HÜCRE ZARINDA MADDE ALIŞVERİŞİ

1. Hücre zarından geçebilen maddelerin taşınması:

A) Pasif taşıma (Difüzyon): Çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğru küçük maddelerin geçişidir. Difüzyonda ATP harcanmaz pasif taşımanın üç çeşidi vardır

I, Osmoz
II, Basit difüzyon
III, Kolaylaştırılmış difüzyon

B) Aktif taşıma: Az yoğun ortamdan çok yoğun ortama doğru küçük maddelerin geçişidir. Ayrıca eşit yoğunluktaki ortamlar arasında da aktif taşıma görülür. Aktif taşımada ATP harcanır, enzim ve taşıyıcı proteinler kullanılır.

2. Hücre zarından geçemeyen maddelerin taşınması:

A) Endositoz: Hücre zarından geçemeyen büyük maddelerin hücre içine alınmasıdır. Endositozda ATP harcanır, enzim kullanılır (ATP az) ama taşıyıcı protein kullanılmaz. İki çeşidi vardır.

I, Fagositoz (Katı besin alma)
II. Pinositoz (Sıvı besin alma)

B) Ekzositoz: Hücre zarından geçemeyen büyük maddelerin hücre dışına atılmasıdır. Ekzositozda ATP harcanır, enzim kullanılır ama taşıyıcı protein kullanılmaz.

Temel Kurallar

• Protein gibi büyük maddelerin hücreye giriş-çıkışı, endositoz ya da ekzositozla olur. Aminoasit gibi küçük maddelerin hücreye giriş—çıkışı ise aktif taşıma ya da difüzyonla olur.
• Aktif taşıma, endositoz ve ekzositoz olaylarında ATP harcandığı için, sadece canlı hücrelerde gerçekleşebilirler. Yani bu olaylar canlılığın kanıtıdır. Ancak difüzyonda ATP harcanmadığı için, hem canlı hem de cansız ortamda gerçekleşebilir.
• Aktif taşıma ve pasif taşıma çift yönlü gerçekleşebilir (hücreden içeriye ya da hücreden dışarıya doğru gerçekleşebilir). Yani maddenin taşınma yönü belli değildir. Ancak endositoz ve ekzositoz tek yönlü gerçekleşir (endositoz her zaman hücreden içeriye, ekzositoz ise hücreden dışarıya doğrudur). Yani maddenin taşınma yönü bellidir.

PASİF TAŞIMA (DİFÜZYON)

Pasif taşıma olayında maddeler çoktan aza geçer ve ATP harcanmaz. İki ortam arasındaki yoğunluk farkı azaldıkça difüzyon yavaşlar. Difüzyon aslında bir yayılma olayıdır. Örneğin kolonya kokusunun odada yayılması ya da şekerin suda çözünmesi olayı, birer difüzyondur.

Difüzyon hızını etkileyen faktörler:

• Molekülün çapı arttıkça, difüzyon hızı azalır
• Sıcaklık arttıkça difüzyon hızı artar
• Basınç arttıkça difüzyon hızı artar
• Hücre zarının yüzeyi ve por sayısı arttıkça difüzyon hızı artar
• Konsantrasyon (yoğunluk) farkı arttıkça difüzyon hızı artar

Not: Gazların (oksijen, karbondioksit) hücreye giriş ve çıkışı daima difüzyondur.

• Yüksek sıcaklık enzimlerin yapısını bozar. Bu yüzden enzimle gerçekleşen olaylar, sıcaklık artışına bağlı olarak sürekli artış gösteremez.

• Suyun difüzyonuna osmoz denir. Su, kendi yoğunluğunun çok olduğu ortamdan az olduğu tarafa doğru geçiş yapar. Ancak madde yoğunluğunun (glikoz) az olduğu ortamdan çok olduğu ortama doğru hareket eder. Çünkü yoğun ortam suyu çeker. Ozmozda bir çeşit taşıyıcı protein olarak kabul edilen kanal proteinleri görev alır.
• Suyun hücreye giriş çıkışı osmozdur, ancak kontraktil kofulla suyun dışarı atılması olayı ATP gerektiren istisna bir olaydır.
• Yağda çözünen maddelerin hücre zarındaki fosfolipit tabakasından geçişi basit difüzyondur.

Kolaylaştırılmış difüzyon: Glikoz gibi maddelerin, çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçişi sırasında taşıyıcı proteinler kullanılarak taşınması olayıdır. Kolaylaştırılmış difüzyonda taşıyıcı protein kullanıldığı için aktif taşımaya benzer ama ATP harcanmadığı için bir difüzyon çeşididir.

AKTİF TAŞIMA

Bütün canlı hücreler ile ortamları arasında bir yoğunluk farkı oluşturulur. Bu da ancak maddenin az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçişiyle sağlanabilir. Örneğin bir tatlı su algi, bulunduğu ortamdan 1000 kat daha fazla K+ bulundurur. Bunu aktif taşımayla sağlar. Eğer bu alg türü ölürse, ATP üretemeyeceği için aktif taşıma devam etmez. Bu durumda potasyumlar (K+) difüzyonla dışarı çıkar ve yoğunluk farkı ortadan kalkar.

Aktif taşıma bütün canlı hücrelerde ortak olarak gerçekleşen bir olaydır, pasif taşıma ise hem canlı hem de cansız hücrelerde ortak olarak görülen bir olaydır.

Çözümlü Örnek Test Soruları

Soru 1:

Hücre zarından madde geçişi ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

A) Difüzyon, maddelerin çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçişidir.
B) Aktif taşıma, ATP harcanarak madde taşınmasıdır.
C) Osmoz, su moleküllerinin difüzyonudur.
D) Ekzositozda hücre dışına büyük moleküller atılır.
E) Pasif taşımada madde alışverişi her zaman küçük moleküllerle sınırlıdır.

Çözüm:
Doğru cevap E‘dir. Pasif taşımada (difüzyon ve osmoz) büyük moleküller de taşınabilir, ancak bu durumda taşıyıcı proteinler (kolaylaştırılmış difüzyon) kullanılır. Örneğin, glikoz gibi büyük moleküller taşıyıcı proteinlerle pasif olarak taşınabilir.

---

Soru 2:

Aşağıdaki taşıma yöntemlerinden hangisi enerji (ATP) harcanmadan gerçekleşmez?

A) Difüzyon
B) Osmoz
C) Kolaylaştırılmış difüzyon
D) Aktif taşıma
E) Porlardan geçiş

Çözüm:
Doğru cevap D‘dir. Aktif taşıma, maddelerin az yoğun ortamdan çok yoğun ortama taşınmasıdır ve bu süreçte ATP harcanır. Diğer seçeneklerdeki taşıma yöntemleri pasif taşıma kapsamındadır ve enerji gerektirmez.

---

Soru 3:

Bir hücre, yoğunluğu kendisinden daha fazla olan bir ortama konulduğunda aşağıdakilerden hangisi gözlenir?

A) Hücre şişer ve turgor basıncı artar.
B) Hücrede plazmoliz gerçekleşir.
C) Hücre ile ortam arasında net su alışverişi olmaz.
D) Hücre patlar.
E) Hücrede hemoliz görülür.

Çözüm:
Doğru cevap B‘dir. Hücre, hipertonik (daha yoğun) bir ortama konulduğunda su kaybederek büzülür. Bu olaya plazmoliz denir. Bitki hücrelerinde hücre çeperi olduğu için patlama olmaz, hayvan hücrelerinde ise plazmoliz yerine büzülme görülür.

---

Soru 4:

Hücre zarından büyük moleküllerin taşınması ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

A) Endositoz ve ekzositoz aktif taşıma örnekleridir.
B) Endositoz sadece katı maddelerin alınmasını sağlar.
C) Ekzositozda kesecikler hücre içinde sindirilir.
D) Pasif taşıma ile büyük moleküller kolayca geçer.
E) Taşıyıcı proteinler büyük molekülleri ATP kullanmadan taşır.

Çözüm:
Doğru cevap A‘dır. Endositoz (fagositoz ve pinositoz) ve ekzositoz, büyük moleküllerin taşınmasında kullanılır ve ATP harcanır. B seçeneği yanlıştır çünkü pinositoz ile sıvı maddeler de alınır. C seçeneği endositoz için geçerlidir. D ve E seçenekleri büyük moleküllerin taşınmasıyla uyuşmaz.

---

Soru 5:

Aşağıdaki grafik, bir hücrede X maddesinin ortam yoğunluğuna bağlı olarak taşınma hızını göstermektedir. Grafiğe göre X maddesinin taşınma şekli nedir?

(Grafik: Taşınma hızı önce artıyor, belirli bir noktadan sonra sabit kalıyor.)

A) Difüzyon
B) Aktif taşıma
C) Kolaylaştırılmış difüzyon
D) Osmoz
E) Fagositoz

Çözüm:
Doğru cevap C‘dir. Kolaylaştırılmış difüzyonda, taşıyıcı proteinlerin sınırlı sayıda olması nedeniyle belirli bir yoğunluktan sonra taşıma hızı sabit kalır. Aktif taşımada ise ATP kullanıldığı için hız sabit kalmaz, artabilir.