HÜCRE ZARI VE HÜCRE ZARINDAN MADDE GEÇİŞLERİ/ PASİF TAŞIMA

Hücre zarı ya da hücre membranı, hücrenin dış kısmında bulunan, molekülleri özelliklerine göre hücre içine alan veya dışarı bırakan seçici geçirgen katmandır. Hücre zarı dinamik ve esnek bir yapıya sahiptir.Overton (1902) hücre zarının ince bir lipit tabakasından yaptığını ileri sürmüştür. Gorter ve Grendel (1902), hücre zarının iki lipit molekülü kalınlığında bir tabaka (bilayer) olduğunu ileri sürmüşlerdir. Geçirgenlik, yüzey gerilimi elektrik ve kimyasal özelliklerini göz önünde bulundurarak, Danielli ve Davson 1935'de hücre zarının simetrik zar modelini teklif etmişlerdir.Moleküler yapıyla ilgili ikinci model, Robertson (1959) tarafından teklif edilen asimetrik zar modelidir. Daha sonraları ortaya çıkan teori ise, Danielli-Davson'un modelidir. Danielli-Davson'a göre, lipit moleküllerinin polar, hidrofilik uçlarının koyu bölgeleri şekillendirdiği, polar olmayan, hidrofobik yağ asidi zincirlerinin açık renk bölgeleri şekillendirdiği düşünülmektedir. Bu modellerde hücre zarı, fosfolipit elementlerin kimyasal özelliğinden dolayı iki tabakalı görülür.

        1972 yılında Singer ve Nicolson tarafından hücre zarının tüm özelliklerin açıklayan bir model ileri sürülmüştür. Böylece, mozaik zar modeli ya da akışkan-mozaik zar modeli 1966 yılında Singer ve Lenard tarafından ortaya atılmasına rağmen, 1972'de yayınlanmıştır. Bu modelde fosfolipit tabakaları daha önceki modellerdekine benzer şekilde hidrofilik başları zarın yüzeyine doğru, hidrofobik kuyrukları ise, içe doğru sıralanır. Asıl farklılık proteinlerin dizilişinde görürlür. Bu modelde proteinler zarın hem iç, hem dış yüzeyinde mozaik şekilde dağılırlar ve devamlı bir tabaka meydana getirmezler. Hücre zarında bulunan zar proteinleri; bu modelde yağ tabakasının her iki yüzünde olan ekstrinsik proteinler, yağ tabakasının içine gömülmüş olanlar ise; intrinsik proteinler olarak kabul edilmiştir. Bir lipit denizinde yüzen, protein ve glikoproteinlerden yapılmış, almaç denilen özel bölgelerle dışarıya açılan bir model olarak mozaik zar modeli günümüzde de geçerliliğini korumaktadır.

SIVI MOZAİK ZAR MODELİ

HÜCRE ZARINDAN MADDE GEÇİŞLERİ

Hücrelerin hayati faaliyetlerini yerine getirebilmesi ve canlılıklarını sürdürebilmesi için madde alış verişi yapmaları gerekir. Bu alış veriş hücre zarı aracılığıyla gerçekleştirilir. Hücre zarı yeterince küçük molekülleri geçirebilirken büyük olanları geçiremez. Sonuçta bu maddelerin hücre içine alınmasında veya atılmasında çeşitli yollar vardır. Bu yollardan enerji harcanmayanlarına pasif taşıma, enerji harcananlarına ise aktif taşıma denir.İsim olarak aktif taşıma hücre zarından geçebilecek maddelerin enerji harcanarak geçirilmesi olayıdır. Daha büyük maddelerin taşınmasında aktif olarak enerji harcandığı halde bunları endositoz ve ekzositoz olarak adlandırırız. PASİF TAŞIMA

Canlı - cansız bütün hücrelerde görülebilir. Yani bir hücrede pasif taşıma olması canlılığının delili değildir. Pasif taşıma sırasında enerji harcanmaz. Maddeler fizik kuralları gereğince hareket ederler. Hareket yönü çok yoğun ortamdan, az yoğun ortama doğrudur. 

Difüzyon :Herhangi bir maddenin (katı, sıvı, gaz) çok yoğun olduğu ortamdan daha az yoğun olduğu ortama madde parçacık­larının gelişigüzel hareketi sonucu geçişidir. Difüzyon sırasında enerji harcanmaz. Moleküller kendi enerjileriyle rastgele hareket eder. Örneğin, kapağı açılan parfüm şişesinden kokunun etrafa ya­yılması gibi

Kolaylaştırılmış difüzyon : Zarda permeaz adı verilen enzimler ve taşıyıcı protein­ler kullanılarak glikozun, fruktozun vb. ATP harcanmadan yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona geçişi­ne kolaylaştırılmış difüzyon denir. Kolaylaştırılmış difüzyon bir difüzyon çeşididir. Tek fark bazı yardımcı proteinlerin kullanılmasıdır. .

Diyaliz :

Yine bir difüzyon şeklidir. Bir ortamda fazla olan maddelerin az olan  tarafa geçirmek için araya yarı geçirgen zar konularak yapılır. Böbrek hastaları diyaliz makinesine bağlanarak diyaliz sistemine göre artık maddeleri vücutlarından atarlar.  

Ozmos (suyun difüzyonu ) : 

Difüzyonun su ile olan özel bir şeklidir. Ozmos ile su molekülleri yarı geçirgen zar vasıtası ile çok yoğun olduğu bölgeden az yoğun olduğu bölgeye hareket eder. İki ortam arasındaki yoğunluk farkı sıfırlanın suyun geçişi durur. Bu olayda ATP harcanmaz.  

Hipertonik ortam hücreden daha yoğun ortamdır. Hücreden daha az oranda su bulundurur. Hipotonik ortam ise hücreye göre daha az yoğun ve daha yüksek oranda su bulunduran ortamdır. Hücrenin yoğunluğu ile eşit bir yoğunluk değerine sahip ortama ise izotonik ortam denir. 

Plazmoliz :Hipertonik bir ortama konan bir bitki hücresinin dışa doğ­ru ozmosla vakuolündeki hücre özsuyundan bir miktar kaybederek protoplazma kütlesinin hücre çeperinden ayrılmasına plazmoliz denir. Uzun süre bu şekilde kalan hücrede sitoplâzma enzimleri görev yapamaz. Madde alışverişi durur ve hücre ölür. Plazmoliz durumundaki hüc­renin kofulları küçülür.

Deplazmoliz :Plazmoliz olmuş bir hücre saf su içerisine bırakılırsa, bir süre sonra dış ortamdaki su molekülleri koful içerisine gir­meye başlar ve hücre eski haline döner bu olaya deplazmoliz denir.

Turgor basıncı :Hücre içerisindeki su moleküllerinin hücre zarına yaptığı basınçtır. Hücreye giren su miktarı arttıkça hücrenin tur­gor basıncı da artar Hayvan hücreleri bu yüksek basınca dayanamaz, parçalanır. Bitki hücrelerinde selüloz hücre duvarı olduğundan turgor basıncından, hayvan hücreleri­ne göre daha az etkilenirler.

Ozmotik basınç :Belirli bir yoğunluğu olan her çözeltinin saf su ile ilişkiye geçtiğinde, ilişkiye geçtiği saf suyu emebilmesi bakımın­dan aktif bir değeri vardır. Bu değere o çözeltinin ozmotik değeri denir. Ozmozis olayları sırasında bizzat iş gören bu ozmotik de­ğere ozmotik basınç denir. Ozmotik basıncı artan hücre bulunduğu ortamdan su alma eğilimindedir.Ozmotik basınç turgor basıncı ile ters orantılıdır. Emme kuv­veti turgor basıncı ile ters orantılıdır. 

Hemoliz :Hücrenin fazla miktarda su alması sonucu patlamasına hemoliz denir. Hayvan hücrelerinde görülür. Bitki hücrelerinde görülmemesinde bitki hücrelerinin hücre çeperi bulundurması etkendir.