Hücrenin Yapısı

Bütün canlıların yaşayan en küçük biriminin hücre olduğunu biliyoruz.
Onu ilk defa 1665 yılında ingiliz bilim adamı Robert Hook, mantar
dokusunda gözleyerek, boşluk anlamına gelen "hücre" sözcüğünü
kullanmıştır. Görülen, esasında hücrenin yalnız ölü çeperiydi. Bohemyalı
fizyolog Purkinje, hücrenin iç kapsamına protoplazma adını vermiştir.
Hücre bilimine ilişkin ilk yayınlar, bitkilerde Schleiden (1838) ve
hayvanlarda Schawann (1838) île başlar. Bu iki araştırıcı "Hücre Kuramı"
nin kurucuları olarak kabul edilirler.

Hücreler ya tek başına (birhücreliler ya da protistler olarak bilinen
bakteriler, protozoa, birhücreli mantarlar ve algler; keza yüksek bitki
ve hayvanların sperma ve yumurtaları) ya da çok hücrelilerde olduğu gibi
belirli bir görevi yapmak için farklılaşmış hücre grupları (= dokular)
halinde bulunur. Tek bir hücre halinde yaşamım sürdüren canlılara l.
düzendeki canlılar, belirli görevleri yüklenmek için farklılaşmış
hücrelere sahip canlılara da II. düzendeki canlılar denir, ikinci
düzendeki canlıların hücreleri organizma dışında ancak doku kültüründe
yaşamını sürdürebilir ve çoğalabilir. ilk doku kültürünü Amerikalı Rass
Harrison (1907) semender hücreleriyle yapmayı başarmıştır. Çok
hücrelilerin hücreleri birbirine hücre arası madde ile bağlanmıştır
(kemik ve kıkırdakta olduğu gibi) ya da bu madde aracılığıyla
ilişkidedir (kan ve lenfte olduğu gibi).

Bazı organizmalar hücre arası maddeye ve hücre sınırına sahip
değildirler. Bununla beraber bir canlı birimi olarak tanımlanırlar,
örneğin amiplerden Pelomyxa palustris, güneşsilerden (Heliozoa)
Actinosphaerium eichorni, birçok ışınlı (Radiolaria), delikli
(Foraminifera), Opalinidae, bazı silliler (Ciliata), Myxosporidae ve
bitkilerden Siphonales, keza mantarların hifleri bu durumdadır. Bu
organizmalar "Ç o k Çekirdekliler" yada "H ü c r e s i z l e r" olarak
adlandırılır.

Hücrenin Evrimsel Gelişimi:

Bundan yaklaşık 2-3 milyar yıl önce, bir gen-bir enzim şeklinde kendini
eşleyebilen ilk molekül meydana gelmiş ve bir zaman sonra bu molekül
lipit ve protenoid moleküllerinden oluşmuş bir koaservat keseciğinin
içine girerek ilkin hücreyi yapmıştır. Başlangıçta oksijensiz ortamda
yaşayan bu hücre, çevredeki birikmiş besin maddelerini kullanıyordu
(heterotrof canlılar). Bir süre sonra besin maddesi azaldı ve bu arada
anorganik yoldan sentezlenmiş porfirini bünyesine alarak (klorofil
oluşumu) kademe kademe Su + CO+ güneş ışığından organik maddeleri
sentezleyebilen canlılar (ototrof canlılar) ortaya çıktı. Bu
sentezlemenin yan ürünü olan serbest oksijeni, metabolizmalarının etkili
bir maddesi olarak kullanan hücrelerden bir kısmı, diğer hücrelerin
içine girerek onlarla ortak yaşamaya başladı. Bu arada hücre içine giren
simbiyont hücre, birçok hücresel yapısını yitirerek mitokondriye
dönüştü. Yalnız, kendi başına (otonom) bölünme yeteneğini ve özel
DNA'sını bugüne kadar saklayabildi. Keza bu arada ilkin denizde burgu
gibi dönerek hareket eden bazı bakteriler (Spirochaeta benzeri) bu
hücrelerin üzerine yapışarak onlara hareket olanağı vermiş ve bu arada
onların yakaladığı besin maddelerine de ortak olmuştur. Bir zaman sonra
aralarındaki ilişki ortak yaşama (simbiyozise) dönüşerek, yapışan
hücreler kamçı ve silleri oluşturmuştur. Nitekim bu bakterilerin (bugün
yaşayanlarının) yapısı, kamçıların ve sillerin yapısına benzemektedir.
Lizo-zom, ribozom ve çekirdek zarının da simbiyotik ilişkilerle
dışarıdan girdiğine ilişkin kanıtlar. Sonuç olarak modern hücre, birçok
ilkin hücrenin ya da hücre benzeri varlığın simbiyotik ilişkiler içinde
bir araya gelmiş karmaşık bir kombinasyonudur. Hücre inceleme yöntemleri


Canlılarda gözlem
Hayvanı ya da onun bir kısmım, doğal ortamda bulunduğu şekilde mikroskop
altında incelemektir. Kimyasal maddeler kullanılmadığından, hücre
yapısında ve şeklinde herhangi bir değişme olmamaktadır. Doku kültüründe
de hücreleri in vitro olarak incelemek mümkündür, in Vitro Latince
tüpte ya da cansız ortamda demektir.

Vital boyama
İncelenecek kısım, zehiri az olan bir boyanın çok fazla sulandırılmış
çözeltisi içine konur. Vital boyamada kullanılan boyalar, asidik ve
bazik olmak üzere ikiye ayrılır. Çeşitli organeller çeşitli boyaları
emerek görünür duruma geçerler. En çok kullanılanlar nötr kırmızı,
metilen mavisi, yanus yeşili vs. (1/10.000 veya 1/30.000 defa
seyreltilmiş)'dir. Hücre, bu yöntemle canlı olarak daha ayrıntılı
incelenebilmektedir. Bu yolla 5-10 mikron, en fazla 30-60 mikron
kalınlığında kesilmiş doku preparatları cansız olarak incelenebilir.

Elektron mikroskobu ile inceleme
En iyi ışık mikroskobunda obje 2.000 defa büyültülebilir. Bu durumda 0.2
mikrondan büyük olan cisimler mikroskop altında görülebilir. Çünkü
görünür ışığın dalga boyu en kısa olanı, mor ışındır (0.4 mikron kadar).
En uzun dalga boyu da 0.8 mikronla kırmızı ışındır. Kullanılmakta olan
ışının dalga boyunun ancak yansı kadar büyük olan cisimleri görmek
mümkündür. Bu da mor ışının en fazla yarısı kadar olabilir.

Elektron mikroskobunda ışık dalgaları yerine hızlı elektronlardan
yararlanılmış, mercek yerine de manyetik alanlar kullanılmıştır. Bu
suretle 200.000'den daha fazla büyültme elde etmek mümkün olmuştur (yani
0.001 mikron = 10 A°'lük ayrıntıyı saptayabilecek güçte). Ancak insan
gözü elektronları göremediğinden, elektronların floresan bir ekrana
yansıtılması ya da fotoğrafının çekilmesi gerekir. Bu yolla hücrenin
ayrıntılı yapışı ve virüsler incelenebilmektedir. Elektron mikroskobunda
ultramik-rotomlarla hazırlanmış 0.2 mikron kalınlığındaki preparatlar
incelenebilir. Bu prepa-ratlara kontras (gölge) vermek için altın gibi
ağır atomlar kullanılır. Elektron mikroskobunda yüksek vakum ve
sıcaklıktan dolayı, bugüne kadar canlı herhangi birşey incelenememiştir.

Diğer Yöntemler

Hücre, su kıvamında olduğundan, genellikle kontraslar görülmez. Bunun
için hücre bir tesbit edici (fiksatif) içerisinde süratle öldürülür ve
çeşitli boyalar kullanıla-rak organeller arasındaki kontraslar çok
belirgin olarak ortaya çıkarılır. Bu yöntemle incelemede birçok
kolaylıklar varsa da hücre öldüğünden yapısının değiştiği açıktır. Son
zamanlarda bulunan "Faz Kontrast" mikroskobu ile bu sorun bir derece
çözülmüştür. Çünkü hücrenin farklı kısımlarının, ışığı farklı kırmaları,
bir renk ayırımına dönüştürülür; yani kontrastı sağlanır. Enterfrens
mikroskobu da hücrenin farklı yoğunlukta olan kısımlarım (bir prizma
gibi ışığı farklı kırdığından) renkli görüntü olarak verir. Bu yolla
inceleme aynı zamanda hücrenin farklı kısımlannın kimyasal anaJizlerinin
yapılmasına da olanak sağlamaktadır.

Hücrenin şekli ve büyüklüğü

Serbest kalan bir hücre kendini korumak amacıyla genellikle, yüzey
geriliminin etkisi altında, küre şeklini alır. Çünkü hacmi en büyük;
fakat yüzeyi en küçük olan geometrik şekil küredir. Hücreler, türden
türe, dokudan dokuya ve yaptıkları işe göre şekil bakımından büyük
değişiklikler gösterirler.

En küçük boylu hücreler gametler, bakteriler ve parazit bir
hücrelilerdir. Bu hücreler 0.2-0.5 mikron (1 mikron = 0.001 mm.)
çapındadır. Bazı silliler ve delikliler gözle görülebilir {Gregarin'w
1.5 cm. kadar olabilir). En büyük hücre, kuş yumur-tasıdır. Bugün
yaşayanlardan devekuşunun yumurtası ile 100 sene önce Madagaskar'da
yaşayan Aepyornis kuşunun 8 litrelik yumurtası bilinen en büyük
hücrelerdir. Bilinen en uzun hücreler ise aksonlarıyla beraber 1 m.
kadar uzunluktaki bazı sinir hücreleridir.