Hücrede Madde Alış-Verişi

Madde Alış-Verişi
Hücrelerin Bulundukları Ortamla Yaptıkları Madde Alış Verişi
        Hücrelerin yaşamlarının devamı bulundukları ortamdan ihtiyaç duydukları maddeleri alması ve bu ortama metabolik artıklarını vermesine bağlıdır.
        Maddelerin sitoplazmik ortam ile dış ortam arasında alış verişinde hücre zarı engelini aşmak gerekir . Hücre zarları seçici geçirgendirler . (Organel zarları da ( E.R. , Golgi , Lizozom , Mitekondri , Kloroplast vb.) seçici geçirgendir.) Bitki , mantar ve bakterilerde ayrıca çeper ve kapsül engeli de bulunur.
              
 Zarların geçirgenlikleri üzerine etkili faktörler

• Elektriksel  uyarı :  Sinir , Kas hücreleri
• Mekaniksel – Kimyasal uyarı :  Sinir , Kas  hücreleri
• Hormonlar :  Sinir , Kas , Salgı hücreleri
• İntraselular  sıvıda Ca fazlalığı : Sinir hücreleri
• Nörotransmiter maddeler : Sinir , Kas , Salgı hücreleri

Maddelerin zardan geçiş hızları farklıdır. Bunun nedenleri
1-Maddelerin özellikleri
2-Zar yapısındaki farklılıklar (zar bileşenleri)
3-Kolaylaştırıcı ve engelleyici dış faktörlerin etkisiyle
Örnekler :

• Permaz glikozun zardan geçişini hızlandırır.
• İnsülin zarların glikoza ilgisini (geçişini) arttırır.
• Mitekondri zarı ileri derecede seçici geçirgendir.
• Bakteri zarında  K ve Ca iyonları hızla geçerken mayada geçiş yoktur.
• Bazı hormonlar maddelerin zarlardan geçişini uyarır.
• Mekanik ve elektriksel uyaranlar zarlardan madde geçişini uyarır.
• Bazı iyonlar zarlardan madde geçişini uyarır.

Hücreler diş ortamla gerçekleştirdikleri madde alış verişi şu şekillerde gerçekleşir
A)Pasif taşıma
B)Aktif taşıma
C)Endositoz-ekzositoz
A)Pasif  Taşıma
Maddelerin enerji harcamadan yoğunluk farklarından dolayı hücre zarından doğrudan geçmeleridir.
Çeşitleri :

• Difüzyon
• b)Ozmos                
• Kolaylaştırılmış Difüzyon
• Diyaliz - Filtrasyon

I-Difüzyon
Maddelerin çok  yoğun ortamlardan az yoğun ortamlara kendi kinetik enerjileri ile yayılmalarına denir.
özellikleri

• Maddeler çok yoğun ortamdan az yoğun ortama hareket ederler .
• Geçişme moleküllerin kinetik enerjisiyle gerçekleşir.    
• Ortamlar arasında zar gerekmez.
• Zarın veya hücrelerin canlı olması gerekmez.
• Hücre enerji harcamaz.
• Geçişme iki ortam arasında madde yoğunluğu dengeleninceye kadar devam eder.
• Metabolik zarlardan etkilenmezler.
• Difüzyon hızı madde konsantrasyonu ile doğru orantılıdır.

Difüzyon Hızına Etki Eden Faktörler

• Zardaki por sayısı .               
• Basınç farkı
• Geçişen molekül büyüklüğü.
• Elektriksel  yük
• Sıcaklık.                                
• Yağda çözünme ve çözme yeteneği
• Konsantrasyon farkı.             
• Difüzyon yüzey genişliği

II-Osmoz :
Yarı geçirgen zarla çevrilmiş iki ortamda suyun çok olduğu yerden az olduğu yere zarı geçerek yayılmasına (geçişmesine) denir.
Özellikleri

• Hücre ve cansız ortamlarda olabilir.
• Enerji harcanmaz.
• Geçişme suyun çok olduğu ortamdan az olduğu ortama doğrudur
• Geçişme az yoğun ortamdan çok yoğun ortama doğrudur.

Hücreler Bulundukları Ortamlara Göre
A)    İzotonik ortam :     OB = TB   Su giriş ve çıkışı olmaz
B)    Hipotonik ortam :   OB > TB   Olursa su emilir
C)    Hipertonik ortam :  OB < Olursa su verilir

• Geçişme iki ortam yoğunluğu dengeleninceye kadar devam eder.
• Geçişme hava basıncı veya turgor basıncıyla engellenebilir.
• Su molekülleri osmotik basıncın fazla olduğu yere doğru hareket ederler.
• Ortamda çözünmüş maddelerin zara yaptığı basınçla oluşturdukları emme kuvvetine osmotik basınç denir.
• Osmotik basınç arttıkça emme kuvveti artar.
• Osmotik basınç birim hacimde çözünmüş madde miktarına bağlıdır.(doğru orantılıdır)
• Osmotik basınç  plazmoliz olmuş hücrede fazla , Turgor olmuş hücrede azdır.
• X kadar polisakkarit ten çok X kadar monosakkarit osmotik basıncı daha çok artırır.
•  

Geçişme hızı bazı faktörlere bağlıdır.

• Zardaki por sayısı
• Geçişme yüzeyi
• Isı
• Yoğunluk farkı (madde konsantrasyonu)
• Yağda çözünme ve çözme yeteneği
• Basınç farkı . (İle doğru orantılı olarak hız artar.)

III-Kolaylaştırılmış  Difüzyon :
Yağda çözünmeyen maddelerin geçişme şeklidir. Enerji harcanmayıp hücre zarındaki özel proteinlerin kontrolünde gerçekleşir.
Su ve yağda erimeyen maddeler (Glikoz , galaktoz vb.) hücre zarından geçişleri zar yapısında bulunan özel taşıyıcı proteinlerle gerçekleşir.
Özellikleri

• Canlı hücrelerde gerçekleşir.
• Hücre zarındaki özel taşıyıcı proteinler görev alır.
• Enerji harcanmaz.
• Madde taşınımı yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona doğrudur.
• Taşıyıcı protein miktarı difüzyon hızını etkiler.
• Aynı taşıyıcı protein birden çok maddenin taşınımında rol oynar.
• Difüzyon hızı madde konsantrasyonu ile doğru orantılı değildir. Bir noktadan sonra (taşıyıcıların doygun hale gelmesi) hız dengelenir ve sabit hızla devam eder.

Kolaylaştırılmış basit difüzyona benzer özellikleri

• Enerji harcanmaz.
• Her hücrede görülebilir.
• Kinetik enerji kullanılır.
• Madde taşınımı yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyonlara doğrudur

Kolaylaştırılmış difüzyonun aktif taşımaya benzer yönleri

• Taşımada proteinlerin görev alması.
• Doygunluk evresinden sonra geçişme hızının sabit kalması.
• Canlı hücrelerde gerçekleşmesi.
• Belirli maddelere özgü olması.

IV-Diyaliz ve Filtrasyonun özellikleri

• İki ortam arasında basınç farkı vardır.
• Madde geçişi yüksek basınçlı ortamdan az basınçlı ortama doğrudur.
• Su ve suda çözünmüş maddelerin geçişidir.
• Geçişme seçici geçirgen (biyolojik) zarlarda görülür.
• Birim zamanda geçen madde miktarının bağlı olduğu faktörler.
• Zardaki por sayısı    
• Zarın geçirgenliği
• İki ortam arasındaki basınç farkı
• Geçişme yüzeyi

Not:Porlardan geçemeyecek kadar büyük moleküller geçiş yapamaz.                                                                                                                  
B)Aktif  Taşıma :
Enerji harcanarak maddelerin seçici geçirgen zardan az yoğun ortamlardan çok yoğun ortamlara taşınmasıdır.
Özellikleri

• Canlı hücrelerde gerçekleşir.( Bağırsak , Böbrek , Sinir hücreleri)
• Enerji harcanır.
• Enzimler görev yapar.
• Enzim yapısını bozan faktörlere duyarlıdır. (Yüksek ısı , PH , İnhibitör)
• Metabolizma hızına duyarlıdır. ( O2 azlığı , Düşük ısı vb.)
• Aynı sistem birden çok maddenin geçişinde rol alabilir.
• Sistem belli maddelere özgüdür.
• Madde alınımı enzimlerin doygunluk anından itibaren sabit hızla devam eder.
• Madde iletimi düşük yoğunluklardan yüksek yoğunluklara doğrudur.
• Aktif taşımanın hızı soğuk , PH farkı , O2 azlığı , inhibitör lerle engellenir.

Aktif  taşıma geçen madde miktarındaki azalma nedenleri

• O2 azlığı olabilir.
• İnhibitörler olabilir.
• Isı artışı olabilir.
• PH değişikliği olabilir.
• Madde azalması olabilir.

Aktif  taşımada sabit taşıma hızının nedenleri ise

• O2 fazlalığı olabilir.
• Isının  0 C  den  35 C yükselmesi olabilir.
• Aktivatör olabilir.
• Zaman olabilir.

C)Endositoz ve eksositoz:
Özellikleri:

• Canlı hücrelerde gerçekleşir.
• Enerji harcanır.
• Hücre çeperi taşımayan hücrelere özgü madde alış verişidir.
• Madde alış verişinde sitoplazma ve dış ortamdaki maddenin yoğunluk farkı önemli değildir.
• Hücre zarından geçemeyen maddelerin alış verişidir.
• Bakteri, mantar ve bitkilerde görülmez.
• Bazı protista (Amip, öglena, paramesyum vb.)larda ve hayvansal organizmaların bazı hücrelerinde görülür.
• Organel zarlarındada görülür.

a)Endositoz:
1-Fagositoz: Katı maddelerin hücreye alınış şeklidir
2-Pinositoz: Sıvı ve sıvıda çözünmüş besinlerin alınış şeklidir                                               
b)Ekzositoz:
Hücre içi sinidrim artıkları ve bazı metabolik ürünlerin hücre dışına atılım şeklidir.