Hücre ve Moleküler Organizasyon

1. Hücre ve Moleküler Organizasyon Yrd. Doç. Dr. İzzet Yelkovan Tıbbi Biyoloji AD

2. Element Element Sembol Sembol % % Oksijen Eser miktarda Fe O 65.0 Demir Zn Çinko Karbon C 18.5 Eser miktarda Hidrojen Cu H 9.5 Bakır Eser miktarda I Iyot Azot N 3.3 Eser miktarda Mn Kalsiyum Ca 1.5 Eser miktarda Manganez Bor B 1.0 P Fosfor Eser miktarda Cr K Potasyum 0.4 Krom Eser miktarda Eser miktarda Mo Molibden Kükürt S 0.3 Kobalt Sodyum Co Eser miktarda Na 0.2 Se Klor 0.2 Selenyum Eser miktarda Cl Flor F Magnezyum Mg 0.1 Eser miktarda Table 1 Vücudumuzu oluşturan maddeler ve oranları

3. Biyolojik organisazyonun seviyeleri : Atomlar Moleküller Subcellular organeller Hücreler Dokular* Organlar* Organ sistemleri* Organizma: Tek bir hücre yada kompleks multiselüler organizma. * Organisazyon seviyesi tüm organizmalarda bulunmaz.

4. Hücre Teorisi: (1838’de Schleiden (botanikçi) ve 1839’da Schwann (zoolog))Her organizmahücre ya da hücrelerden oluşur Hücre canlılığın en küçük işlevsel birimidir Her hücre sadece daha önce var olan bir hücrenin bölünmesi (çoğalması) ile ortaya çıkar Günümüzde yaşayan her organizma atasal bir hücrenin soyundan gelir Her hücre, hücresel düzeyde dengededir - homeostasis -Hücre Biyolojisi:Sitoloji hücrelerin yapısını ve işlevlerini inceler İnsanda 200’den fazla (256) hücre çeşidi bulunur

5. Organizmaları 3 Önemli Özelliği Vardır • Çoğalabilme / Üreme • Madde ve enerji değişim ve dönüşümü • Çevrelerine uyumsağlayabilme Viruslar ??

6. Santral Dogma

7. FENOTİP GENOTİP GENETİK BİLGİNİN AKIŞ YÖNÜ 2 3 DNA RNA PROTEIN 1 DNA 1. REPLIKASYON (DNA SENTEZİ) 2. TRANSKRİPSİYON (RNA SENTEZİ) 3. TRANSLASYON (PROTEİN SENTEZİ)

8. Hücreler Neden Küçüktür? Yüzey alanı / Hacim Yüzey Alanı / Hacim r2 / r3

9. Hücrenin büyüklüğü • İnsan ovumu 200 mikron • Balık yumurtası 5 mm • Tavuk yumurtası 30 mm • Beyin hücrelerinin en küçüğü 4-5 mikron

11. Hücre sayısı, rengi, kıvamı • İnsanda Kan hücreleri hariç 1013-1014 • MSS, retina, lens kristali hücre sayısı sabittir ve sonradan çoğalamaz • Hücreler çoğunlukla renksizdir, pigmentli hücreler hariç • Hücrelerin kıvamları hücre çeşidine göre değişir Beyin hücreleri- derinin stratum corneum hücreleri

12. Hücre Tipleri • Prokaryotik (bakteriler): • Küçük, 1—5 µm • Organelleri yok • Çekirdek yok • DNA çembersel halde • Hücre duvarı var • Eukaryotik (ör: insan): • Büyük, 8—100 µm • Organelleri var • Çekirdekli • DNA lineer ve kromozomlar halinde • Hücre duvarı yok

13. Hücre Tipleri - Karşılaştırma nukleoid bölge Hücre duvarı • Metabolik Gruplar • metanojenler • halofiller • termoasidofiller • Protista • Plantae • Fungi ve • Animalia ProkaryotikHücre Hücre zarı Eubacteria ve Archaebacteria ÖkaryotikHücre

14. PROKARYOTİK ve ÖKARYOTİK HÜCRELER

15. Hayvan hücresiBitki hücresi

16. Hücreler ve Viruslar

18. Büyüklükler 100 m Çok hücreli organizmalar 10 m 1 m Görme Sınırları 10 cm EukaryotikHücreler 1 cm 1 mm Mitokondri 100 m Işık Mikrosk 10 m Bakteri 1 m Virus Elektron Mikro 100 nm 10 nm Proteinler 1 nm DNA 0.1 nm Atom

19. Göz • Işık mikroskobu: > 0.2 m • Elektron mikroskobu: > 0.2 nm hücreler • klasik • fazkontrast • differential interferenskontrast • fluoresens • konfokal lazer organeller 50 m Işık mikroskobu • transmisyon • scanning 5 m moleküller 2 m Elektron mikroskobu atomlar Hayvan hücresi Büyüklükler

20. Büyüklükler

21. Bazı Hücrelerimiz

22. Akyuvarlar Endotel Hücreleri Alyuvarlar

23. Bir protozoan ve silleri Sperm veyumurta

24. Hayvan Hücresi Porlar DNA Düz Endoplazmik Retikulum Çekirdek zarı Çekirdekcik Serbest ribozomlar Hücre iskeleti Sitozol Lizozom Lizozom Granüllü Endoplazmik Retikulum Golgi Hücre zarı Transport vezikülü Mitokonri

25. Hücre Anatomisi • Hücre Zarı / Plazma Zarı • Sitoplazma / Protoplazma (1839’da Purkinje (Alman fizyolog)) • Sitozol • Su (çözücü) • İnorganik maddeler (tuz, mineral mad.) • Organik Moleküller • Monomerler • Vb. vb. • Organeller • İnklüzyonlar • Hücre İskelet Sistemleri • Çekirdek • Nüklear zarf • Kromatin • Matriks

26. Hücre Anatomisi • Hücre Zarı / Plazma Zarı • Sitoplazma / Protoplazma (1839’da Purkinje (Alman fizyolog)) • Sitozol • Su (çözücü) • İnorganik maddeler (tuz, mineral mad.) • Organik Moleküller • Monomerler • Vb. vb. • Organeller • İnklüzyonlar • Hücre İskelet Sistemleri • Çekirdek • Nüklear zarf • Kromatin • Matriks

27. Hücre Zarı 1. Hücre Hücre Zarı 2. Hücre

28. 1- Hücre Zarı / Plazma Zarı-Membranı İşlevi: • Fiziksel izolasyon • Canlılığın sınırı • Çevre ile alış-verişi düzenleme (besin-atık) • Yapısal destek ve bütünlük Yapısı: • Sıvı mozaik model, Lipit bilayer, ikili yağ • Lipidler • Proteinler ve • Karbohitratlar

29. Karbohidrat LIPID BILAYER Membran Proteinleri Kolesterol 1- Hücre Zarı / Plazma Zarı-MembranıSıvı Mozaik Model Hücre Dışı Lipit Denizi Sitoplazma Hücre içi

30. 1- Hücre Zarı / Plazma Zarı-MembranıSıvı Mozaik Model

31. Dış Hidroifilik Hidrofobik İç İç Hidrofobik Hidroifilik Dış 1- Hücre Zarı / Plazma Zarı-MembranıLipit Bilayer Lipit Bilayer Lipozomlar Şilomikronlar

32. Fosfat 1- Hücre Zarı / Plazma Zarı-MembranıMembran Fosfolipitleri Gliserol Kuyruk Yağ Asitleri Polar Baş Non- polar kuyruk Hidrofilik= lipofobik Hidrofobik = lipofilik

33. 1- Hücre Zarı / Plazma Zarı-MembranıMembran Proteinleri • Yerleşimlerine göre: • Integral proteinler - Transmembran • Periferal proteinler • İşlevlerine göre: • Sabitleştirici/Ankor proteinler • Tanıma ve tanıtma proteinleri • Yapışma – tutunma proteinleri • Reseptör proteinler • Taşıyıcı proteinler • Kanal yapıcı proteinler • Enzimler

34. Membran Proteinleri

35. 1- Hücre Zarı / Plazma Zarı-MembranıMembran Karbohidratları (Glikokaliks) Proteoglikanlar Glikolipitler Glikoproteinler

36. Glikokaliks

37. Glikokaliks

38. Glikokaliks Sitozol Çekirdek Hücre Zarı Glikokaliks

39. Hücre Anatomisi • Hücre Zarı / Plazma Zarı • Sitoplazma / Protoplazma • Sitozol • Su (çözücü) • İnorganik maddeler (tuz, mineral mad.) • Organik Moleküller • Monomerler • Metabolitler • Vb. vb. • Organeller • İnklüzyonlar • Hücre İskelet Sistemleri • Çekirdek • Nüklear zarf • Kromatin • Matriks

40. Buz Buhar Su • 2- Sitoplazma / Protoplazma • Sitozol • Su (çözücü) • İnorganik maddeler (tuz, mineral mad.) • Organik Moleküller • Monomerler • Vb vb. • Metabolitler • Vb. vb. NaCl Kölliker (Alman biyolog) sitoplazma ve nukleus terimleriyle protoplazmayı daha da ayırmış ve nukleusun etrafını çeviren protoplazma kısmına sitoplazma adını vermiştir

41. Sitoplazma • Sitozol • Organeller ve Kompartmanlar • Membranı olmayan organeller • Hücre iskelet sistemleri • Mikrovilluslar • Sentriyoller ve Sentrozom • Siller • Kamçılar • Ribozomlar • Proteazomlar • Membranlı organeller • Endoplazmik retikulum • Golgi apparatus • Lizozomlar • Peroksizomlar • Mitokondriler

42. Organeller ve Kompartımanlar • Hücreiçi İskelet Sistemleri • Mikrofilamentler – Aktin Filamentler • Intermediate filamentler • Mikrotubuller – Tonofilamentler

43. Hücre İskelet Sistemleri Mikrovilus Hücre Zarı Mikrofilamentler Terminal Web Mitokondri Ribozomlar (Poliribozom) İntermediate filament Endoplazmik retikulum Mikrotubul Salgı vezikülü

44. Hücre İskelet SistemleriMikrotubuller

45. MOTOR’lar • Proteindirler • Biyoenerji molekülü olan ATP’yi kullanırlar • Hücre iskelet sistemi üzerinde görev yaparlar • Myosin Aktin filament üzerinde • Dinein and Kinezin Mikrotubuller üzerinde • Moleküler ve veziküler taşımacılık

46. Organeller ve Kompartmanlar Sentriyoller ve Sentrozom (1887’de Boveri,) • Hücre bölünmesi sırasında kromozomları ya vru hücrelere paylaşımını sağlar • Hücre iskelet sistemlerini organize eder • Moleküler taşımacılığın merkezi ve yönlendiricisidir Siller ve Kamçılar • Bazal cisim ve mikrotubullerden oluşurlar • Ritmik hareketler ile çevresel sıvıları hareketlendirir • Hücresel yer değiştirmede önemli rol oynar • Kamçı bazal cismini sentriol yapar

48. Siller ve Kamçılar

49. Siller ve Kamçılar

50. Organeller ve Kompartmanlar Ribozomlar • Protein sentez merkezleri • İki altbirimden oluşur • Çok sayıda protein ve RNA’dan (rRNA) oluşan dev bir moleküler kompleks yapıdır • Serbest ya da membrana gömülü olarak bulunurlar • Poliribozomlar-Polizomlar halinde iş yaparlar Proteazomlar • Anormal ve işlevsiz proteinleri parçalarlar