A. Pasif Taşıma
Cansız ortamlarda veya canlı hücrelerde ATP harcanmadan, küçük moleküllerin çok yoğun oldukları ortamdan az yoğun oldukları ortama geçişidir.
1. Difüzyon
- Küçük moleküllerin çok yoğun ortamdan az yoğun olduğu ortama geçişidir.
- Bu olayda ATP harcanmaz.
- Molekül kendi kinetik enerjisi ile geçiş yapar.
- Çaya atılan şekerin çözünmesi, doku hücrelerinde oksijenli solunum sonucu oluşan karbondioksit moleküllerinin kana geçmesi difüzyon yoluyla gerçekleşir.
- Difüzyon olayı iki ortamın yoğunluğu eşitleninceye kadar devam eder.
Moleküllerin difüzyon hızı,
- zardaki kanal proteinlerinin sayısı arttıkça, artar.
- ortam sıcaklığı arttıkça, artar.
- molekül büyüklüğü arttıkça, azalır.
- yoğunluk farkı arttıkça, artar.
- difüzyon yüzeyinin genişliği arttıkça, artar.
Hücre zarı seçici geçirgen olduğundan bir molekülün zardan geçip geçemeyeceği ya da ne kadar kolaylıkla geçeceği molekülün ve hücrenin özelliğine bağlıdır.
Hücre zarından,
- monomer moleküller polimer moleküllere,
- nötr maddeler iyonlara, q
- negatif iyonlar pozitif iyonlara,
- A, D, E ve K vitaminleri gibi yağda çözünen moleküller B ve C vitaminleri gibi suda çözünen moleküllere,
- alkol, eter ve kloroform gibi yağı çözen maddeler çözemeyenlere göre
daha kolay geçerler.
Bazı maddeler hücre zarındaki fosfolipit tabakadan geçemezler. Bu maddeler çok yoğun oldukları ortamdan az yoğun oldukları ortama hücre zarındaki özel taşıyıcı proteinlerle taşınırlar. Bu duruma kolaylaştırılmış difüzyon adı verilir.
Taşınacak maddeler enzim yardımıyla taşıyıcı proteine bağlanır.
2.Osmoz
Suyun, yarı geçirgen bir zardan çok yoğun olduğu ortamdan az yoğun olduğu ortama geçişine osmoz adı verilir (Bir başka deyişle osmoz suyun çözünen madde miktarının az olduğu ortamdan çok yoğun olduğu ortama geçişidir).
Osmoz olayında enerji harcanmaz ve olay iki ortamın yoğunluğu dengeleninceye kadar devam eder.
HÜCRE SİTOPLAZMASINA GÖRE ORTAM ÇEŞİTLERİ
1.Hipertonik ortam
Hücre sitoplazmasına oranla madde derişimi daha fazla olan ortamlardır. Hipertonik ortama bırakılan hayvan hücresinin su kaybederek büzülmesine plazmoliz adı verilir. Hipertonik ortama bırakılan bitki hücresinde ise yalnız sitoplazma büzülür ve buna bağlı olarak hücre zarı ile hücre duvarı mesafesi artar.
Plazmoliz olan hücrede hücre içindeki çözünmüş maddelerin oluşturduğu su alma isteğine ozmotik basınç adı verilir.
2. İzotonik Ortam
Hücre sitoplazmasının madde derişimine eşit derişimde olduğu ortamlardır. Hücre izotonik ortamlarda normal olarak yaşamını sürdürür. İzotonik ortamda madde geçişi ATP harcanarak gerçekleştirilir.
3. Hipotonik Ortam
Hücre sitoplazmasına oranla madde derişimi daha az olan ortamlardır. Daha önce plazmoliz olmuş bir hücrenin hipotonik ortama konulduğunda kaybettiği suyu geri almasına deplazmoliz adı verilir.
Uzun süre hipotonik ortamda kalan hücre su alarak şişer ve turgor hâline geçer. Turgor hâlindeki hücrede suyun hücre zarına ya da hücre duvarına yaptığı basınca turgor basıncı adı verilir.
Turgor hâlindeki hayvan hücresi su almaya devam ederse patlar. Bu duruma hemoliz adı verilir.
Bitki hücrelerinde hücre duvarı olduğundan hemoliz olayı görülmez.
Ayrıca hücre duvarı olan bakteri, arke ve mantarlar ile kontraktil kofula sahip protistalar hemolize uğramaz.
Ozmotik basınç ve turgor basıncı ters orantılı olarak değişir. Ozmotik basınç ile turgor basıncı arasındaki ilişki aşağıdaki grafikte ifade edilmiştir.
Ozmotik basınç ile turgor basıncı arasındaki fark emme kuvveti olarak ifade edilir.
Not: Ozmotik basınç arttıkça emme kuvveti de artar.
B. Aktif Taşıma
Küçük maddelerin az yoğun olduğu ortamdan çok yoğun olduğu ortama geçişidir.
Aktif taşıma sırasında ATP harcanır, enzim ve taşıyıcı protein kullanılır. Aktif taşıma, yalnız canlı hücrelerde gerçekleşir.
Örnek: – Sinir hücrelerinde Na-K pompası
– Bir hücreli algin ortamdan 1000 kat fazla K+ (Potasyum) içermesi
C. Endositoz
Hücre zarından doğrudan geçemeyen büyük moleküllerin hücre içine alınmasıdır. Endositoz canlı hücrelerde gerçekleşir ve olay sırasında enerji harcanır. Hücre duvarı bulunmayan hücrelerde endositoz gerçekleşebilir. İki ortam arasındaki yoğunluk farkı endositozda etkili değildir. Endositoz sırasında hücre zarı yüzey alanı küçülür. Fagositoz ve pinositoz olmak üzere endositozun iki çeşidi bulunur.
a. Fagositoz
Büyük katı moleküller hücre içerisine alınır. Hücre zarından yalancı ayaklar oluşturularak molekül hücre içine alınır. Amipte beslenme, insanda akyuvarların mikropları etkisiz hâle getirmesi fagositoza örnek verilebilir.
b. Pinositoz
Hücre zarından geçemeyen sıvıların özel cepler yardımıyla hücreye alınmasıdır. Endokrin bezler tarafından salgılanan birçok hormon ve bazı enzimler hücreye pinositoz yoluyla girer.
D. Ekzositoz
Hücre içinde oluşan büyük yapılı salgıların ya da metabolik atıkların hücre dışına atılmasıdır. Ekzositozda hücre zarı yüzey alanı artar. Mantarların çürükçül türlerinde sindirim enzimlerinin hücre dışına verilmesi, bitki hücrelerinde hormon, nektar ve reçine gibi özel salgıların hücre dışına verilmesi ile hayvan hücrelerinde enzim ve hormon salgısı ekzositozla gerçekleşir.
