Bilim,Bilim ve Teknoloji

Ribozomlar :

 Genetik sayfamızda üzerinde durduğumuz ribozomların daha derinine inerek nasıl bir yapıya sahip olduklarını göreceğiz.  Ribozomlar her hücre içerisinde bulunan bir organeldir.Bakteri hücresinde hiçbir organel bulunmasa bile mutlaka ribozom vardır.Bunun nedeni ise enzim ve proteinlerin her hücre için mutlaka olması gerektiğidir.Dolayısıyla enzim ve proteinlerde ancak ribozomlar tarafından üretildiği için ribozom her hücrede mutlaka vardır.Fakat sayı olarak hücreden hücreye farklı olabilir.  Ribozomlar mikroskopla gözlendiklerinde küçük partiküller halinde görülürler.Yalın gibi görünen bu partiküllerin bile fonksiyonlarını kusursuzca yerine getirebilmeleri açısından uygun bir morfolojik yapıya sahip olması, hücre içerisindeki dizaynı gözler önüne sermektedir.  Ribozomlar bildiğimiz gibi mRNA yı okuduktan sonra doğru tRNA yı mRNA üzerine yerleştirip protein sentezini gerçekleştiren organeldir.Fakat mRNA yı okuma ve tRNA yı yerleştirme işlemi hücre tarafından hassasiyetle yürütülen bir sentez işlemidir.Ribozom ise üstlendiği bu hassas görevi mükemmel anatomik yapısı sayesinde yerine getirir.  Şekilde biri büyük diğeri küçük iki adet ribozom ” Alt birimi ” görülmektedir.Bu alt birimlerin şekli bizim için oldukça anlamsız gibi gelsede protein üretimi için oldukça büyük önem taşır.Bu alt birimler bir araya gelip bağ kurduktan sonra ” Ribozom kompleksi ” ‘ ni meydana getirirler  Ribozomlar RNA ve proteinlerden meydana gelirler.Ribzom üzerinde mRNA nın bağlanacağı bir bölge bulunurki bu bölge mRNA yı tanıyarak ribozoma tutunmasını sağlar.Ribozom aynı zamanda tRNA yıda tanıyacak şekilde özelleşmiştir.mRNA nın ribozoma nasıl bağlandığını ve tRNA ların ribozom üzerinde nasıl konumlanıp protein sentezlediklerini bir şekille görelim.

 Birinci şekilde ribozom kompleksi ve bu kompleksin içerisinde ayırt edilen iki bölge görülmekte.
 Birisi P bölgesi diğeri A bölgesi olarak adlandırılan bu bölgeler, tRNA ların bağlanma bölgelerini temsil etmektedirler.  İkinci şekilde, protein sentezini birinci tRNA ile başlatmış olan bir ribozom görülüyor.Proteini oluşturacak olan ilk amino asiti taşıyan tRNA ribozomun A bölgesine bağlanır.Bağlanmadan hemen sonra ribozom mRNA nın ikinci kodonunu (3 lü dizi) okumaya başlar ve tRNA yı P bölgesine doğru kaydırır.  A bölgesi böylelikle boşalmış olur (3.şekil).Ribozom böyle yaparak birinci amino asititn hemen arkasından gelen ikinci amino asit için yer açmış olur.İkinci amino asit A bölgesine bağlandığında amino asitlerde yanyana gelecek ve birbirleriyle bağ yapacaklardır.  Bu bağa ” Peptid ” bağı denir.Binlerce amino asitin bağlanmış haline ise ” Polipeptid ” adı verilir.
 İnsanı hayranlık içerisinde bırakan bu sistem yanlızca bununlada sınırlı değildir.Hücre, proteine çok fazla ihtiyacı olduğu zamanlarda derhal protein sentezini başlatır.Fakat mRNA nın okunup tRNA ların okunan bu kodonlara göre bağlanması hücre için hızlı bir işlem değildir.Bu yüzden mRNA tıpkı kağıt fabrikalarında bir merdaneden çıkıp diğer bir merdaneye giren kağıtlar gibi, seri olarak dizilmiş ribozom kompleksleri tarafında ardı ardına okunur.Bunu aşağıdaki şekle bakarak açıklamaya çalışalım.  Şekilde bir protein sentez aşamasının gerçek halini görmektesiniz.  Ribozomlar tıpkı bir boncuk dizisi gibi yanyana dizilmişlerdir.Biraz zor farkedilen mRNA ise bir ribozomdan çıkıp diğer bir ribozoma ardı ardına girmektedir.Resmin sağ tarafındaki protein zinciri sol tarafındaki protein zincirlerinden daha uzundur. Çünki mRNA ilk olarak en sağdaki ribozom tarafından okunmaya başlanmış ve ilk protein sentezi sağdaki ribozomlarda başlamıştır.Buradanda anlaşılacağı gibi mRNA nın ilerleme yönü sağdan sola doğrudur.  Hücre böyle bir mekanizma kullanarak birim sürede ürettiği protein zinciri sayısını, ribozom sayısı oranında artırmış ve zamandan tasarruf etmiştir.  Hücrenin zamandan tasarruf etmek için bu derece mükemmel bir sistem kulanması, üstün bir güç tarafında yaratıldığını apaçık ortaya koymaktadır.

 Sizler şu an bu yazıları okurken vücudunuzdaki trilyonlarca hücre bu kusursuz mekanizma ile sessiz bir şekilde hiç durmadan protein üretmektedir.

Mitokondri :

 Mitokondri, hücre için gerekli olan enerjinin üretildiği bir organeldir.Bu organelde tıpkı diğer organeller gibi birim zar ile çevrilidir fakat iç kısımındaki zar dıştaki gibi düz değildir ve kıvrımlar meydana getirir.Bu kıvrımlara ise ” Krista ” adı verilir.  Mitokondri içerisinde cereyan eden kimyasal olaylar oldukça karmaşıktır.Hücrede bulunan üç binin üzerindeki enzimlerden ayrı olarak mitokondri içerisine yüzlerce enzim görev almıştır.  Şekildede görüldüğü gibi mitokondrinin iç tarafındaki zar oldukça fazla kıvrım yapmıştır.Zarın bu şekilde kıvrılmasının nedeni, yüzey alanını genişleterek daha fazla kimyasal reaksiyona yataklık yapmak içindir.  Mitokondrinin içerisinde özellikle fosforilasyon reaksiyonlarında ve elektron transfer zincirinde rol oynayan enzimler çok sayıdadır.Mitokondrinin en fazla ürettiği biyokimyasal molekül ise ATP dir.ATP hücrenin enerji isteyen basamaklarında kullanılan ve yıkıma uğradığı zaman yüksek kaloride ısı veren bir moleküldür.Üretilen ATP daha sonra mitokondri zarından sitoplazmaya geçer ve gerekli yerlerde kullanılır.  Şekilde bir bitki hücresine ait olan bu mitokondride, organelin membranına yerleşmiş olan proteinleri ve oksidasyonda rol alan enzimleri görmektesiniz.  Bu enzimler belirli molekülleri yapılarına alıp okside edebilir veyahut bu moleküllerden H (+) iyonu koparabilirler.Koparılan elektron ve protonlar mitokondri matriksi içerisinde dolanarak kimyasal basamaklara girerler.Şeklin sağ tarafında mitokondri matriksinden bir proton sitoplazmaya verilmekte, aynı zamanda ADP (Adenin di fosfat) ‘ ye bir fosfat daha bağlanarak ATP (Adenin tri fosfat) meydana getirilmektedir.  Tabii burada gösterilen ATP üretimi, sentezin son basamağıdır.Gerçekte bir ATP üretmek için mitokondri içinde çeşit çeşit reaksiyonlar meydana gelir.ATP üretmek için kullanılan moleküllerden biriside Glikozdur.Glikoz 6 karbonlu bir molekül olup (C6H12O6) mitokondri içerisinde 3 karbonlu piruvata kadar parçalanır.Piruvat oksijen varolduğu hallerde oksijenle tepkimeye girerek daha değişik maddelere indirgenir.Eğer ortamda oksijen yoksa okside olamaz.Dolayısıyla önce ” Laktat ” ‘ a ve ardından ” Laktik asit ” ‘ e indirgenir.  Bizler koşarken eğer yeteri kadar nefes alamazsak, kandaki oksijen miktarı düşer.Kas hücrelerine ve hücrelerdende mitokondriye oksijen gelmediği zaman kaslarda piruvatın parçalanmasıyla laktik asit birikimi meydana gelir.Laktik asit ise yorgunluğa neden olur.  Kanda yeteri kadar alyuvar bulunmazsa, hücrelere taşınacak olan oksijen miktarı düşer.Dolayısıyla spor yaptığınızda çok çabuk yorulursunuz.Kanınızdaki alyuvar miktarını artırmak için yine doğadan bize sunulmuş ilaçlar vardır.

 Başlıcaları kırmızı üzüm ve pekmez…

Nukleus (çekirdek) :

 Adındanda anlaşılacağı gibi nukleus hücrenin genellikle merkezinde konumlanmıştır.Fakat vakuolu çok büyük olan bitki hücrelerinde nukleus vakuol ile hücre duvarına sıkışmış bir vaziyettedir.  Nukleus yapısı itibariyle bir zar ile kuşatılmıştır.Bu zarda tıpkı hücrenin kendi zarındaki gibi porlar bulunur. Nukleusun içerisinde ise DNA içeren kromatin iplikçikler bulunur.Bu iplikçikler hücre bölüneceği zaman katlanmalar yaparak kromozomları meydana getirirler.Nukleus genelde bir tane olmasına karşın bazı hücrelerde birden fazla sayıda olabilir.  Nukleusun içerisinde bulunan sıvıya ise ” Karyolenf sıvısı ” adı verilir.Sözünü ettiğimiz kromatin iplikçiklerde bu sıvının içerisinde yüzerler.Bu iplikler boyandıkları zaman üzerlerinde açık ve koyu renkte bantlar görülür.Bu bantların açık veya koyu görünmesi, o bölgedeki genlerin aktif veya inaktif olduklarını gösterir.

 Soldaki şekilde nukleusun zarından alınan bir kesiti görmektesiniz.  Kesitte, nukleusun üzerindeki porların birisinin yarısı (por kesiti) diğerinin tamamı (nukleus zar poru) gösterilmiştir.Diğer kesitte ise nukleus zarının ayrıntıları gösterilmiştir.  Görüldüğü gibi nukleus zarıda iki tabakadan oluşmaktadır.Bu tabakalardan birisi nukleusun içerisine diğeri ise sitoplazmaya bakmaktadır.
 Ribozomlarda okunan mRNA nın nukleustaki DNA da sentezlendikten sonra sitoplazmaya geçmesi resimde görülen bu porlar sayesinde olur.
 Nukleusun içerisinde ” Nukleolus ” (Çekirdekcik) bulunur.Nukleolusun etrafında ise bir zar yoktur yani nukleus içerisinde serbest haldedir.Yapılarında ise protein, RNA, fibrilller ve nukleusa bağlı kromatin iplikçikleri bulunur.Yani kromatin iplikçikler normalde nukleus içerisinde bulunurlar fakat nukleolus içerisine uzantılar yaparlar.

 Nukleus, hücre içerisindeki tüm metabolik faaliyetleri kontrol eden beyin gibi bir organeldir.Örneğin hücrenin ne zaman dış ortamdan besin alacağı, ne kadar protein üretileceği, ne kadar hormon ve enzim üretileceği hep nukleus kontrolündedir.Bu kontrol sistemi ise DNA ile ortamdaki inhibitör (engelleyici) etkenler arasındaki
” Feedback ” mekanizması sayesinde olur.

Yazan:admin