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.
