Bu konuda ne öğreneceksin
Akciğerden kana oksijen geçer, bağırsaktan kana glikoz geçer, böbrekte su geri emilir, bitkinin kökü topraktan su çeker. Bütün bu olaylarda madde bir hücre zarını aşar. Zar her maddeyi içeri almaz, her maddeyi dışarı da bırakmaz. Bu konuda zarın yapısını, madde geçiş yollarını, osmozu, aktif taşımayı ve hücrenin farklı ortamlarda nasıl davrandığını öğreneceksin.
Hedefler
- Hücre zarının yapısını ve seçici geçirgenliğini açıklamak.
- Difüzyon, kolaylaştırılmış difüzyon, osmoz ve aktif taşımayı ayırt etmek.
- Madde geçişlerinde enerji gerekip gerekmediğini belirlemek.
- Hipotonik, izotonik ve hipertonik ortamda hücrenin tepkisini yorumlamak.
- Endositoz ve ekzositozu örneklerle açıklamak.
1. Zarın yapısı
Hücre zarı akıcı mozaik modele göre şöyle düşünülür:
- İki katlı fosfolipit tabaka: Her fosfolipitin suyu seven (hidrofil) başı dışa, suyu sevmeyen (hidrofob) kuyrukları içe bakar.
- Bu tabakaya yerleşmiş proteinler: Kanal, taşıyıcı, tanıma ve enzim görevi yapar.
- Kolesterol zarın akışkanlığını dengeler, dış yüzde karbonhidratlar tanıma işaretleri oluşturur.
Zarda moleküller hareket edebildiği için “akıcı”, çeşitli molekülleri içerdiği için “mozaik” denir. Zar seçici geçirgendir: Küçük, yüksüz ve yağda çözünen moleküller kolay geçer, iyonlar ve büyük moleküller geçemez ya da protein yardımı ister.
2. Pasif taşıma (enerji harcanmaz)
Madde çok olduğu yerden az olduğu yere, derişim farkı yönünde geçer. ATP harcanmaz.
Basit difüzyon. Maddenin zardan doğrudan geçmesidir. Oksijen, karbondioksit, yağda çözünen maddeler ve küçük yüksüz moleküller bu yolla geçer. Hız şunlara bağlıdır:
- Derişim farkı (fark artınca hız artar)
- Sıcaklık (artınca hız artar)
- Yüzey alanı (artınca hız artar), zar kalınlığı (artınca hız azalır)
Denge sağlanınca net geçiş durur, ama moleküller hareketine devam eder.
Kolaylaştırılmış difüzyon. Maddenin zardaki taşıyıcı ya da kanal proteinle geçmesidir. Glikozun hücreye girişi örnektir. Yine derişim farkı yönündedir ve ATP harcanmaz. Protein sayısı sınırlıdır, bu yüzden taşıyıcılar tamamen dolunca hız artık yükselmez.
Osmoz. Suyun yarı geçirgen zardan geçişidir. Su, çözünen madde derişiminin az olduğu ortamdan çok olduğu ortama doğru geçer. Çözünen madde zardan geçemiyorsa su harekete geçer.
Örnek. Bir U borusunun ortasına yalnızca suyu geçiren zar konuluyor. Sol koldaki çözelti %2, sağ koldaki %6 şeker içeriyor. Su sol koldan sağ kola geçer, sağ kolun seviyesi yükselir. Zar şekeri geçirmediği için şeker derişimi yer değiştirmez, dengeye su hareketiyle varılır.
3. Aktif taşıma (enerji harcanır)
Maddenin az olduğu yerden çok olduğu yere, yani derişim farkına karşı geçişidir. Taşıyıcı protein ve ATP gerekir.
- Sodyum-potasyum pompası: Hücreden 3 dışarı, 2 içeri taşınır. Sinir ve kas hücrelerinin çalışması için gereklidir.
- Bağırsakta besinlerin kana alınması, bitki kökünün topraktan mineral alması çoğu zaman aktif taşımayla olur.
Aktif taşıma hücrenin enerjisini harcar. Hücre zehirlenir ya da ATP üretimi durursa aktif taşıma durur.
| Özellik | Basit difüzyon | Kolaylaştırılmış | Aktif taşıma |
|---|---|---|---|
| Derişim | Çoktan aza | Çoktan aza | Azdan çoğa |
| Taşıyıcı protein | Yok | Var | Var |
| ATP | Harcanmaz | Harcanmaz | Harcanır |
4. Büyük moleküllerin geçişi
Zardan geçemeyecek kadar büyük parçalar vezikülle taşınır. ATP harcanır.
- Endositoz: Maddenin hücreye alınması. Zar maddeyi çevreleyip içeri çeker. Fagositoz katı parçaların (bakteri), pinositoz sıvı damlacıkların alınmasıdır. Akyuvarın mikrobu yutması fagositozdur.
- Ekzositoz: Maddenin veziküllerle dışarı atılması. Hormon ve enzim salgılanması, sinir uçlarında nörotransmitter salgısı örnektir.
5. Hücre ve ortam
Hücre dışı ortamın çözünen derişimi hücre içine göre:
- Hipotonik (daha seyreltik): Su hücreye girer, hücre şişer. Hayvan hücresi patlayabilir. Bitki hücresinde hücre duvarı hücrenin patlamasını önler, sert ve gergin bir hal alır (turgor).
- İzotonik (eşit): Net su geçişi olmaz, hücre değişmez.
- Hipertonik (daha derişik): Su hücreden çıkar. Hayvan hücresi büzülür. Bitki hücresinde zar duvardan ayrılır, buna plazmoliz denir. Hücre tekrar saf suya konursa deplazmoliz gerçekleşir.
Etle tuz, meyvede şekerle dolu kavanoz, turşu kurma gibi korumalar hipertonik ortamın mikrop hücrelerinden su çekmesine dayanır. Solunum için gereken gazlar ise basit difüzyonla geçer.
- Hücre dışı daha derişikSu dışarı çıkar, hücre küçülür.
- Hücre dışı daha seyreltikSu hücreye girer, hayvan hücresi şişer.
- Madde derişim farkına karşı geçiyorAktif taşıma, ATP gerekir.
- Büyük parçacık hücreye alınıyorEndositoz, ATP harcanır.
Osmozu dene
Ortamın tuz derişimini değiştir. Su, derişimin düşük olduğu taraftan yüksek olduğu tarafa geçer.
6. Konuyu toparla
| Başlık | Kısa not |
|---|---|
| Zar | Fosfolipit + protein, seçici geçirgen |
| Difüzyon | Çoktan aza, enerji yok |
| Osmoz | Suyun geçişi, seyreltikten derişiğe |
| Aktif taşıma | Azdan çoğa, ATP |
| Endositoz | Hücreye alma, ATP |
| Ekzositoz | Dışarı atma, ATP |
| Hipertonik | Hücre büzülür, plazmoliz |
| Hipotonik | Hücre şişer, turgor |
Mini test
Soru 1
Normal bir alyuvar, kendi hücre içi sıvısından çok daha derişik bir tuz çözeltisine konuluyor. Bir süre sonra alyuvar için aşağıdakilerden hangisi gözlenir?
- AHücreye su girer ve hücre patlar.
- BHücreden su çıkar ve hücre büzülür.
- CSu geçişi eşit olur ve hücre değişmez.
- DHücre zarı duvardan ayrılır.
- ETuz hücreye aktif taşımayla girer ve hücre şişer.
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: B
- Dış ortam derişiktir (hipertonik), su az derişikten çok derişiğe, yani hücreden dışarı geçer.
- Alyuvar büzülür. Doğru cevap B.
Diğer şıklar: Hücreye su girer ve hücre patlar. hipotonik ortamdaki durum anlatılmış / Su geçişi eşit olur ve hücre değişmez. izotonik ortamdaki durum anlatılmış / Hücre zarı duvardan ayrılır. alyuvarda hücre duvarı yoktur / Tuz hücreye aktif taşımayla girer ve hücre şişer. tuz derişik ortamdan su çıkışını durdurmaz.
Soru 2
Aşağıdaki madde geçişlerinden hangisinde hücre ATP harcar?
- AOksijenin alyuvara girmesi
- BSuyun kökün hücrelerine osmozla girmesi
- CSodyum iyonunun hücreden derişimi yüksek dış ortama pompalanması
- DGlikozun taşıyıcı proteinle derişimi yüksek yerden düşük yere geçmesi
- EKarbondioksitin hücreden kana geçmesi
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: C
- Derişim farkına karşı yapılan taşıma aktif taşımadır ve ATP gerektirir.
- Na⁺'ın derişimi yüksek ortama verilmesi derişim farkına karşıdır. Diğerleri pasif taşımadır. Doğru cevap C.
Diğer şıklar: Oksijenin alyuvara girmesi oksijen basit difüzyonla geçer / Suyun kökün hücrelerine osmozla girmesi osmoz enerji gerektirmez / Glikozun taşıyıcı proteinle derişimi yüksek yerden düşük yere geçmesi kolaylaştırılmış difüzyon enerji gerektirmez / Karbondioksitin hücreden kana geçmesi karbondioksit basit difüzyonla geçer.
Soru 3
Yalnızca suyu geçiren yarı geçirgen bir zarla iki bölmeye ayrılmış bir kapta sol bölmede %5, sağ bölmede %15 şekerli su vardır. Bir süre sonra aşağıdakilerden hangisi gözlenir?
- ASol bölmede su seviyesi yükselir.
- BŞeker sağdan sola geçer ve seviye eşitlenir.
- Cİki tarafta da seviye değişmez.
- DŞeker soldan sağa geçer.
- ESağ bölmede su seviyesi yükselir.
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: E
- Zar yalnızca suyu geçirir, şeker geçemez.
- Su, seyreltik (%5) taraftan derişik (%15) tarafa geçer, sağ bölmenin seviyesi yükselir. Doğru cevap E.
Diğer şıklar: Sol bölmede su seviyesi yükselir. su derişik tarafa değil seyreltik tarafa sanılmış / Şeker sağdan sola geçer ve seviye eşitlenir. zar şekeri geçirmez / İki tarafta da seviye değişmez. derişim farkı olduğu için su geçer / Şeker soldan sağa geçer. zar şekeri geçirmez.
Soru 4
Bir akyuvar, bir bakteriyi zarıyla çevreleyip hücre içine alıyor ve veziküle alınan bakteri lizozomla sindiriliyor. Bu olay ve enerji durumu için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
- AEkzositozdur ve ATP harcanmaz.
- BOsmozdur ve ATP harcanmaz.
- CKolaylaştırılmış difüzyondur ve ATP harcanmaz.
- DFagositozdur ve ATP harcanır.
- EBasit difüzyondur ve ATP harcanır.
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: D
- Katı bir parçacığın zarla sarılarak içeri alınması fagositozdur, bu bir endositoz türüdür.
- Vezikülle taşıma enerji (ATP) gerektirir. Doğru cevap D.
Diğer şıklar: Ekzositozdur ve ATP harcanmaz. madde hücreye alınıyor, dışarı atılmıyor / Osmozdur ve ATP harcanmaz. osmoz yalnızca su geçişidir / Kolaylaştırılmış difüzyondur ve ATP harcanmaz. bakteri taşıyıcı proteinle geçemeyecek kadar büyüktür / Basit difüzyondur ve ATP harcanır. basit difüzyonda ATP harcanmaz.
Kendini dene
Kendini dene
Oksijen hücreye hangi yolla girer?
Basit difüzyon.
Aktif taşımada ATP gerekir mi?
Evet, derişim farkına karşı taşınır.
Hipertonik ortamda bitki hücresinde ne olur?
Plazmoliz.
Akyuvarın bakteriyi yutması hangi olaydır?
Fagositoz.
Osmozda su hangi yöne geçer?
Seyreltikten derişiğe.
Yanlış yaptığın soruları yanlış soru defterine ekleyebilirsin. Birkaç gün sonra tekrar karşına çıkar.