Hücre Zarında Madde Alışverişi

Hücreler metabolik faaliyetlerin devam etmesi için hücre dışından madde gereksinimi duyarlar.Üretilen bazı maddelerin de hücreden göderilmesi gerekebilir.Her iki durumda da madde alış verişi olayları hücre zarından gerçekleşir.Hücre zarında madde alış verişi gerçekleştirilmesi için enerji ihtiyacının olması ve moleküllerin porlardan büyük olup olmaması etkilidir.

1.PASİF GEÇİŞ

*Enerji harcanmaz.

*Madde çok olduğu yerden az olduğu yere hareket eder.

*Canlı ve cansız ortamlarda görülebilir.

*Geçiş ortamlar eşitlenene kadar sürer.

*Difüzyon,kolaylaştırılmış difüzyon ve osmoz şeklinde gerçekleşir.

Difüzyon

Çözünen maddelerin fazla olduğu yerden az  olduğu yere kendi enerjileriyle geçişine denir.

suya damlatılan mürekebin dağılması, kolonya kokusunun etrafa yayılması, yemek kokusunun mutfaktan salona gelmesi

alveollerdeki oksijenin kılcallara geçmesi vb. olaylar difüzyona örnektir.

Difüzyonun hızını etkileyen faktörler;

*sıcaklığın artışı moleküllerin hareketini artırdığı için difüzyonu hızlandırır.

*İki ortam arasındaki yoğunluk farkı arttıkça difüzyon hızlanır.

*molekül büyüklüğü arttıkça difüzyon hızı azalır.

*nötr moleküller (-) iyonlara, (-) iyonlar da (+) iyonlara göre zardan daha çabuk geçer.

*hücre zarında por sayısı 

*yağda çözünen ve çözebilen moleküller daha çabuk zardan geçer

Kolaylaştırılmış Difüzyon

Canlı hücreler tarafından gerçekleştirilir.

Hücre zarında gerçekleşir.

Hücre zarında bulunan taşıyıcı proteinler görev yapar.

Enerji harcanmaz.

*glikoz,galaktoz,aminoasitler, B ve C vitaminleri ve iyonların çoğu kolaylaştırılmış difüzyonla geçiş yapar.

Osmoz

Su moleküllerinin yarı geçirgen zar aracığıyla çok olduğu yerden az olduğu yere geçişidir.

Canlı hücreler 3 farklı ortamda bulunabilir.

1.Hipertonik ortam:Ortam yoğunluğu hücreye göre daha fazladır.

Bu ortama konulan hücre su kaybederek büzülür.Bu olaya plazmoliz adı verilir.

Salataya tuz attıktan sonra sulanması buna örnektir.

2.İzotonik ortam:Ortam yoğunluğu ile hücre yoğunluğu aynıdır.

3.Hipotonik ortam:Ortamın yoğunluğu hücreye göre daha azdır.

Bu ortama konulan plazmolize uğramış hücre tekrar su alır.bu olaya deplazmoliz adı verilir.Hayvan hücresi hala su almaya devam ederse hücre patlar(hmoliz).Bitki hücresi hücre çeperi sayesinde patlamaz ve turgor durumuna geçer.

 

Ozmotik Kavramlar

Turgor Basıncı:Hücredeki suyun hücre zarına ve hücre çeperine yaptığı basınçtır.

Hücredeki su miktarı ile turgor basıncı doğru orantılıdır.

Osmotik Basınç:hücredeki çözünmüşmoleküllerin hücre dışından su alma kuvvetidir.

hücredeki su miktarı ile osmotik basınç ters orantılıdır.

Emme Basıncı: Hücrede osmotik basıncın turgor basıncından yüksek olması durumunda oluşan basınçtır.

***Turgor basıncı ile osmotik basınç ters orantılıdır.

2.AKTİF GEÇİŞ

*Canlı ortamlarda gerçekleşir.

*Enerji harcanır.

*Enzim kullanılır.

*aktif taşıma, endositoz ve ekzositoz örnektir.

Aktif Taşıma

Porlardan geçebilecek boyuttaki moleküllerin az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçişidir.

*Hücre zarındaki taşıyıcı proteinler görev yapar.

*Enzimler görev alır.

*Enerji harcanır.

Endositoz

Porlardan geçemeyecek kadar büyük moleküllerin hücre içine alınmasıdır.

*Enerji harcanır.

*Enzimler görev alır.

*Enerji harcanır.

*Madde taşıma yönü hücre içine doğrudur.

*Maddenin alınması sırasında koful oluştuğundan bir miktar hücre zarında azalma görülür.

*Hücre duvarı olan hücrelerde görülmez.

*Hücre içine alınan madde katıysa fagositoz, sıvı bir madde ise pinositoz adını alır.

 Ekzositoz

porlardan geçemeyecek kadar büyük moleküllerin hücre dışına gönderilmesidir.

*Enerji harcanır.

*Enzimler görev alır.

*Madde taşıma yönü hücre dışına doğrudur.

*Hücrede oluşturulan kofullar zara eklendiğinden hücre zarında artış görülür.

*Salgılama olayları buna örnektir.

*Her canlı hücrede görülebilir.

 

 

İnorganik Bileşikler

İNORGANİK BİLEŞİKLER

Canlılar tarafından üretilemez.

Doğadan hazır olarak alınır.

Sindirime uğramadan hücre zarından geçebilir.

Hücresel solunumda enerji elde etmek amacıyla kullanılmaz.

Onarıcı ve düzenleyici olarak görev yapar.

Kemosentez yapan canlılar kimyasal enerji üretimi sırasında inorganik bileşik kullanır.

Su

  • Su, insan yaşamı için en önemli maddelerden biridir.
  • Biyolojik tepkimeler sulu ortamlarda meydana gelir.
  • Tek hücreli organizmaların yaşam ortamları genellikle sudur.
  • Çok hücreli organizmaların doku hücrelerinin etrafı su içeren doku sıvısı ile çevrilidir.
  • Doku sıvısında çözünmüş hâlde birçok iyon bulunur. Çünkü çözücü özelliği olan su, kan dokuda maddelerin taşınmasında rol oynar.
  • Metabolizma sonucu ortaya çıkan birçok zararlı atığın seyreltilmesinde ve vücuttan atılmasında görev yapar.
  • Besinlerin sindirimine yardımcı olur.
  • Vücut sıcaklığının dengelenmesinde görev alır. Terleme sırasında deri üzerindeki su buharlaşır. Buharlaşma sırasında ise ısı kaybedildiğinden vücut sıcaklığı korunmuş olur
  • Su topraktaki maddelerin çözünmesini sağladığından bitkilerin ihtiyacı olan maddeleri kökleriyle almalarını kolaylaştırır.
  • Su, fotosentez yapan canlıların besin üretiminde kullandıkları temel maddelerden biridir.
  • Bitki hücrelerinin içerdiği su miktarı, hücrenin bulunduğu yere ve işlevine göre farklılık gösterir. Örneğin tohumlarda su oranı % 5-15 arasında  değişirken su bitkilerinde bu oran %98’e kadar ulaşabilir.

Asit ve Baz

  • Suda hidrojen iyonu (H+) vererek iyonlaşan maddelerin asit, suda hidroksit iyonu (OH-) vererek iyonlaşan maddelere baz adı verilir.
  • Hidroklorik asit (HCI) kuvvetli bir asittir. Sodyum hidroksit (NaOH) ise kuvvetli bir bazdır.
  • Sıvılarda H+ ve OH- iyonlarının dengesinin korunmasında suda çözündüğü zaman tamamen iyonlaşmayan ve metabolizmanın düzenlenmesinde etkili olan zayıf asitler ve bazlar önemlidir.
  • Bunlara karbonik asit(H2 CO3-)  ve amonyağı (NH3 ) örnek verebiliriz.

Çözeltinin asidik ya da bazik olma durumu pH değeri ile ifade edilir. pH çözeltideki H+ iyonunun derişimini gösteren bir değerdir. Çözeltilerin H+ (veya OH-) iyonu derişimini göstermek amacıyla pH cetvelinden (skalasından) yararlanılır . pH cetveli 0-14 arasındadır. pH 7 çözeltinin nötr olduğunu ifade eder. pH 7’den 0’a gidildikçe asitlik artar, 7’den 14’e gidildikçe baziklik artar.

İnsan kanının ph dengesi

 İnsan kanın pH’sinin 7,4’te kalmasında etkili olan karbonik asittir. Karbonik asit hücre solunumu sırasında açığa çıkan karbondioksidin su ile birleşmesi sonucu oluşur. Karbonik asit (H2CO3 ) sulu ortamda hidrojen (H+) ve bikarbonat iyonlarına (HCO3-) ayrışır. Ortamda hidrojen iyonu derişimi artar, pH düşer. Bu durumda kanın asitliği de artar. Kan pH’si düştüğünde bikarbonat iyonları hidrojen iyonlarını tekrar kendisine bağlar. Böylece pH dengelenir.

  • Biyokimyasal tepkimelerin gerçekleşebilmesi için pH değerinin belirli bir düzeyde tutulması gerekir.
  • Vücudumuzda olduğu gibi, toprakta da farklı pH değerleri vardır. Toprağın pH değerine göre toprakta yetişen bitkiler çeşitlilik gösterir. Ortanca, topraktaki pH değerine göre sonradan renklenen bir bitkidir Toprak bazik ise pembe-beyaz, asidik ise mavi-mor renkte çiçek açar.

Mineraller ve Tuzlar

  • Mineraller organizmanın yapısında az miktarda bulunmalarına rağmen canlılığın sürdürülebilmesi için gereklidir. Kalsiyum (Ca), fosfor (P), iyot (I), demir (Fe), sodyum (Na), klor (Cl), potasyum (K), magnezyum (Mg), flor (F) gibi mineraller hücre ve hücreler arasında yer alır. Bunların büyük çoğunluğu mineral tuzları şeklindedir.
  • Tuzlar, asit ve bazların tepkimeye girmesi sonucu oluşur. Asitlerle bazlar karıştırıldığında asidin H+ iyonu ile bazın OH- iyonu birleşir. Bu birleşim sonucunda bir molekül su açığa çıkar, asit ve bazın yapısındaki diğer iyonların birleşmesiyle tuz meydana gelir.
  • Magnezyum tuzları ,kasvesinir sistemininçalışmasında,klorofilin yapısında

      Kalsiyum  ve  fosfor  tuzları ,dişlerin ve kemiklerin yapısına katılmakta

      Kalsiyum tuzları, kaslarınkasılmasında, kalbin ve sinir hücrelerinin çalışmasında,   

            hücreler arası iletişimde ve bazı tepkimeleri hızlandıran enzimlerin çalışmasında

      Klor tuzları, mide özsuyunun üretiminde ve hormonların çalışmasında

      Fosfor, ATP’ninvenükleikasitlerinyapısına

      Demir , hemoglobinin yapısına katılır.