Hücre Zarından Madde Geçişi

Hücre Zarının Yapısı

Hücre zarı, fosfolipit çift tabaka ile bunun içine gömülü proteinlerden oluşur; dış yüzeyde karbonhidratlar (glikoprotein, glikolipit) bulunur. Zarın yapısı sürekli hareket hâlinde olduğu için akıcı mozaik model ile açıklanır. Zar seçici geçirgendir: küçük ve yağda çözünen moleküller kolay geçer, büyük ve yüklü tanecikler kolay geçemez.

Pasif Taşıma

Maddelerin çok yoğun ortamdan az yoğun ortama (derişim farkı yönünde) geçişidir. Hücre enerji (ATP) harcamaz. Canlı ve cansız zarlarda görülebilir.

• Difüzyon: Moleküllerin derişim farkı yönünde yayılmasıdır. O₂, CO₂ ve yağda çözünen maddeler zardan difüzyonla geçer. Sıcaklık, derişim farkı ve yüzey alanı arttıkça; molekül büyüklüğü azaldıkça difüzyon hızlanır.
• Kolaylaştırılmış difüzyon: Glikoz, amino asit gibi maddelerin zardaki taşıyıcı (kanal) proteinler yardımıyla, derişim farkı yönünde ve ATP harcanmadan geçmesidir.
• Osmoz: Suyun seçici geçirgen zardan, suyun çok olduğu (çözeltinin seyreltik olduğu) ortamdan suyun az olduğu (derişik) ortama geçişidir.

Osmozun Hücrelere Etkisi

• Hipotonik ortam (hücreye göre seyreltik): Hücre su alır. Hayvan hücresi şişip patlayabilir (alyuvarda hemoliz); bitki hücresi şişer ama çeper sayesinde patlamaz (turgor durumu).
• Hipertonik ortam (hücreye göre derişik): Hücre su kaybedip büzülür. Bitki hücresinde sitoplazmanın çeperden ayrılmasına plazmoliz denir. Plazmolize uğramış hücrenin saf suya konularak eski hâline dönmesine deplazmoliz denir.
• İzotonik ortam: Derişimler eşittir; net su geçişi olmaz. Serum çözeltileri kana izotonik hazırlanır.
• Günlük örnekler: Turşu ve reçelde mikroorganizmaların çoğalamaması (hipertonik ortam), tuzlanan salatalığın suyunu kaybetmesi, kuru üzümün suda şişmesi.

Aktif Taşıma

Maddelerin az yoğun ortamdan çok yoğun ortama (derişim farkına karşı) taşıyıcı proteinlerle ve ATP harcanarak taşınmasıdır. Yalnızca canlı hücrelerde görülür. Örnek: sinir hücrelerindeki sodyum-potasyum pompası, bağırsakta besinlerin emilimi, kök hücrelerinin topraktan mineral alması.

Büyük Moleküllerin Taşınması (Endositoz ve Ekzositoz)

• Endositoz: Zarın büyük molekülleri kesecik hâlinde sarıp hücre içine alması. Katı tanecik alınmasına fagositoz (akyuvarların mikropları yutması, amip), sıvı alınmasına pinositoz denir.
• Ekzositoz: Hücrede üretilen salgıların veya atıkların keseciklerle hücre dışına atılması (hormon ve enzim salgılanması).
• Her iki olayda da ATP harcanır ve zar yüzeyi değişir.

Sınav uyarısı: Pasif taşımada ATP harcanmaz, aktif taşımada harcanır. Osmoz suyun geçişidir. Bitki hücresi hipotonik ortamda patlamaz (çeper), hipertonik ortamda plazmoliz olur. Fagositoz katı, pinositoz sıvı alımıdır.