|
 Bütün
canlıların yaşayan en küçük biriminin hücre olduğunu
biliyoruz. Onu ilk defa 1665 yılında ingiliz bilim adamı
Robert Hook, mantar dokusunda
gözleyerek, boşluk anlamına gelen "hücre" sözcüğünü
kullanmıştır. Görülen, esasında hücrenin yalnız ölü çeperiydi.
Bohemyalı fizyolog Purkinje, hücrenin iç kapsamına
protoplazma adını vermiştir. Hücre bilimine ilişkin ilk yayınlar,
bitkilerde Schleiden (1838)
ve hayvanlarda Schawann (1838) île başlar. Bu iki araştırıcı
"Hücre Kuramı" nin kurucuları olarak kabul
edilirler.
Hücreler ya
tek başına (birhücreliler ya da protistler olarak bilinen
bakteriler, protozoa, birhücreli mantarlar ve algler; keza yüksek
bitki ve hayvanların sperma ve yumurtaları) ya da çok hücrelilerde
olduğu gibi belirli bir görevi yapmak için farklılaşmış hücre
grupları (= dokular) halinde bulunur. Tek bir hücre halinde yaşamım
sürdüren canlılara l. düzendeki canlılar, belirli görevleri
yüklenmek için farklılaşmış hücrelere sahip canlılara da
II. düzendeki canlılar denir, ikinci düzendeki canlıların hücreleri
organizma dışında ancak doku kültüründe yaşamını sürdürebilir
ve çoğalabilir. ilk doku kültürünü Amerikalı Rass
Harrison (1907) semender hücreleriyle yapmayı başarmıştır.
Çok hücrelilerin hücreleri birbirine hücre arası madde ile
bağlanmıştır (kemik ve kıkırdakta olduğu gibi) ya da bu
madde aracılığıyla ilişkidedir (kan ve lenfte olduğu
gibi).
Bazı
organizmalar hücre arası maddeye ve hücre sınırına sahip
değildirler. Bununla beraber bir canlı birimi olarak tanımlanırlar,
örneğin amiplerden Pelomyxa palustris, güneşsilerden
(Heliozoa) Actinosphaerium eichorni, birçok ışınlı
(Radiolaria), delikli (Foraminifera), Opalinidae, bazı silliler
(Ciliata), Myxosporidae ve bitkilerden Siphonales, keza
mantarların hifleri bu durumdadır. Bu organizmalar "Ç o
k Çekirdekliler" yada "H ü c r e s i z l e r"
olarak adlandırılır.
Hücrenin
Evrimsel Gelişimi:
Bundan yaklaşık 2-3 milyar yıl önce, bir gen-bir enzim şeklinde
kendini eşleyebilen ilk molekül meydana gelmiş ve bir zaman
sonra bu molekül lipit ve protenoid moleküllerinden oluşmuş
bir koaservat keseciğinin içine girerek ilkin hücreyi yapmıştır.
Başlangıçta oksijensiz ortamda yaşayan bu hücre, çevredeki
birikmiş besin maddelerini kullanıyordu (heterotrof canlılar).
Bir süre sonra besin maddesi azaldı ve bu arada anorganik
yoldan sentezlenmiş porfirini bünyesine alarak (klorofil oluşumu)
kademe kademe Su + CO+ güneş ışığından organik maddeleri
sentezleyebilen canlılar (ototrof canlılar) ortaya çıktı.
Bu sentezlemenin yan ürünü olan serbest oksijeni,
metabolizmalarının etkili bir maddesi olarak kullanan hücrelerden
bir kısmı, diğer hücrelerin içine girerek onlarla ortak yaşamaya
başladı. Bu arada hücre içine giren simbiyont hücre, birçok
hücresel yapısını yitirerek mitokondriye dönüştü. Yalnız,
kendi başına (otonom) bölünme yeteneğini ve özel DNA'sını
bugüne kadar saklayabildi. Keza bu arada ilkin denizde burgu
gibi dönerek hareket eden bazı bakteriler (Spirochaeta
benzeri) bu hücrelerin üzerine yapışarak onlara hareket
olanağı vermiş ve bu arada onların yakaladığı besin
maddelerine de ortak olmuştur. Bir zaman sonra aralarındaki
ilişki ortak yaşama (simbiyozise) dönüşerek, yapışan hücreler
kamçı ve silleri oluşturmuştur. Nitekim bu bakterilerin (bugün
yaşayanlarının) yapısı, kamçıların ve sillerin yapısına
benzemektedir. Lizo-zom, ribozom ve çekirdek zarının da
simbiyotik ilişkilerle dışarıdan girdiğine ilişkin kanıtlar.
Sonuç olarak modern hücre, birçok ilkin hücrenin ya da hücre
benzeri varlığın simbiyotik ilişkiler içinde bir araya
gelmiş karmaşık bir kombinasyonudur. Hücre inceleme yöntemleri
Canlılarda gözlem
Hayvanı ya da
onun bir kısmım, doğal ortamda bulunduğu şekilde mikroskop
altında incelemektir. Kimyasal maddeler kullanılmadığından,
hücre yapısında ve şeklinde herhangi bir değişme
olmamaktadır. Doku kültüründe de hücreleri in vitro olarak
incelemek mümkündür, in Vitro Latince tüpte ya da cansız
ortamda demektir.
Vital boyama
İncelenecek kısım,
zehiri az olan bir boyanın çok fazla sulandırılmış çözeltisi
içine konur. Vital boyamada kullanılan boyalar, asidik ve
bazik olmak üzere ikiye ayrılır. Çeşitli organeller çeşitli
boyaları emerek görünür duruma geçerler. En çok kullanılanlar
nötr kırmızı, metilen mavisi, yanus yeşili vs. (1/10.000
veya 1/30.000 defa seyreltilmiş)'dir. Hücre, bu yöntemle canlı
olarak daha ayrıntılı incelenebilmektedir. Bu yolla 5-10
mikron, en fazla 30-60 mikron kalınlığında kesilmiş doku
preparatları cansız olarak incelenebilir.
Elektron mikroskobu ile
inceleme
En iyi ışık
mikroskobunda obje 2.000 defa büyültülebilir. Bu durumda 0.2
mikrondan büyük olan cisimler mikroskop altında görülebilir.
Çünkü görünür ışığın dalga boyu en kısa olanı, mor
ışındır (0.4 mikron kadar). En uzun dalga boyu da 0.8
mikronla kırmızı ışındır. Kullanılmakta olan ışının
dalga boyunun ancak yansı kadar büyük olan cisimleri görmek
mümkündür. Bu da mor ışının en fazla yarısı kadar
olabilir.
Elektron
mikroskobunda ışık dalgaları yerine hızlı elektronlardan
yararlanılmış, mercek yerine de manyetik alanlar kullanılmıştır.
Bu suretle 200.000'den daha fazla büyültme elde etmek mümkün
olmuştur (yani 0.001 mikron = 10 A°'lük ayrıntıyı
saptayabilecek güçte). Ancak insan gözü elektronları göremediğinden,
elektronların floresan bir ekrana yansıtılması ya da fotoğrafının
çekilmesi gerekir. Bu yolla hücrenin ayrıntılı yapışı ve
virüsler incelenebilmektedir. Elektron mikroskobunda
ultramik-rotomlarla hazırlanmış 0.2 mikron kalınlığındaki
preparatlar incelenebilir. Bu prepa-ratlara kontras (gölge)
vermek için altın gibi ağır atomlar kullanılır. Elektron
mikroskobunda yüksek vakum ve sıcaklıktan dolayı, bugüne
kadar canlı herhangi birşey incelenememiştir.
Diğer Yöntemler
Hücre, su kıvamında
olduğundan, genellikle kontraslar görülmez. Bunun için hücre
bir tesbit edici (fiksatif) içerisinde süratle öldürülür
ve çeşitli boyalar kullanıla-rak organeller arasındaki
kontraslar çok belirgin olarak ortaya çıkarılır. Bu yöntemle
incelemede birçok kolaylıklar varsa da hücre öldüğünden
yapısının değiştiği açıktır. Son zamanlarda bulunan
"Faz Kontrast" mikroskobu ile bu sorun bir derece çözülmüştür.
Çünkü hücrenin farklı kısımlarının, ışığı farklı
kırmaları, bir renk ayırımına dönüştürülür; yani
kontrastı sağlanır. Enterfrens mikroskobu da hücrenin farklı
yoğunlukta olan kısımlarım (bir prizma gibi ışığı farklı
kırdığından) renkli görüntü olarak verir. Bu yolla
inceleme aynı zamanda hücrenin farklı kısımlannın kimyasal
anaJizlerinin yapılmasına da olanak sağlamaktadır.
Hücrenin
şekli ve büyüklüğü
Serbest kalan
bir hücre kendini korumak amacıyla genellikle, yüzey
geriliminin etkisi altında, küre şeklini alır. Çünkü
hacmi en büyük; fakat yüzeyi en küçük olan geometrik şekil
küredir. Hücreler, türden türe, dokudan dokuya ve yaptıkları
işe göre şekil bakımından büyük değişiklikler gösterirler.
En küçük
boylu hücreler gametler, bakteriler ve parazit bir hücrelilerdir.
Bu hücreler 0.2-0.5 mikron (1 mikron = 0.001 mm.) çapındadır.
Bazı silliler ve delikliler gözle görülebilir {Gregarin'\w
1.5 cm. kadar olabilir). En büyük hücre, kuş yumur-tasıdır.
Bugün yaşayanlardan devekuşunun yumurtası ile 100 sene önce
Madagaskar'da yaşayan Aepyornis kuşunun 8 litrelik yumurtası
bilinen en büyük hücrelerdir. Bilinen en uzun hücreler ise
aksonlarıyla beraber 1 m. kadar uzunluktaki bazı sinir hücreleridir.
|