Robert Hooke

İngiliz bilim insanı (1635-1703).

Robert Hooke (18 Temmuz 1635 - 3 Mart 1703), Hem teorik hem de pratik açıdan yaptığı çalışmalarla bilimsel rönesanstabüyük rol oynamış bir İngiliz hezârfen, doğa felsefecisi, mimar, mühendis, filozof ve bilim insanıdır.

1665 yılında ölü mantar dokusunda boş odacıklar keşfetti. Robert Hooke incelemeleri sırasında gördüğü bu odacıklara hücre(cellula) adını verdi. İleriki yıllarda bu odacıkların boş olmadığı içinde canlıların yaşamsal olaylarını gerçekleştiren en küçük organizmalar olduğu anlaşıldı.

❗️1665 yılında mikroskobu icat edip, ilk araştırmasında hücre adını verdiği ölü mantar hücresinin hücre duvarını görmüştür.

Hücre duvarı

Sadece bitki hücrelerinde hücre zarının dışında bulunan ve hücreyi dış etkenlerden koruyan cansız yapı.

⚠️Hücre duvarı veya Hücre çeperi hücre zarının hemen dışındaki bazı hücre tiplerini çevreleyen yapısal bir tabakadır. Esnek ve sert olabilir (bazı mantar ve bakteri hücrelerinde). Hücreye hem yapısal destek hem de koruma sağlar ve aynı zamanda bir filtreleme mekanizması görevi görür.

Hücre duvarları hayvanlarda yoktur, ancak algler, mantarlar ve bitkiler de dahil olmak üzere diğer ökaryotların çoğunda ve çoğu prokaryotta (molliküt bakteriler hariç) bulunur.

Fotosentez yapmamalarına rağmen çok hücreli mantarlarda da hücre duvarı görülür. Cansızdır ve hücre zarı gibi seçici geçirgen değildir. Ayrıca hücre içi ve hücre dıșı alıșveriși sağlar.

Bitki hücre duvarı ilk kez 1665 yılında Robert Hooke tarafından gözlemlenmiş ve adlandırılmıştır (sadece “duvar” olarak).}‼️

Özellikleri;

Cansızdır.
Hücreyi dış etkenlerden korur.
Tam geçirgendir.
Bitki hücrelerinde selüloz, mantar hücrelerinde selüloz veya kitin, bakteri hücrelerinde peptidoglikan, arkelerde ise pseupeptidoglikandan yapılmıştır.
Hücreye destek ve dayanıklılık sağlar
Canlının aktif hareket etmesini engeller.

Hücre duvarı bitki hücrelerinde görülmesine rağmen, bitkilerin eşey hücrelerinde bulunmaz. Onlar da hayvan hücresi gibi plazmalema vardır. Ancak döllenmenin akabinde, hücre, yüzeyine ince ve jelimsi bir madde salgılar.

Bu madde "primordial duvarı" (ilksel çeper) oluşturur ve içinde pektinbulunur. Pektinler, birbirleri ile iyonlarla bağlanan, uzun zincirli karbonhidrat moleküllerinden meydana gelir.

Hücre bölünmesinde oluşan yeni hücreleri birbirinden ayıran bu ilksel duvar, iki hücreyi yan yana tutan orta lameldir. Pektinlerin temel yapıtaşı galakturon asididir. Pektin asidi çok zayıftır ve kolayca şişebilir.

Hücre duvarındaki diğer madde hemiselülözdür. Bunlar hücre duvarının yapısına katıldıkları gibi, depo maddesi olarak işlev yapar.

Hücre duvarının oluşumu;

Her oğul hücre, yeni duvar materyalini ilk duvara yığmaya başlar. Bu yığım sonucunda birincil duvar (primer duvar) oluşur.

Bu duvarda pektinlerin meydana getirdiği ana madde içinde dağılan, düzensiz mikrofibrilleryer alır. Birincil duvarın bu yapısına dağınık yapı (dağınık tekstür) denir.

Mikrofibriller selüloz'dan yapılmıştır. Bir selüloz molekülü, birbirine bağlı 10.000 glikozmolekülünden oluşur.

Böyle bir iplik molekülü 4 um uzunluğa ulaşabilir. Yaklaşık 2.000 ipliğimsi selüloz molekülü, bir mikrofibril demeti yapar.

Bu demetler bitki hücre duvarının yapı birimidir. Selülozun zincir veya iplik molekülleri doğada serbest olarak hiç bulunmaz ve zincirde ağ demeti seklindedir. Bu birliğin çoğu kısmı kristalindir. Mantar hücre duvarında yapı maddesi olarak ya selüloz ya da kitin vardır.

Oğul hücreler büyüyünce elastik olan birincil duvar da genişler.

Birincil duvar bu genişlemede incelemez; zira sürekli yeni mikrofibril tabakaları birikir. Kesin hücre büyüklüğüne ulaşılınca, hücre duvarının enine büyümesi de durur. Birincil duvarın üzerine ikincil (sekonder) duvar oturur. Bu duvardaki mikrofibrillerin birikimi tabaka şeklindedir ve ışık mikroskobu ile izlenir. Burada mikrofibriller paralel olduğundan paralel yapıdan (paralel tekstür) sözedilir.

Enine büyüme sırasında lignin veya suberin gibi maddeler ikincil duvara birikir. Odunlaşan hücre duvarları, yüksek basınç ve çekmeye karşı dayanıklılık kazanır. Kuvvetli olan ikincil duvar, hücre içine doğru genelde ince bir tabaka ile sarılır. Bu tabakaya üçüncül (tersiyer) duvar denir. Birincil duvar gibi pektin temel maddesinden oluşur. Bunların içinde fibriller vardır. Birincil duvarın tersine fibriller burada paraleldir. Yani ikincil duvar gibi paralel yapı gösterirler. Tersiyer duvarın, ikincil duvar lamellerinin oluştuğu yer olması olasıdır.

KAYNAKÇA:

Romaniuk JA, Cegelski L (October 2015). "Bacterial cell wall composition and the influence of antibiotics by cell-wall and whole-cell NMR". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 370 (1679). s. 20150024. doi:10.1098/rstb.2015.0024. PMC 4632600 $2. PMID 26370936.
^ Hooke R (1665). Martyn J, Allestry J (Ed.). Micrographia: or, Some physiological descriptions of minute bodies made by magnifying glasses. Londra. 14 Ocak 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Temmuz 2024.
^ ^a ^b Sattelmacher B (2000). "The apoplast and its significance for plant mineral nutrition". New Phytologist. 149 (2). ss. 167-192. doi:10.1046/j.1469-8137.2001.00034.x. PMID 33874640.
^ Roberts K (October 1994). "The plant extracellular matrix: in a new expansive mood". Current Opinion in Cell Biology. 6 (5). ss. 688-94. doi:10.1016/0955-0674(89)90074-4. PMID 7833049.
^ Evert RF (2006). Esau's Plant Anatomy: Meristems, Cells, and Tissues of the Plant Body: Their Structure, Function, and Development. 3rd. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc. ss. 65-66. ISBN 978-0-470-04737-8.

Dalı	Fizik ve biyoloji

	Tanınma nedeni	Hooke yasası Mikroskopi Hücre

Akademik danışmanları	Robert Boyle

	Etkilendikleri	Richard Busby

KAYNAKÇA:

Griffing, Lawrence R. (2020). "The lost portrait of Robert Hooke?". Journal of Microscopy. 278 (3): 114-122. doi:10.1111/jmi.12828. PMID 31497878.
^ Whittaker, Christopher A. (2021). "Unconvincing evidence that Beale's Mathematician is Robert Hooke". Journal of Microscopy. 282 (2): 189-190. doi:10.1111/jmi.12987. ISSN 0022-2720. PMID 33231292.
^ Singer, B. R. (Temmuz 1976). "Robert Hooke on Memory, Association and Time Perception (1)". Notes and Records of the Royal Society of London. 31 (1): 115-131.

♻️

Hücrelerin evrimi

hücre döngüsü/Evrimi

Hücrelerin evrimi, hücrelerin evrimsel kökenini ve daha sonraki evrimsel gelişimini ifade eder. Hücreler ilk olarak en az 3,8 milyar yıl önce, dünya oluştuktan yaklaşık 750 milyon yıl sonra ortaya çıktı.

İlk hücreler;

Hücrelerin kökeni, Dünya'daki yaşamın evriminde en önemli adımdı. Hücrenin doğuşu, prebiyotik kimyadan modern hücrelere benzeyen bölünmüş birimlere geçişi işaret ediyordu. Modern hücrelerin tüm tanımlarını yerine getiren canlı varlıklara nihai geçiş, doğal seleksiyonla etkin bir şekilde evrimleşme yeteneğine bağlıydı. Bu geçişe Darwinci geçiş adı verilmiştir.

Kıyıda kırılan dalgalar, kabarcıklardan oluşan narin bir köpük oluşturur. Sığ kıyı suları da daha sıcak olma eğilimindedir, bu da molekülleri buharlaşma yoluyla daha da yoğunlaştırır. Çoğunlukla sudan oluşan baloncuklar hızlı patlama eğilimindeyken, yağlı baloncuklar çok daha kararlıdır ve bu önemli deneyleri gerçekleştirmek için belirli balona daha fazla zaman kazandırır. Fosfolipid, prebiyotik denizlerde yaygın olan yaygın bir yağlı bileşiğe iyi bir örnektir.

Bu büyük malzeme topluluğu, büyük olasılıkla bilim adamlarının şimdilerde prebiyotik çorba dediği şeyden geldi. Prebiyotik çorba, oluştuktan sonra yeryüzünde ortaya çıkan her organik bileşiğin toplanmasını ifade eder. Bu çorba, büyük olasılıkla erken hücreler oluşturmak için gerekli bileşikleri içeriyordu.

» İlk mikroskop 17. yüzyılın başlarında Hollandalı gözlükçüler tarafından bulunmuştur.
» İngiliz bilim insanı Robert Hooke (Rabırt Huk) ise ilk çift mercekli mikroskobu geliştirmiştir.
» Robert Hooke yaptığı bu mikroskop ile 1665 ‘ te şişe mantarından aldığı kesiti incelemiş ve boş odacıklar görmüştür. Gördüğü bu odacıklara ’’ Hücre ‘’ anlamına gelen ‘’ Cellula’’adını vermiştir.

Hücre

İnce bir zar içindeki protoplazma ve çekirdekten oluşmuş, bir organizmanın yapı ve görev bakımlarından en küçük birimi

Hücre bir canlının yapısal ve işlevsel özellikler gösterebilen en küçük birimidir. Hücre kelimesi, (İng. Cell); Latince küçük odacık anlamına gelen "cellula" kelimesinden Robert Hooke tarafından türetilmiştir.^[2]Hücrenin içerisinde "Solunum, Boşaltım, Beslenme, Sindirim" gibi yaşamsal faaliyetler gerçekleşir.

Tarihçe;

Ökaryotlar (solda) ve prokaryotesin hücreleri (sağda)

Robert Hooke, mikroskopla incelemekte olduğu şişe mantar parçasının yan yana dizili bitişik bölümlerden oluştuğunu görmüş. Etrafları çevrili ve içleri boş olan yapılarına uygun olarak bu yapı birimlerine "Hücre" ("Cellula") adını vermiş. Bu ismi 1665 yılında yayınladığı Micrographia adlı kitapta da kullanmıştır.

Daha sonra 1671 yılında Grew ve 1672 yılında Malpighi, bitkilerde de aynı yapı birimlerinin olduğunu bulmuşlardır. 19. yüzyılın ortalarında "Hücre Kuramı" ortaya atılmıştır. Günümüze dek geliştirilen hücre kuramı (hücrelerin yapısını, özelliklerini, oluşumlarını vb. tanımlayan kuram) biyolojiye büyük ilerlemeler sağlamıştır.

Yapısı;

Hücreler, Atomların molekülleri, moleküllerinmakromolekülleri, makromoleküllerinmakromoleküler kompleksleri oluşturmasıyla meydana gelir. Hücreler, çok hücreli organizmalarda (canlılarda) dokuların en küçük yapı taşlarıdır ve yaşamın tüm özelliklerini sergilerler. Genel olarak tüm hücreler temelde aynı yapıya sahiptirler. Fakat bulundukları dokuya ve dolayısıyla fonksiyonlara bağlı olarak bazı özelleşmeler gösterirler. Bitkisel ve hayvansal her organizma, bu temel yapı taşlarından oluşur.

Hücreler, basit bir tanımla zar içerisindeki sitoplazma ve genetik bilgiyi çevreleyen bir çekirdekten meydana gelir ve ancak mikroskop yardımı ile görülebilirler.

Hücre çeşitleri:

Prokaryot (Prokaryotik) hücreler;

Bakteriler, arkebakteriler ve mavi-yeşil alglerdeki hücre tipleri bu gruba girer. Bunların çekirdek zarı ile çevrili bir çekirdekleri yoktur. Sitoplazmalarındamitokondri, Golgi, Endoplazmik Retikulum gibi zarlı organeller de yoktur. Kalıtım maddesi olan DNA Sitoplazma içerisine dağılmış durumdadır. Organel olduğu bilinen ancak yine de zar taşımayan Ribozomlarıvardır. Bu tip hücrelerin hayati faaliyetleri Sitoplazmada ve hücre zarında Enzim'ler yardımıyla gerçekleşir.

Ökaryot (ökaryotik) hücreler;

Ökaryotlar (Lat. Eukaryota), "organel zarı" bulunduran organizmaları, dolayısıyla çekirdek materyali hücrenin sitoplazmasınadağılmamış olduğundan da gerçek çekirdeğe sahip organizmaları kapsayan canlı âlemidir. Karyon Latince'de "çekirdek" anlamını verir -eu ön takısı da "gerçek" demektir.

Kalıtsal materyal, hücre içerisinde belirli bir zarla çevrilmiş çekirdeğin içinde bulunur. Kromozomlar DNA'dan ve proteindenoluşmuş olup, mitozla bölünürler. Ökaryotlar, sitoplazmalarında karmaşık organeller bulundururlar. Ökaryotik hücreler, Prokaryotlara göre çok gelişmişlerdir, hayvanlar, bitkiler, mantarlar ve protistlerâlemlerini kapsar.

Hücre zarı;

"Plazma zarı" da denir. Hücreyi dış ortamdan ayıran, seçici geçirgen canlı yapıdır. Hücreyi çevreleyen birim zar ortalama olarak 75 Angström (75x10-7 mm) kalınlığındadır. Birim zar içte ve dışta birer protein tabakası ile ortada bir lipid katından yapılmıştır. Elektron mikroskobu çalışmaları, zarların lipoproteinlerden yapılmış mozaik şeklindeki fonksiyonel birimler olarak incelenmesinin daha uygun olacağını göstermektedir. Hücre zarı hücreye şekil vermekle kalmaz, besin maddelerinin ve artık maddelerin hücreye giriş çıkışını da ayarlar. Zar aynı zamanda hücrenin koruyucusudur.

İlk bilimsel model 1935 yılında Danielli ve Dawson tarafından ortaya atılmıştır. Bu model uzunca bir süre benimsendi ancak bu model hücre zarının işleyişini açıklayamadı. 1972 yılında Singer ve Nicolson'ın akıcı-mozaik zar modeli ortaya kondu. Bu modele göre zarın yapısında %65 protein, %33 lipit, %2 karbonhidrat bulunmaktaydı.

Hücre zarı, gözenekli ve yarı geçirgen yapıya sahiptir. Esas yapı taşları lipid ve proteinlerdir. Her hücrenin protein, yağ ve karbonhidrat oranları birbirlerinden farklı olduğu için her hücre zarı, o hücreye özgüdür. Hücreye gelen bütün kimyasal maddeler ve elektriksel iletiler hücre zarı ile alınır.Hücre zarının yapısında protein, yağ ve karbonhidrat bulunur. Hücre zarının görevleri;

Sitoplazmayı çevreleyerek hücreye şekil verir ve dağılmasını engeller.
Madde alışverişini düzenler.
Ozmotik dengenin düzenlenmesinde görev alır.
Salgı görevi vardır.
Enzimleri taşıyıcı görevi vardır.
Uyarı iletimi yapar.
Hücrelerin birbirlerini tanımalarını sağlar.
Hücre zarında bulunan periferal ve integral proteinler hücre içine madde alınmasında ve hücrelerin birbirini tanımasında yardımcı olur.
İntegral proteinler zar boyunca uzanır periferal proteinler ise zarın dış kısmında uzantı şeklindedir.
Seçici geçirgendir.

Sitoplazma;

Mikroskopla bakıldığında hücrenin yapısı, keratin (kırmızı) ve DNA (yeşil)

Hücre zarı ile çekirdek zarı arasında kalan hücre bölümünü kaplayan, homojen nitelikte, kolloidal ve devamlı değişim halinde bulunan bir eriyiktir. Sitoplazma inorganik maddeler (çeşitli iyonlar metal tuzları, asit ve bazlar), organik maddeler, (protein, yağ, karbonhidrat, nükleik asitler, hormonlar) ve %60-95 arasında değişen sudan ibarettir. Sitoplazmanın içerisinde çeşitli canlı yapılar (organeller) ve cansız yapılar (inklüzyon cisimcikleri) bulunur. Canlı hücre maddesine “protoplazma” denir. Protoplazma, yapı bakımından sitoplazma ve çekirdekten oluşur.

Büyük oranda sudan ibaret olduğu halde ne sıvı ne de katı özellik gösterir yani kolloidalyapıdadır. Sitoplazma çözünmüş ve dağılmış tanecikler içerir. Bu çözünen taneciklerin miktarı hücre türüne göre değişiklik gösterir. İçinde bulunan genel organeller şunlardır:

Çekirdek;

Hücre çekirdeği yani Nükleus, tanecikli ve lifli bir yapıya sahiptir. Hücreyi yönetir. Çekirdek zarı, nükleoplazma, kromozom ve çekirdekçikten oluşmaktadır. Çekirdek zarı iki tabaka halinde ve çok gözenekli bir yapıya sahiptir. Nükleoplazma ise çekirdeğin özü olup özellikle protein ve tuzlar içerir. İşlevi hücrenin yaşamını sürdürmek ve çalışmasını düzenlemektir. Çekirdek ölecek olursa, hücre de ölür. Çekirdek ayrıca hücre ana maddesi içindeki birçok küçük organelin birbirleriyle uyumlu olarak çalışmasını sağlar. Çekirdeğin hücre bölünmesinde rolü vardır. Rolü görevi hücre bölmesi olduğu için çekirdek çok önemlidir.

Organeller;

Vücut için organ ne ise hücre için de organel odur. Organelle sözcüğünden dilimize girmiştir. "-elle" son eki küçültme eki olup Türkçedeki "-cık" ekinin karşılığıdır. Türkçedeki tam karşılığıyla organcık(küçük organ)
Özellikle karmaşık yapıdaki ökaryot hücrelerde birçok organel çeşidi bulunur. Organeller mikroskobun bulunuşundan sonra gözlemlenmeye ve tanımlanmaya başlanmıştır. Bazı hücre bilimcilerin savlarına göre birçok büyük organelin endosimbiyoz bakterisinden köklendiği öne sürülür.

Mitokondri;

2-3 mikron uzunluğunda 0,5 mikron çapında elektron mikroskobuyla kolayca görülebilen elips biçiminde parçalardır. Sosis veya çomak biçimindedir. Mitokondrinin yapısında 2 zar bulunur. Hücrenin enerji meydana getirici üniteleridir. Hücre solunumunun sitrik asit devri (Krebs döngüsü) burada gerçekleşir. Organik moleküllerden kimyasal bağların kopmasıyla açığa çıkan enerji burada ATPşekline çevrilir.

Lizozom;

Hücrede makromoleküllerin ve maddelerin lizozomal yıkılması yaşam için önemli bir prosestir; sfingomiyelin ve karbonhidrat içeren bazı sfingolipidler hücrede az miktarda bulundukları halde bunları yıkan lizozomal enzimler kalıtsal olarak eksik olursa hücrede birikirler ve lizozomal depo hastalıkları denen çeşitli hastalık tabloları ortaya çıkar.
❗️Birçok genetik hastalıkta lizozomal enzimlerin yokluğu gösterilmiştir; etkilenmiş hücrelerde sindirilemeyen materyal hücrenin genişlemesine ve normal hücresel işlevlerin bozulmasına neden olur.

Golgi cisimciği;

Golgi cisimciği, aygıtı ya da kompleksi, zarımsı tüp ve keseciklerin bir araya gelmesiyle meydana gelir. Genellikle çekirdeğe yakındır. Bilhassa aktif salgı yapan bez hücrelerinde göze çarpar. Asıl görevinin, hücrenin salgıladığı proteinleri depolamak olduğuna inanılmaktadır. Paketleme ve salgıgörevi yapar. Salgı bezlerinin hücrelerinde sayıları daha fazladır. Örnegin; ter bezleri, gibi salgı bezleri bunlara örnektir. Golgi aygıtıbüyük çalışmalar sonucu bulunmuştur. Açığa çıkan enerji burada ATP şekline çevrilir. Enerji üretir oksijenli solunum yapar. Enerji üretmekte kullanılır. Hücre dışında salgı yapar.

Endoplazmik retikulum;

Sitoplazmada besin dolaşımını, yağ ve hormon sentezini sağlayan, hücre zarı ve çekirdek zarı arasında yer almış bir sıra karışık kanallar sistemidir. Üzerinde ribozombulunmayanlarına "taneciksiz(granülsüz) endoplazmik retikulum" denir ki, burası steroid hormon salgılayan hücrelerde steroid yapımının, diğer hücrelerde ise zehirsizleştirme olayının gerçekleştiği yerdir.Granüllü E.R üzerinde küçük tanecikli ribozomlar bulunduğu için protein sentezi, granülsüz E.R ise yağ sentezi yapar.Ayrıca besin depo etmez

Koful (Vakuol);

❗️Kofullar, içleri kendilerine has bir özsu ile dolu yapılar olup hayvan hücrelerinde bitki hücrelerinden daha fazla bulunur.
Genç hücrelerde küçük, yaşlı hücrelerde ise tek tek ve büyüktür. Kofullar plazmoliz ve deplazmoliz olaylarında rol oynarlar. Bir hücreli hayvanlarda, besinlerin sindirildiği besin kofulları ile fazla su ve zararlı maddelerin atıldığı, boşaltım kofullarının hücre canlılığını koruma da önemli rolleri vardır.

Ribozom;

Ribozomlar hücre içi protein sentezler. Hücre içindeki en küçük organeldir. Hücrenin demirbaş organelidir çünkü hem prokaryot hücrede hem de ökaryot hücrede bulunur.
KAYNAKÇA:

^ Büyük Türkçe Sözlük, Hücre.
^ ^a ^b "cell." Oxford Dictionary of English 2e, Oxford University Press, 2003.
^ "... I could exceedingly plainly perceive it to be all perforated and porous, much like a Honey-comb, but that the pores of it were not regular [..] these pores, or cells, [..] were indeed the first microscopical pores I ever saw, and perhaps, that were ever seen, for I had not met with any Writer or Person, that had made any mention of them before this. . ." – Hooke describing his observations on a thin slice of cork. Robert Hooke 4 Şubat 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi

♻️

Hooke yasası

Hooke yasasının (σ = E.Ԑ Gerilme = ELastisite Modülü*Birim uzama) mucididir. Hooke Yasası elastik bozulma durumunda mühendislerin kullandığı başlıca kanunlardan biridir.

Hooke kanunu, bir maddenin bozunumunun, bozunuma sebep olan kuvvetle yaklaşık doğru orantılı olduğunu açıklayan kanun. Bu kanuna uyan maddelere lineer elastik maddeler denir.

Hooke kanunu 17. yüzyıl İngiliz fizikçisi Robert Hooke'un ardından isimlendirilmiştir. Hooke, kanununu 1670'te Latince bir anagramla yayımlamış, 1678'de ise çözümünü vermiştir: Ut tensio, sic vis(Türkçe anlamıyla Ne kadar uzanım, o kadar kuvvet)

Hooke kanununa uyan sistemlerde uzanım miktarı ağırlığa lineer bağlıdır. Bu bağıntı şu biçimde ifade edilebilir:

F=-kx\

Eksi (-), hareketin yönünü belirtir. Burada,

x, çekilen durumun sistemin denge durumuna olan uzaklığı (genellikle metrecinsinden)

F, sistemin denge durumuna ulaşmak için uyguladığı kuvvet (genellikle Newtoncinsinden) ve

k, kuvvet sabiti veya yay sabiti

olarak tanımlanır.

Çoklu yay sistemleri;

Eğer bir yay, başka bir yaya bağlanıp ardından ağırlığa bağlanırsa buna seri bağlama denir, eğer birden çok yaybirbirleriyle bağlanmadan direkt ağırlığa bağlanırsa paralel bağlanmış olurlar.

♻️

BİTKİLERDE ÇEPER

tarih: Temmuz 25, 2015

plant cell wall

HÜCRE ÇEPERİ

Bütün organizmalar belirli şekillerini korumak için mekaniksel bir dayanağa gereksinme duyarlar. bitkilerde bütün hücreler “hücre çeperi" denilen sert bir yapı ile çevrilmiştir.

Hücre çeperi hücrenin şeklini ve dokunun yapısını belirlemektedir. Hücre çeperleri destek ve koruyucu ödeve sahiptir.

⚠️Kara bitkilerinin hava etkisinde kalan kısımlarım yerçekimine karşı korur ve onların kurumasını önler. Aynı zamanda absorpsiyon, terleme, taşınma ve salgı gibi etkinliklerde önemli rol oynar.

Genellikle bitkisel hücre çeperi sitoplasnıa tarafından salınan cansız selülozik bir yapı olarak kabul edilir. Bazı araştırıcılar ise çeperin yeniden oluştuğunu ileri sürerler, diktiyosomun çeper yapımında rol oynadığı kanıtlanmıştır. Çeperin kimyasal yapısında esas bileşik olan selülozdan başka pektik maddeler, hemiselüloz, lignin, suberin, kutin ve çok az da protein bulunmaktadır.

Bitkilerin hücre çeperleri yaş ve hücre tipine göre kalınlıkta çok değişiklik gösterir. Genellikle genç hücreler tümü ile gelişmişlere oranla daha ince çeperlidir, bazı hücrelerde ise çeper, büyüme durduktan sonra da kalınlaşmaz. Çeper ince ve kalın olsun karmaşık bir yapı gösterir. Gelişme ve yapı esas alınırsa bitki hücre çeperlerinde üç kısım ayırt edilir: orta lamel, primer çeper ve sekonder çeper.

Orta lamel (interselular madde) iki bitişik hücrenin primer çeperleri arasında oluşur ve sekonder çeperler de primerler üzerinde birikir.

orta lamel. Gelişime hücre bölünmesi sonunda başlar; başlangıçta ipliksi, damlamsı oluşumlar halindedir, önce fragmoplast olarak isimlendirilir. Poligalaktronik asidin de yapıya girmesi ile çeper belirlenmeye baslar. Doku oluşturan hücreler arasında bağlantıyı sağlayan orta lamel ya da pektin lameldir. Genellikle iki komşu hücrenin primer çeperlerini birbirine bağlayan bir tabaka, hücreler arasında yapıştırıcı bir gereçtir. Amorf, kolloidal ve optik bakımdan inaktiftir. Orta lamel daha çok kalsiyum ve magnezyum ile birleşmiş pektik bileşiklerden oluşmuştur, odunlu dokularda ise ligninleşmiştir. Orta lamelde fazla bulunan pektik asidin türevleri olan pektinler galaktronik asit zincirlerinden oluşan bir makromoleküldür. Hücrenin uzayarak büyümesi sırasında orta lamel ve primer çeper arasında bir ayırım olanaksızdır.

Belirgin sekonder çeperi gelişmiş olan trakeidler ve liflerde orta lamel çok fazla incelmiştir. Bunun sonucu olarak, iki komşu hücrenin primer çeperleri ve aradaki orta lamel tek bir tabaka halinde görülür, bu durum özellikle her üç tabakanın içine fazla lignin girdiği zaman belirginleşir.

Bu üçlü yapı genellikle orta lamel olarak isimlendirilir.

Eğer sekonder çeperin ilk tabakası primer çeperden normal mikroskop ile ayırt edilmiyorsa sorun daha da karışık olur, çünkü o zaman orta lamel deyimi bu beş tabakadan oluşan bileşik yapıyı belirtir, böyle hallerde "bileşik orta lamel" deyimi kullanılır.

Primer çeper. Gelişmekte olan bir hücrede oluşan ilk çeperdir, büyüyen ve canlı hücrelerde bulunur. Selüloz, çok miktarda hemiselüloz ve az oranda pektin içerir, aynı zamanda ligninleşme de görülebilir. Hidroksiprolin amıno asidi içeren proteinler primer çeperlerde yer almaktadır. Optik bakımdan anizotroptur.

Bu çeper hücre gelişmeden evvel oluştuğundan yüzey büyümesi denen bir devre geçirir, bunu kalınlığına büyüme izler. Primer çeperler genellikle canlı protoplazma ile ilişki halindedir. Bölünen ve büyüyen meristematik hücrelerin çeperleri primerdir.

sekonder çeper. Primer çeperi ardışık gelişen çeperdir. Bu tıp çeperler genellikle etkin olmayan, ölü hücrelerde görülür. Sekonder çeperler hücre genişlemesi durduktan sonra birikirler, yüzeyde büyüme göstermezler, apozisyon yoluyla beliren oldukça kalın bir yapıdır.

❗️Hücre çeperinin hücre gelişmesine uygun olarak değişimi ve kalınlaşma farkları sonucu ortaya çıkan en önemli yapılar hücre geçitleridir. Bu bakımdan geçitler de ayrıntılı olarak bu kısımda incelenecektir.

⚠️Geçitler

Sekonder çeperlerde derinlikleri, genişlikleri ve yapı bakımından farklılaşmaları değişiklik gösteren çukurlara "geçit" denir.

Geçitler kalınlaşmış çeperler arasında geçirgen olan, madde alış verişini sağlayan difüzyon alanlarıdır. Buna karşın primer çeperdeki çukurlara "primer geçit alanı" denilir.

Meristematık hücrelerin primer geçit alanları çok fazladır, çeperler boncuk dizileri görünümündedir. Geçit, genel olarak geçit çukurluğu (geçit odası) ve geçit kapatma zarı olarak iki kısımdan meydana gelmiştir.

Sekonder çeper içeren hücrelerde iki esas tip geçit gözlenir: basit geçit ve kenarlı geçit.

Basit geçitler. Çeper kalınlaşmasının yer yer devam etmeyip kesintiye uğraması sonucu hücre çeperinde yalın delikçikler oluşur. İnce primer çeper içeren bu alanlarda genellikle orta lamel devam eder ve geçit çukurluğu üzerinde bir kemer oluşumu yoktur.

Kenarlı geçitler. Kenarlı geçitler basit geçitlerden daha çapraşıktır ve yapı bakımından fazla değişiklik gösterir.

Kenarlı geçitte sekonder çeper geçit çukurluğu üzerinde kemer oluşturur. Kenarlı geçitlerde çukurluğun sekonder çeperinin kemer ile örtülen bölgesine "geçit odası", kenardaki açıklığa "geçit açıklığı" adı verilir.

Geçit zan orta kısmında kökeni primer olan bir kalınlaşmaya sahiptir buna "torus", torusun etrafındaki ince kalan bölgeye de "margo" denir. Torusun çapı geçit açıklığınınkinden daha geniştir. Geçit zan genellikle iğilme yeteneğindedir, bazı koşullar altında torus geçit açıklığının bir tarafına doğru itilir.

❗️Kenarlı geçitler başlıca su iletim elementlerinde bulunur. Bir kenarlı geçit bazan bir basit geçitle tamamlanır ve her ikisi yarı kenarlı geçit çiftini meydana getirir.

Basit geçitler genellikle iki parenkima hücresi arasında bulunur. Trakeidler arasında kenarlı geçit, trake ve parenkima arasında yarı kenarlı geçit yer alır; geçidin geniş yeri parenkimaya, dar yeri trakeye bakar. Trakeler liflerle birleştikleri çeperlerde geçit içermezler.

Trakeid hücrelerindeki kenarlı geçitlerin düzenlenişi:

1. Skalariform geçitler. Geçitler enine uzar ve merdivene benzer seriler oluştururlar.

2. Karşılıklı geçitler. Geçitler yatay sıralar halinde dizilmişlerdir.

3. Almaşlı geçitler. Geçitler köşegen düzende sıralanmışlardır.

* Plasmodesma

Birçok canlı bitki dokularında protoplasttan hücre çeperine uzanan sitoplasmik iplikler görülür, bu yapılara, "plasmodesma" adı verilir.

özellikle birçok tohumların endosperminde (at kestanesi hurma) ve bazı kotiledonlarda iyi gelişmiştir. Plasmodesmalar bütün canlı dokularda özellikle meristemlerde bulunurlar ve hücrenin ölümü ile ortadan kalkarlar.

Genellikle primer geçit alanlarında gruplar halinde bulunurlar, bazan da bütün çepere dağılabilirler. Tütün bitkisinde dış kortekste100µm lik alanda 21-24 iplik sayılmıştır.

özellikle bol plasmodesma epidermal hücrelerde yer alır ve dış epidermal çeperdekilere "ektodesma" adı verilir.

Aynı zamanda, hücreden hücreye virus iletiminin de plasmodesmalar ile yapıldığı fikri ileri sürülmektedir. Viscum, Cuscuta ve Orobanche gibi parazitlerin havstoryuma benzer yapıları ile konak bitkilerin hücreleri arasındaki plasmodesmaların varlığı beslenme ve virus hareketi ile ilgili olabilmektedir.

⚠️bitki hücrelerinin çeperleri genellikle selülozdan yapılmıştır. Fakat hiçbir zaman bu saf selüloz değildir, aynı zamanda beş karbonlu maddeler olan hemiselüloz da yapıya girmektedir. Genellikle pektik maddeler yalnız orta lamelde değil diğer çeper tabakalarında da bulunmaktadır.

Zamk ve müsilaj da hücre çeperinin bileşimine katılmaktadır.Diğer taraftan lignin önemli bir çeper maddesidir, odun gibi olgunlaşmış sert dokularda, ksilem ve sklerenkima çeperlerinde bulunur.

Kalınlaşma sırasında hücre çeperinin yapısına lignin karışarak çeper lignifiye olur, buna “Ligninleşme” denir.

Çeperin en önemli mumlu maddeleri ise kutin ve suberindir.

Kutin bütün toprak üstündeki kısımların epidermislerinin yüzeyinde sürekli bir tabaka oluşturur, buna kutikula; çeperin içine kutin girmesine de "kütinleşme" adı verilir.

Suberin i.se selülozla ortaklaşa peri- dermin mantar hücrelerinde bulunur

❗️bitki hücre çeperi porlu, su ile doymuş bir ana kitleden oluşmuştur. Selüloz bu ana kitle içinde mikrofibrillerden örülmüş bir ağ meydana getirir.

⚠️Selüloz, oksijen köprüleri ile birleşmiş çok sayıda glukoz moleküllerinin meydana getirdiği uzun, zincir şeklindeki bir makromoleküldür. Böylece kalınlaşmış sekonder çeperlerin esas ana maddesi olan selülozun yapı taşının glukoz olduğu bir kere daha kanıtlanmış olmaktadır.

❗️Hücre çeperleri oldukça değişik özellikler göstermektedir. Çeperlerin gerilme özelliği hücre tipine göre farklıdır. Bu özelliklerden biri "plastisite" dir, diğer bir deyimle, hücre şekil ve boyutta değişikliğe uğradığı zaman biçimsizleşme sürekli şekilde kalır ve hacım da sürekli olarak artar. Diğer bir özellik olan "elastisite" ise biçimsizleşmeden sonra hücrenin özgün şekil ve boyutuna geri dönmesidir.

* ÇEPERLERİN OLUŞMASI

Bir protoplastın iki kardeş protoplasmaya bölünme süreci iki döneme ayrılır:

biri nukleus bölünmesi ya da mitoz (karyokinez), diğeri ise sitoplazma bölünmesi ya da sitokinezdir. Oluşan hücrelerde yeni çeper sitokinez sırasında meydana gelir.

HÜCRE ÇEPERİ BÜYÜMESİ

Çeperin büyüme mekanizmasında "kalınlıkta büyüme" ve "yüzeysel büyüme" olarak iki tip gözlenir.

Kalınlıkta büyüme genellikle sekonder çeperlerde izlenir; çeper maddesi üst üste tabakalar halinde birikir, buna "aposisyon" da denir.

Kalınlıkta büyüme genellikle iki şekilde olur: birincisi dıştan hücre lumenine doğrudur, diğer bir deyimle "sentripetaldir, diğeri ise lumenden uzaklaşır, diğer bir deyimle "sentrifugal" dir. Çeperin yüzeysel büyümesinde mikrofibrill er birbirinden ayrılır ve araya yeni maddeler girer, buna aynı zamanda "intussusepsiyon" adı da verilmektedir. Çeperin yüzeysel büyümesi henüz iyice anlaşılamayan karmaşık bir olaydır.

“Krassule" denilen çeper yapısı kenarlı geçitler ya da küçük kenarlı geçit grupları arasında primer çeper ve orta lamelde oluşan kalınlaşmalardır.

* HÜCRE-ARASI BOŞLUKLARIN OLUŞMASI

özellikle meristem hücreleri sık dizilişlidir, doku farklılaşması sürecinde hücre-arası boşlukların (interselular alan) gelişmesi ile bu düzen ortadan kalkmaktadır.

Hücre çeperlerinin birbirinden ayrılması ile oluşan hücre-arası boşluklara "şizogen hücrearası boşlukları" adı verilir.

Ana çeperle yeni orta lamel arasındaki bağlantılı noktada hücre-arası boşluk denilen küçük bir açıklık gelişir ve ana çeper boşluk karşısında erir, böylece hücreler arasındaki hücre-arası boşluklar meydana gelir.

⚠️Hücre-arası boşlukları içleri hava ile dolu olan boşluklardır. Doku gelişmesi ile zenginleşen canlı hücrelerde gerekli gazların dolaşımı hücre-arası sistemler ile sağlanır.

❗️Bazı bitkiler örneğin su altında yaşayan bitkilerin düğüm aralarında geniş hava boşlukları gelişir ve kanallar halinde düğümden düğüme uzanırlar. Bu alanlar şizogen cepler halinde gelişmeye başlarlar sonra hücre bölünmeleriyle alanlarım genişletirler.

❗️Hücre-arası boşlukların bir başka tipi olan "şizo-lisigen boşluklar" hem hücrelerin çatlaması hem de erimesi ile oluşur.

⚠️Sizogen, Visigen ve şizo-lisigen hücre-arası boşluklardan başka "reksigen" denilen boşluklar da bulunmaktadır. Bu tip komşu hücreler arasındaki büyüme farkından ve az büyüyen hücrelerin çeperlerinin gerilim sonucu koparak parçalanmasıyla meydana gelir.

✅canlıların en küçük birimi olan hücrenin, esaslı olan üç öğesi, diğer bir deyimle protoplasma, nukleus ve hücre çeperi oldukça ayrıntılı olarak incelendi.

Diğer taraftan, çok sayıdaki hücrelerin bir araya gelerek birbirinden farklı işlevlere sahip dokuları nasıl oluşturduklarım da çözümlemek gereklidir.

❓"histoloji" diğer bir deyimle, doku bilimi mikroskopik anatomi olarak kabul edilir; bu bilim dokular ve dokuların organlar halinde düzenlenmesi ile ilgilenmektedir.

https://yavuzyilmazbiz.blogspot.com/2015/07/bitkilerde-ceper-hucre-ceperi-butun.html?m=1

Bu Blogda Ara

„ Kim de bir can kurtarırsa bütün insanların hayatını kurtarmış gibi olur.” -Mâide,32

Robert Hooke (Hücre)