzositoz
1- Küçük Moleküllerin Geçişi:
A- Pasif Taşıma: Küçük moleküllü maddelerin çokyoğun ortamdan az yoğun ortama (osmoz ve difüzyon yardımıyla) hücre içine enerji harcanmadan alınması. Bu taşıma şekli; canlı veya cansız ortamda gerçekleşebilir. Pasif taşıma, basit difüzyon, kolaylaştırılmış difüzyon ve osmoz olmak üzere üç şekilde gerçekleşir. Taşıma işlemi iki yönlü olarak gerçekleşebilir. Madde taşınması sırasında sıcaklık ve hareketdifüzyonu hızlandırır. İki ortam arasında madde yoğunluğu dengeleninceye kadar taşıma devam eder, sonra durur. Taşıma moleküllerinkinetik enerjisiyle sağlanır.
Basit Difüzyon:Moleküllerin çok yoğun oldukları ortamdan, az yoğun oldukları ortama herhangi bir taşıyıcı proteine ihtiyaç duymadan, kendiliğinden geçmesine basit difüzyon denir. Canlı ve cansız tüm hücrelerde gerçekleşir ve enerji harcanmaz.
Kolaylaştırılmış Difüzyon:Moleküllerin hücre zarından çok yoğun oldukları ortamdan, az yoğun oldukları ortama herhangi bir taşıyıcı yardımıyla geçmesine kolaylaştırılmış difüzyon denir. Örneğin; glikoz (permeaz enzimiyle geçer), fruktoz, amino asit.
Osmoz: Çözücü maddelerin (suyun), az yoğun ortamdan çok yoğun ortama seçici geçirgen bir zardan enerji harcanmadan geçişidir. Bu tanımda, seçici geçirgen zardan kasıt, çözünenleri geçirmeyen fakat çözücüleri geçiren bir zardır.
B- Aktif taşıma: Küçük moleküllerin (porlardan geçebilen moleküller), az yoğun ortamdan çok yoğun ortama ATP (enerji) harcanarak geçişine verilen isimdir. Aktif taşımada, hücre zarı üzerindeki porlardan geçebilecek büyüklükteki moleküller,taşıyıcı protein ve taşıyıcı enzimler yardımıyla taşınır. Taşıma sırasında enerji kullanıldığı için sadece canlı hücrelerde gerçekleşebilir. Madden taşınması; hücre içinden hücre dışına olabileceği gibi hücre dışından hücre içine olacak şekilde iki yönlü olarak gerçekleşebilir. Canlılığını devam ettiren bir hücrenin aktif taşıma yapması zorunludur. Aktif taşımanın gerçekleştiği ortamdaki sıcaklık artışı, taşımayı önce hızlandırır. Fakat sıcaklık artışı devam ettikçe taşıma hızı azalır. Bunun nedeni aktif taşımada kullanılan taşıyıcı protein ve enzimlerin yüksek sıcaklıkta “denatüre” olmasıdır.
2- Büyük Moleküllerin Geçişi:
A- Endositoz: Hücrelerin zarlarından geçemeyecek büyüklükteki maddelerin içeri alınma şeklidir. Enerji gerektiren bir madde alınımdır. Monomerler, hücre zarından geçebilir. Ancak polimer maddeler hücre zarından geçemeyecek kadar büyüktür. Bu maddeleri içeri alırken hücre endositoz yapar. Polimer maddelere örnek olarak nişasta, glikojen ve protein verilebilir. Temelde endositoz iki ana başlıktan oluşur. Bunlar fagositoz ve pinositozdur.
Fagositoz:Hücre zarından geçemeyecek kadar büyük katı maddelerin hücre zarı tarafından yalancı ayak oluşturulduktan sonra organik maddeyi sararak hücrenin içine alınmasıdır. Fagositozda ATP harcanır. Fagositoz yapabilen canlılara örnek olarak amip, öglena ve insan akyuvar hücreleri verilebilir. Bitki hücreleri gibi hücre çeperine sahip canlılar fagositoz yapamazlar.
Pinositoz: Hücre zarından geçemeyecek kadar büyük olan sıvı maddelerin içeri alınma şeklidir. Tıpkı fagositozda olduğu gibi canlı bu alımı yaparken enerji harcar. Fagositozun aksine bitki hücreleri gibi hücre çeperine sahip canlılar da pinositoz yapabilir.
B- Ekzositoz: Ekzositoz, endositoz ile birlikte aktif taşımayı oluşturur. Hücre içindeki büyük moleküllerin hücre dışına atılmasını sağlayan taşıma şeklidir. Hücre içindeki moleküllerin sindirlemeyen atıkları, koful içinde hücre zarına getirilip, koful zarı ve hücre zarının birleşmesi yoluyla atılır. Koful zarı, birleşim yerinden açılarak atık maddeleri dışarı atar. Enerji harcanması, kofulların ve enzimlerin kullanılması nedeniyle aktif taşımaya dahil edilir. ATP enerjisi harcanır. Hücre yüzeyi artar. Ekzositoz hücrelerin koful içindeki maddeleri hücre dışına vermesi olayıdır. Ekzositoz olayı salgı yapan bütün hücrelerde görülür. Hücre zarından geçemeyen maddeler. Örneğin: Meme bezlerinden salgılanan süt, ağız içine salgılanan tükürük, mide hücrelerinden salgılanan sindirim enzimleri, çiçeklerden salgılanan nektar.
aktif taşıma, atp, difüzyon, ekzositoz, ekzositoz nedir, endositoz, endositoz nasıl olur, endositoz nedir, fagositoz, hücre zarı, hücre zarından madde geçişi, madde geçişi, osmoz, pasif taşıma, pasif taşıma nasıl olur, pasif taşıma nedir, pinositoz
Kaynakça[değiştir Hücre Zarından Madde Geçişleri
- 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 madde geçişlerini taşınan maddelerin büyüklüğüne göre ikiye ayırabiliriz,
- Küçük Moleküllerin Geçişi: Pasif taşıma (difüzyon ve osmoz) ve aktif taşıma
- Büyük Moleküllerin Geçişi: Endositoz (fagositoz ve pinositoz) ve ekzositoz
- Hücre zarından madde geçişlerini enerji harcanıp harcanmamasına göre ikiye ayırabiliriz:
A. Enerji (ATP) harcanmayan geçişler: Pasif taşıma (difüzyon ve osmoz)
B. Enerji (ATP) harcanan geçişler: Aktif Taşıma, endositoz (fagositoz ve pinositoz) ve ekzositoz
- Şimdi bu geçiş çeşitlerini bir şema ile topluca görelim
Küçük Moleküllerin Geçişi
a. Pasif Taşıma: Küçük boyutlu moleküllerin hücre zarından enerji harcanmadan doğrudan geçmesi ile olan taşımadır.
Pasif Taşımanın Özellikleri
- Küçük boyutlu moleküller taşınır.
- Hücre enerji harcamaz.
- Taşıma çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğrudur.
- Çift yönlü olarak gerçekleşebilir.
- Canlı ve cansız hücrelerde görülür.
- Sıcaklık ve hareket difüzyonu hızlandırır.
- Geçişme moleküllerin kinetik enerjisiyle gerçekleşir.
- Geçişme iki ortam arasında madde yoğunluğu dengeleninceye kadar devam eder, sonra durur.
- Pasif taşıma, difüzyon, kolaylaştırılmış difüzyon ve osmoz olmak üzere üç şekilde gerçekleşir.
Difüzyon
- Madde konsantrasyonunun (yoğunluğunun) çok olduğu taraftan az olduğu tarafa maddenin kendi kinetik (hareket) enerjisi ile geçişidir.
- -Difüzyon hemcanlı hem de cansız ortamlarda gerçekleşebilir.
- -Bir zar olması şart değildir.
Basit Difüzyon
Bazı moleküller in, zarda bulunan fosfolipit tabakasından zarın her iki tarafındaki yoğunlukları eşitleninceye kadar geçişidir. Enerji harcanmaz ve taşıyıcı proteinler kullanılmaz.
Basit difüzyon ile çoktan aza fosfolipit tabakasından geçebilen moleküllerin bazıları
- Lipid çift tabakadan difüze olabilen yağda eriyen moleküller; O2, CO2, N2, yağ asitleri, steroid hormonlar (Kortizol, aldosteron, testesteron, östrojen ve progesteron), A, D, E ve K vitaminleri
- Lipid çift tabakadan difüze olabilen suda eriyen küçük moleküller; su (az miktarda), üre, gliserol, alkol.
Hatırlatma: Elektrik yüklü iyonlar ve suda eriyen büyük moleküller (glukoz, fruktoz, galaktoz, amino asitler, nükleotidler ve bu temel ünitelerin uç uca eklenmesi ile oluşan polisakkaritler, polipeptidler/proteinler, nükleik asitler, iyonize fosfat içeren bileşikler-ATP vs) ise lipit tabakadan hiçbir şekilde difüze olamaz.
Difüzyon hızını etkileyen faktörler
- Zardaki protein kanalının sayısı arttıkça difüzyon hızı artar.
- Molekülün büyüklüğü arttıkça difüzyon hızı azalır.
- Ortam sıcaklığı arttıkça moleküllerin kinetik enerjileri artacağından difüzyon hızı da artar.
- Difüzyon yüzeyinin genişliği arttıkça difüzyon hızı artar.
- İki ortam arasındaki yoğunluk farkı arttıkça difüzyon hızı artar.
- Molekülün yapısal özellikleri vb. durumlardan etkilenir.
Dikkat!!! → Difüzyon sırasında enerji harcanmaz, enzim kullanılmaz, canlılık şart değildir. Zarlı ve zarsız ortamlarda gerçekleşebilir.
Kolaylaştırılmış Difüzyon
- Su ve suda çözünen bazı maddeler, fosfolipit tabakasından doğrudan geçemezler. Glukoz, amino asit, bazı iyonların, suyun büyük kısmının kanal t aşıyıcı protein ile (kanal proteinlerinden) yoğunluğun çok olduğu taraftan az olduğu tarafa doğru taşınmasıdır.
- Amaç difüzyonun daha hızlı gerçekleşmesini sağlamaktır.
- Yalnızca yüksek derişimden düşük derişime doğru olur.
- Kolaylaştırılmış difüzyonda ATP enerjisi harcanmaz. Enzim kullanılmaz. Hücre zarındaki taşıyıcı proteinler (kanal proteinler) görev yapar. Canlı ortamda gerçekleşir.
- Glukoz, fruktoz, galaktoz, amino asitler, B ve C vitaminleri, iyonlar, tuzlar gibi suda çözünebilen maddeler bu yolla taşınır.
- Basit difüzyonda diffüze olacak madde ortamda konsantrasyonu arttıktan sonra difüzyon hızı artar ama kolaylaştırılmış difüzyonda belli bir eşik değerinden sonra artış durur.
OSMOZ
Osmoz suyun özel difüzyonudur. Suyun, yarı geçirgen bir zar üzerinde çok olduğu ortamdan, az olduğu ortama doğru geçişine denir.
OSMOZUN GERÇEKLEŞTİĞİ FARKLI ORTAMLAR
Hipertonik (çok yoğun) ortam (Derişik çözelti)
Hücreye göre çözünen madde miktarının çok, suyun az olduğu ortamdır.
-Örneğin; tuzlu su, şekerli su gibi.
Plazmoliz (büzülme)
Hipertonik ortama konulan bir hücrenin su kaybederek büzülmesidir.
Hipertonik ortama konulan bitki hücresinde koful küçülür. Zar ile çeper arasındaki boşluk artar. Selüloz çeperden dolayı küçülme azdır. Hayvan hücresinde ise çeper olmadığı için küçülme fazladır.
İzotonik (eş yoğun) ortam
Su ve çözünen madde miktarı hücre ile aynı olan çözeltilere denir.
-Vücudumuzda hücre sitoplazması ile doku sıvıları izotoniktir.
-İzotonik ortamlarda bulunan hücreler, derişim farkı olmadığından canlılıklarını sürdürür.
-İzotonik çözeltilerde pasif taşıma olayları gerçekleşmez.
-İzotonik ortamda madde alışverişi devam eder. Giren kadar madde de çıkar. Hücrenin büyüklüğünde bir değişim beklenmez.
Hipotonik (az yoğun) ortam
Hücreye göre maddenin az, suyun çok olduğu ortamdır.
-Örneğin; Saf su
Deplazmoliz
Plazmolize uğramış hücre, saf suya konursa su alarak eski hâline döner. Hücrenin su alarak eski hâline dönmesine deplazmoliz denir.
Aşağıdaki şekilde belirtildiği gibi Plazmoliz olmuş bitki ve hayvan hücreleri hipotonik ortamda bekletilirse deplazmoliz gözlenir.
Turgor basıncı (TB)
Hipotonik ortamda su alarak şişen bitki hücresinde zarın çepere yaptığı basınca denir.
- Otsu bitkilerin dik ve canlı durmasını sağlar.
- Bitkilerde gaz alışverişi ve terlemede rol oynayan stomaların açılıp kapanmasında etkilidir.
- Küstüm otu gibi bitkilerde nasti hareketlerinin gerçekleşmesini sağlar.
- Eğer bitki hücresi hipotonik ortamda uzun süre beklerse, içine alınan su etkisi ile hücre zarına uygulanan turgor basıncı artar ve hücre zarı çepere doğru yaklaşır.
- Eğer hayvan hücresi hipotonik ortamda uzun süre beklerse, hücre içine alınan su etkisiyle hücre zarına uygulanan turgor basıncı artar ve hücre bir süre sonra artan basınca dayanamaz ve patlar. Bu olaya hemoliz denir.
- Hücre çeperine sahip olan hücrelerde hemoliz olmaz.
Osmotik Basınç (OB)
- Hücre içindeki çözünmüş maddelerin yaptığı basınçla oluşturdukları su emme kuvvetidir. Kısaca hücrenin su alma isteğidir de diyebiliriz.
- Su molekülleri osmotik basıncın fazla olduğu yere doğru hareket eder.
- Hücre içindeki çözünmüş madde miktarı arttıkça veya hücre su kaybettikçe osmotik basınç dolayısı ile emme kuvveti (EK) artar.
- Hücre su alırsa veya hücrede çözünen madde miktarı azalırsa, osmotik basınç da azalır.
- Turgor basıncı ile osmotik basınç ters orantılıdır.
- Hücrede çözünen madde miktarı arttıkça osmotik basınç artar, turgor basıncı azalır.
- Ortam suyu arttıkça turgor basıncı artar, osmotik basınç düşer.
Emme Kuvveti (EK)
- Osmotik basıncın neden olduğu su çekme kuvvetidir.
- Emme kuvveti osmotik basınç ile turgor basıncı farkına eşittir. (EK = OS – TB)
- Emme kuvveti ile osmotik basınç doğru orantılıdır.
Aktif Taşıma
Canlı hücrelerde enerji harcanarak zardan geçebilen madde moleküllerinin az olduğu ortamdan çok olduğu ortama hücre zarından taşınmasıdır.
Aktif Taşımanın Özellikleri
- Hücrede ATP harcanır.
- Madde, derişimin az olduğu ortamdan çok olduğu ortama doğru taşınır. Hem hücre içine hem de hücre dışında doğru olmak üzere çift taraflı gerçekleşebilir.
- Sadece canlı hücrelerde görülür.
- Hücre zarındaki enzimler ve taşıyıcı proteinler görev yapar.
- Pasif taşıma için yoğunluk farkı şarttır. Ancak aktif taşıma için yoğunluk farkı şart değildir.
- Pasif taşıma olayı ile hücre ve ortamı arasındaki yoğunluk farkı zamanla kaybolur. Ancak aktif taşıma ile yoğunluk farkı korunabilir.
- Aktif taşımada ve kolaylaştırılmış difüzyonda ortak olan olaylar;
- taşıyıcı protein kullanılması,
- küçük moleküllerin taşınması,
- canlı hücrelerde gerçekleşmesi ortaktır.
Büyük Moleküllerin Geçişi
Endositoz ve ekzositoz olmak üzere iki şekilde gerçekleşir.
Endositoz
Hücre zarından geçemeyen büyük moleküllerin koful oluşturularak hücre içine alınmasına denir.
Endositozun Özellikleri
- Bakteri ya da protein gibi büyük moleküller alınır.
- Endositoz olayında enzimler görev alır ve ATP harcanır.
- Enzim kullanılır ancak endositoz bir aktif taşıma biçimi değildir.
- Bakteri ve mantar hücrelerinde hücre duvarı endositozu engeller.
- Endositoz olayında yoğunluk farkı önemli değildir.
- Endositoz sırasında hücre zarının bir kısmı kopup koful oluşumuna katıldığı için hücrenin yüzey alanı küçülür.
- Endositoz olayı tek yönlüdür. (Hücre dışından içine doğru)
- Sadece canlı hücrelerde gerçekleşir.
Endositoz Çeşitleri
Alınan maddenin sıvı veya katı oluşuna göre endositoz iki şekilde gerçekleşir
Fagositoz (Yeme)
- Bakteri gibi hücrelerin ve büyük moleküllü katı besin maddelerinin yalancı ayaklarla sarılarak koful şeklinde hücre içine alınmasıdır.
- Amip, öglena, paramesyum gibi tek hücrelilerin beslenme şekli, akyuvarların mikropları yutması, fagositoza örnek verilebilir.
- Besin, hücre zarının oluşturduğu yalancı ayaklarla sarılarak hücre içine alınır. Yalancı ayakların bu hareketiyle oluşan yapı, zardan ayrılıp besin kofulu hâlinde sitoplazmaya aktarılır.
- Besinlerin koful içinde sindirimi, lizozomdan gelen sindirim enzimleri ile gerçekleşir.
Pinositoz (İçme)
- Büyük sıvı moleküllerin pinositik cep oluşturularak hücre içine alınması olayıdır.
- Sıvı moleküllerin zara değmesi ile zar içeri doğru çöküntü yaparak pinositoz cebini meydana getirir.
- Sıvı moleküller pinositoz cebine dolar ve cebin boğumlanması ile pinositik koful oluşur.
- Kan yoluyla taşınan hormonların ilgili doku hücreleri tarafından alınması genellikle bu yolla olmaktadır.
Ekzositoz
- Hücrelerin koful içindeki büyük maddeleri hücre dışına vermesi olayıdır.
- Hücrelerin dışarı verdiği maddeler atık maddeler olabileceği gibi hücrelerin ürettiği özel maddeler de olabilir.
-Örneğin sindirim enzimleri, böcekçil bitkilerde ve ayrıştırıcı (çürükçül) mantarlarda bu yolla hücre dışına verilir.
Ekzositozun Özellikleri
- Enzimler görev alır ve ATP harcanır.
- Enzim, hormon, reçine gibi maddeler salgılanır.
- Sadece canlı hücrelerde gerçekleşir.
- Zara koful eklenmesi olduğundan hücre zarı yüzeyi genişler.
- Madde geçişi tek yönlüdür. (Hücre içinden dışına doğru)
- Derişim farkı önemli değildir.
Dikkat!!!
- Endositoz olayı istisnalar hariç (Azot bağlayıcı bakterilerin bitki kök hücresine girip nodül oluşumu gibi) hücre çeperi taşıyan bakteri, mantar ve bitki gibi hücrelerde görülmez. Ancak ekzositoz görülür. Örneğin böcekçil bitkiler enzimlerini ekzositoz ile hücre dışına salgılar.
- Prokaryotik organizmalar koful oluşturamadığı için hem ekzositoz hem de endositoz yapamazlar. Örneğin saprofit bakteriler, hücre dışına gönderecekleri enzimleri ekzositoz ile değil, translokaz adı verilen taşıyıcı proteinler yardımıyla salgılar.
PDF Olarak İndir
Hücre Bölümüne Ait Konular
nest...
Hücre Zarından Madde Geçişleri
- 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 madde geçişlerini taşınan maddelerin büyüklüğüne göre ikiye ayırabiliriz,
- Küçük Moleküllerin Geçişi: Pasif taşıma (difüzyon ve osmoz) ve aktif taşıma
- Büyük Moleküllerin Geçişi: Endositoz (fagositoz ve pinositoz) ve ekzositoz
- Hücre zarından madde geçişlerini enerji harcanıp harcanmamasına göre ikiye ayırabiliriz:
A. Enerji (ATP) harcanmayan geçişler: Pasif taşıma (difüzyon ve osmoz)
B. Enerji (ATP) harcanan geçişler: Aktif Taşıma, endositoz (fagositoz ve pinositoz) ve ekzositoz
- Şimdi bu geçiş çeşitlerini bir şema ile topluca görelim
Küçük Moleküllerin Geçişi
a. Pasif Taşıma: Küçük boyutlu moleküllerin hücre zarından enerji harcanmadan doğrudan geçmesi ile olan taşımadır.
Pasif Taşımanın Özellikleri
- Küçük boyutlu moleküller taşınır.
- Hücre enerji harcamaz.
- Taşıma çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğrudur.
- Çift yönlü olarak gerçekleşebilir.
- Canlı ve cansız hücrelerde görülür.
- Sıcaklık ve hareket difüzyonu hızlandırır.
- Geçişme moleküllerin kinetik enerjisiyle gerçekleşir.
- Geçişme iki ortam arasında madde yoğunluğu dengeleninceye kadar devam eder, sonra durur.
- Pasif taşıma, difüzyon, kolaylaştırılmış difüzyon ve osmoz olmak üzere üç şekilde gerçekleşir.
Difüzyon
- Madde konsantrasyonunun (yoğunluğunun) çok olduğu taraftan az olduğu tarafa maddenin kendi kinetik (hareket) enerjisi ile geçişidir.
- -Difüzyon hemcanlı hem de cansız ortamlarda gerçekleşebilir.
- -Bir zar olması şart değildir.
Basit Difüzyon
Bazı moleküller in, zarda bulunan fosfolipit tabakasından zarın her iki tarafındaki yoğunlukları eşitleninceye kadar geçişidir. Enerji harcanmaz ve taşıyıcı proteinler kullanılmaz.
Basit difüzyon ile çoktan aza fosfolipit tabakasından geçebilen moleküllerin bazıları
- Lipid çift tabakadan difüze olabilen yağda eriyen moleküller; O2, CO2, N2, yağ asitleri, steroid hormonlar (Kortizol, aldosteron, testesteron, östrojen ve progesteron), A, D, E ve K vitaminleri
- Lipid çift tabakadan difüze olabilen suda eriyen küçük moleküller; su (az miktarda), üre, gliserol, alkol.
Hatırlatma: Elektrik yüklü iyonlar ve suda eriyen büyük moleküller (glukoz, fruktoz, galaktoz, amino asitler, nükleotidler ve bu temel ünitelerin uç uca eklenmesi ile oluşan polisakkaritler, polipeptidler/proteinler, nükleik asitler, iyonize fosfat içeren bileşikler-ATP vs) ise lipit tabakadan hiçbir şekilde difüze olamaz.
Difüzyon hızını etkileyen faktörler
- Zardaki protein kanalının sayısı arttıkça difüzyon hızı artar.
- Molekülün büyüklüğü arttıkça difüzyon hızı azalır.
- Ortam sıcaklığı arttıkça moleküllerin kinetik enerjileri artacağından difüzyon hızı da artar.
- Difüzyon yüzeyinin genişliği arttıkça difüzyon hızı artar.
- İki ortam arasındaki yoğunluk farkı arttıkça difüzyon hızı artar.
- Molekülün yapısal özellikleri vb. durumlardan etkilenir.
Dikkat!!! → Difüzyon sırasında enerji harcanmaz, enzim kullanılmaz, canlılık şart değildir. Zarlı ve zarsız ortamlarda gerçekleşebilir.
Kolaylaştırılmış Difüzyon
- Su ve suda çözünen bazı maddeler, fosfolipit tabakasından doğrudan geçemezler. Glukoz, amino asit, bazı iyonların, suyun büyük kısmının kanal t aşıyıcı protein ile (kanal proteinlerinden) yoğunluğun çok olduğu taraftan az olduğu tarafa doğru taşınmasıdır.
- Amaç difüzyonun daha hızlı gerçekleşmesini sağlamaktır.
- Yalnızca yüksek derişimden düşük derişime doğru olur.
- Kolaylaştırılmış difüzyonda ATP enerjisi harcanmaz. Enzim kullanılmaz. Hücre zarındaki taşıyıcı proteinler (kanal proteinler) görev yapar. Canlı ortamda gerçekleşir.
- Glukoz, fruktoz, galaktoz, amino asitler, B ve C vitaminleri, iyonlar, tuzlar gibi suda çözünebilen maddeler bu yolla taşınır.
- Basit difüzyonda diffüze olacak madde ortamda konsantrasyonu arttıktan sonra difüzyon hızı artar ama kolaylaştırılmış difüzyonda belli bir eşik değerinden sonra artış durur.
OSMOZ
Osmoz suyun özel difüzyonudur. Suyun, yarı geçirgen bir zar üzerinde çok olduğu ortamdan, az olduğu ortama doğru geçişine denir.
OSMOZUN GERÇEKLEŞTİĞİ FARKLI ORTAMLAR
Hipertonik (çok yoğun) ortam (Derişik çözelti)
Hücreye göre çözünen madde miktarının çok, suyun az olduğu ortamdır.
-Örneğin; tuzlu su, şekerli su gibi.
Plazmoliz (büzülme)
Hipertonik ortama konulan bir hücrenin su kaybederek büzülmesidir.
Hipertonik ortama konulan bitki hücresinde koful küçülür. Zar ile çeper arasındaki boşluk artar. Selüloz çeperden dolayı küçülme azdır. Hayvan hücresinde ise çeper olmadığı için küçülme fazladır.
İzotonik (eş yoğun) ortam
Su ve çözünen madde miktarı hücre ile aynı olan çözeltilere denir.
-Vücudumuzda hücre sitoplazması ile doku sıvıları izotoniktir.
-İzotonik ortamlarda bulunan hücreler, derişim farkı olmadığından canlılıklarını sürdürür.
-İzotonik çözeltilerde pasif taşıma olayları gerçekleşmez.
-İzotonik ortamda madde alışverişi devam eder. Giren kadar madde de çıkar. Hücrenin büyüklüğünde bir değişim beklenmez.
Hipotonik (az yoğun) ortam
Hücreye göre maddenin az, suyun çok olduğu ortamdır.
-Örneğin; Saf su
Deplazmoliz
Plazmolize uğramış hücre, saf suya konursa su alarak eski hâline döner. Hücrenin su alarak eski hâline dönmesine deplazmoliz denir.
Aşağıdaki şekilde belirtildiği gibi Plazmoliz olmuş bitki ve hayvan hücreleri hipotonik ortamda bekletilirse deplazmoliz gözlenir.
Turgor basıncı (TB)
Hipotonik ortamda su alarak şişen bitki hücresinde zarın çepere yaptığı basınca denir.
- Otsu bitkilerin dik ve canlı durmasını sağlar.
- Bitkilerde gaz alışverişi ve terlemede rol oynayan stomaların açılıp kapanmasında etkilidir.
- Küstüm otu gibi bitkilerde nasti hareketlerinin gerçekleşmesini sağlar.
- Eğer bitki hücresi hipotonik ortamda uzun süre beklerse, içine alınan su etkisi ile hücre zarına uygulanan turgor basıncı artar ve hücre zarı çepere doğru yaklaşır.
- Eğer hayvan hücresi hipotonik ortamda uzun süre beklerse, hücre içine alınan su etkisiyle hücre zarına uygulanan turgor basıncı artar ve hücre bir süre sonra artan basınca dayanamaz ve patlar. Bu olaya hemoliz denir.
- Hücre çeperine sahip olan hücrelerde hemoliz olmaz.
Osmotik Basınç (OB)
- Hücre içindeki çözünmüş maddelerin yaptığı basınçla oluşturdukları su emme kuvvetidir. Kısaca hücrenin su alma isteğidir de diyebiliriz.
- Su molekülleri osmotik basıncın fazla olduğu yere doğru hareket eder.
- Hücre içindeki çözünmüş madde miktarı arttıkça veya hücre su kaybettikçe osmotik basınç dolayısı ile emme kuvveti (EK) artar.
- Hücre su alırsa veya hücrede çözünen madde miktarı azalırsa, osmotik basınç da azalır.
- Turgor basıncı ile osmotik basınç ters orantılıdır.
- Hücrede çözünen madde miktarı arttıkça osmotik basınç artar, turgor basıncı azalır.
- Ortam suyu arttıkça turgor basıncı artar, osmotik basınç düşer.
Emme Kuvveti (EK)
- Osmotik basıncın neden olduğu su çekme kuvvetidir.
- Emme kuvveti osmotik basınç ile turgor basıncı farkına eşittir. (EK = OS – TB)
- Emme kuvveti ile osmotik basınç doğru orantılıdır.
Aktif Taşıma
Canlı hücrelerde enerji harcanarak zardan geçebilen madde moleküllerinin az olduğu ortamdan çok olduğu ortama hücre zarından taşınmasıdır.
Aktif Taşımanın Özellikleri
- Hücrede ATP harcanır.
- Madde, derişimin az olduğu ortamdan çok olduğu ortama doğru taşınır. Hem hücre içine hem de hücre dışında doğru olmak üzere çift taraflı gerçekleşebilir.
- Sadece canlı hücrelerde görülür.
- Hücre zarındaki enzimler ve taşıyıcı proteinler görev yapar.
- Pasif taşıma için yoğunluk farkı şarttır. Ancak aktif taşıma için yoğunluk farkı şart değildir.
- Pasif taşıma olayı ile hücre ve ortamı arasındaki yoğunluk farkı zamanla kaybolur. Ancak aktif taşıma ile yoğunluk farkı korunabilir.
- Aktif taşımada ve kolaylaştırılmış difüzyonda ortak olan olaylar;
- taşıyıcı protein kullanılması,
- küçük moleküllerin taşınması,
- canlı hücrelerde gerçekleşmesi ortaktır.
Büyük Moleküllerin Geçişi
Endositoz ve ekzositoz olmak üzere iki şekilde gerçekleşir.
Endositoz
Hücre zarından geçemeyen büyük moleküllerin koful oluşturularak hücre içine alınmasına denir.
Endositozun Özellikleri
- Bakteri ya da protein gibi büyük moleküller alınır.
- Endositoz olayında enzimler görev alır ve ATP harcanır.
- Enzim kullanılır ancak endositoz bir aktif taşıma biçimi değildir.
- Bakteri ve mantar hücrelerinde hücre duvarı endositozu engeller.
- Endositoz olayında yoğunluk farkı önemli değildir.
- Endositoz sırasında hücre zarının bir kısmı kopup koful oluşumuna katıldığı için hücrenin yüzey alanı küçülür.
- Endositoz olayı tek yönlüdür. (Hücre dışından içine doğru)
- Sadece canlı hücrelerde gerçekleşir.
Endositoz Çeşitleri
Alınan maddenin sıvı veya katı oluşuna göre endositoz iki şekilde gerçekleşir
Fagositoz (Yeme)
- Bakteri gibi hücrelerin ve büyük moleküllü katı besin maddelerinin yalancı ayaklarla sarılarak koful şeklinde hücre içine alınmasıdır.
- Amip, öglena, paramesyum gibi tek hücrelilerin beslenme şekli, akyuvarların mikropları yutması, fagositoza örnek verilebilir.
- Besin, hücre zarının oluşturduğu yalancı ayaklarla sarılarak hücre içine alınır. Yalancı ayakların bu hareketiyle oluşan yapı, zardan ayrılıp besin kofulu hâlinde sitoplazmaya aktarılır.
- Besinlerin koful içinde sindirimi, lizozomdan gelen sindirim enzimleri ile gerçekleşir.
Pinositoz (İçme)
- Büyük sıvı moleküllerin pinositik cep oluşturularak hücre içine alınması olayıdır.
- Sıvı moleküllerin zara değmesi ile zar içeri doğru çöküntü yaparak pinositoz cebini meydana getirir.
- Sıvı moleküller pinositoz cebine dolar ve cebin boğumlanması ile pinositik koful oluşur.
- Kan yoluyla taşınan hormonların ilgili doku hücreleri tarafından alınması genellikle bu yolla olmaktadır.
Ekzositoz
- Hücrelerin koful içindeki büyük maddeleri hücre dışına vermesi olayıdır.
- Hücrelerin dışarı verdiği maddeler atık maddeler olabileceği gibi hücrelerin ürettiği özel maddeler de olabilir.
-Örneğin sindirim enzimleri, böcekçil bitkilerde ve ayrıştırıcı (çürükçül) mantarlarda bu yolla hücre dışına verilir.
Ekzositozun Özellikleri
- Enzimler görev alır ve ATP harcanır.
- Enzim, hormon, reçine gibi maddeler salgılanır.
- Sadece canlı hücrelerde gerçekleşir.
- Zara koful eklenmesi olduğundan hücre zarı yüzeyi genişler.
- Madde geçişi tek yönlüdür. (Hücre içinden dışına doğru)
- Derişim farkı önemli değildir.
Dikkat!!!
- Endositoz olayı istisnalar hariç (Azot bağlayıcı bakterilerin bitki kök hücresine girip nodül oluşumu gibi) hücre çeperi taşıyan bakteri, mantar ve bitki gibi hücrelerde görülmez. Ancak ekzositoz görülür. Örneğin böcekçil bitkiler enzimlerini ekzositoz ile hücre dışına salgılar.
- Prokaryotik organizmalar koful oluşturamadığı için hem ekzositoz hem de endositoz yapamazlar. Örneğin saprofit bakteriler, hücre dışına gönderecekleri enzimleri ekzositoz ile değil, translokaz adı verilen taşıyıcı proteinler yardımıyla salgılar.
PDF Olarak İndir