Hücre içinde, hücre zarı ile çekirdek zarı arasını dolduran yarı akışkan sıvıdan oluşan kısma sitoplazma denir. Sitoplazmada en fazla oranda su bulunur. Bunun yanında enzimler, RNA, amino asitler, nükleotitler, monosakkaritler, vitaminler, mineraller ve metabolizma sonucu oluşan atık ürünlerde sitoplazma sıvısı içinde yer alır. Organeller ise sitoplazmada bulunan ve hücre metabolizması için gerekli olayların gerçekleşmesini sağlayan yapılardır.
Ökaryot bir hücrenin organelleri şunlardır; Ribozom, Endoplazmik retikulum, Golgi cisimciği, Lizozom, Mitokondri, Plastitler, Koful, Hücre iskeleti, Sentrozom
Ribozom
Bütün canlı hücrelerde bulunan, zarsız organeldir. Ribozomların yapısındaki rRNA kısmı hücrenin çekirdeğinde bulunan çekirdekçikte sentezlenir. Bu rRNA lar, sitoplazmadan gelen proteinlerle birleştirilerek ribozomun alt birimlerini oluşturur. Bu alt birimler daha sonra görev yapmak üzere hücrenin sitoplazmasına geçer.
Ribozomlar tek tek bulundukları gibi, çok sayıda ribozomun yan yana gelmesiyle oluşmuş polizom (poliribozom) şeklinde de olabilir. Sitoplazmada, granüllü endoplazmik retikulum ve çekirdek zarları üzerinde de ribozom vardır. Ayrıca mitokondri ve kloroplast organellerinin sıvı kısmında da ribozom vardır. Her canlı hücre için gerekli olan ve kendi DNA şifresine göre üretilen proteinlerin sentezi ribozom organelinde gerçekleşir. Her hücrenin protein yapısı kendisine özgü olduğu için her hücrede ribozom vardır.
Endoplazmik Retikulum
Hücre zarı ile çekirdek zarı arasında uzanan kanalcıklardan oluşur. Hücre zarının yapısıyla benzer özellikte tek katlı bir zara sahiptir. Görevi bazı maddeleri taşımak, depolamak ve paketlemektir. Zarları üzerinde ribozom taşıma durumuna göre; granüllü ve granülsüz ER olmak üzere iki çeşide ayrılır.
Granüllü Endoplazmik Retikulum: Üzerinde ribozom olan endoplazmik retikuluma denir. Zarlarındaki ribozomlarda sentezlenen işlevsel olmayan bir çok protein granüllü ER içine geçer. Bu proteinler, granüllü ER’de çeşitli işlemlerle yapısal değişikliğe uğratılarak, görev yapabilecek hale getirilir ve golgi cisimciğine taşınır. Protein sentezi fazla olan hücrelerde granüllü ER bol bulunur.
Granülsüz Endoplazmik Retikulum: Zarlarının üzerinde ribozom yoktur. Lipit ve karbonhidrat sentezi yapan hücrelerde daha çok bulunur. Özellikle kas hücrelerinde kalsiyum depolar. İnsan karaciğer hücrelerinde zehirlerin ve ilaçların zararsız hale getirilmesinde görev yapar.
Golgi Aygıtı
Tek katlı bir zarla çevrili keseciklerden oluşur. Golgi cisimciğinin görev yapamaması durumunda hücrenin salgı üretimi durur. Salgı yapan hücrelerde ve sinir hücrelerinde golgi cisimciği iyi gelişmiştir. İnsan vücudunda alyuvarlar ve sperm hücresinde golgi bulunmaz.
Endoplazmik retikulumdan gelen protein, lipit ve karbonhidrat gibi maddeler golgi cisimciğinde işlenir ve paketlenir. Bu işleme sayesinde ilgili maddeler salgı görevi yapacak, hücre zarına, hücre duvarına (bitkilerdeki selüloz duvar gibi) ya da lizozomun yapısına katılacak şekilde düzenlenir ve kesecikler halinde sitoplazmaya verilir. Bu keseciklerden koful veya lizozom oluşabilir.
Golgi cisimciğinde üretilen glikoprotein ve glikolipit gibi maddeler hücre zarının yapısına katılır ve hücrenin özgüllüğünü oluşturur.
Lizozom
Büyük yapılı organik bileşikleri sindiren enzimler içeren zarla çevrili organeldir. İçindeki enzimler fagositoz veya pinositozla alınan besinlerin yapı birimlerine kadar parçalanmasını sağlar Alyuvarlar hücrelerinde lizozom organeli yoktur. Endoplazmik retikulum veya golgi cisimciğinden meydana gelebilir.
Ribozomlarda sentezlenen sindirim enzimleri ilk önce granüllü endoplazmik retikuluma gelir ve paketlenir. Buradan golgi cisimciğine geçerek orada son halini alır ve lizozom kesecikleri halinde hücrenin sitoplazmasına bırakılır. Organizmada ölüm ve bazı hastalık durumlarında hücre içi kontrol mekanizması bozulur. Bu durumda serbest kalan lizozom enzimleri hücre içeriğini parçalar. Bu olaya otoliz denir.
Bazı durumlarda hücreler kontrollü olarak lizozom enzimleri kullanılarak yok edilir. Kurbağa larvalarının erginleşirken kuyruğunun kopması, insanın embriyonik gelişimi sırasında parmak arasındaki perdelerin kaybolması, bazı kanserleşmiş hücrelerin yok edilmesi kontrollü hücre ölümleriyle sağlanır.
Yaşlanmış ve görev yapamaz hale gelmiş hücrelerin ve organellerin yok edilmesi de lizozomlar ile sağlanır. Besinlerin lizozom içinde sindirilmesiyle oluşan ürünler difüzyonla sitoplazmaya geçer. Kofulun içinde kalan atık maddelerin tamamı yaşlılığa bağlı olarak atılamaz ve hücre içinde birikir. Bu durumda lipofuksin pigmentleri oluşur. Yaşlı bireylerin ellerinde, omuzlarında ya da yüzünde kahverengi lekeler şeklinde görünür.
Mitokondri
Memeli alyuvarları dışındaki bütün ökaryot hücrelerde bulunur. Oksijenli solunumla enerji üretilmesini sağlayan organeldir. Mitokondrideki solunum reaksiyonları sırasında oksijen ve besin kullanılır. Solunum sonucunda ise su, karbon dioksit ve ATP enerjisi üretilir ve ısı oluşur. Üretilen ATP hücre metabolizmasında kullanılır. Bu nedenle enerji ihtiyacı fazla olan sinir, kas ve karaciğer gibi hücrelerde mitokondri organelinin sayısı fazladır.
Mitokondrilerde çift zarlıdır. Dış zar düz ve esnek, iç zar ise kıvrımlıdır. İç zarın kıvrımlarına krista denir. Kristalar enerji üretilmesi için gerekli olan yüzeyin artmasını sağlar. Mitokondrinin içi matriks adı verilen sıvı ile doludur. Bu sıvıda solunum enzimleri, mitokondriyal DNA, RNA ve ribozom vardır.
Mitokondriler DNA ları sayesinde hücre çekirdeğinin kontrolünde kendilerini eşleyerek çoğalabilir. Ribozomları ve RNA ları sayesinde kendilerine ait bazı proteinleri sentezleyebilirler.
Plastitler
Bitki hücrelerinde ve alglerde bulunan renk maddeleri içeren organellerdir. Yapı ve görevlerine göre kromoplast, lökoplast ve kloroplast olarak üç çeşit plastit vardır.
Kloroplast
Yeşil renkli olup bitkilerin fotosentez yapan kısımlarında (yaprak, dallar, otsu gövde ve meyvelerde) bulunur. Yapısında bulunan yeşil renkli klorofil pigmentleri güneş ışığının soğurulmasını sağlar. Çift katlı bir zar sistemine sahiptir. Bu zar sisteminin içini dolduran renksiz sıvıya stroma denir. Kromoplast ait DNA, RNA, ribozom ve fotosentez enzimleri bu sıvı ortamda bulunur.
Kloroplastların içinde üçüncü bir zar sistemi daha vardır. Bu zar sistemi stroma içine gömülü diskleri (tilakoitleri) oluşturur. Tilakoit diskler üst üste dizilmiş birbiriyle bağlantılı granumlar şeklinde düzenlenmiştir. Güneş ışığını soğuran klorofil pigmentleri granumlarda bulunur. Kloroplastlar DNA ları sayesinde çekirdeğin kontrolünde çoğalabilir. Yapılarında bulunan ribozom ve RNA lar sayesinde ise kendilerine ait bazı enzimleri sentezleyebilirler.
Kloroplastlarda fotosentezle ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştürülmesi ve serbest oksijenin üretilmesi gerçekleşir. Işıklı ortamlarda kloroplastlar karbon dioksit ve suyu kullanarak bitkiye gerekli organik besinleri sentezler. Bu besin sentezi için gerekli olan ATP enerjisi kloroplastın içinde üretilir ve burada kullanılır.
Kromoplast
Sarı, turuncu ve kırmızı renklerin oluşmasını sağlayan plastit çeşididir. Yaprak, meyve ve çiçek gibi kısımlarda bulunur. Havuçta turuncu rengin oluşmasını sağlayan karoten, domateste kırmızı rengin oluşmasını sağlayan likopen, limonda ise sarı rengin oluşmasını sağlayan ksantofil kromoplasta renk veren pigmentlerdir.
Sonbahar geldiğinde bazı bitkilerin yaprakları dökülmeden önce sararır. Bu renk değişimine kloroplastların kromoplastlara dönüşmesi neden olur. Domatesin olgunlaşması sürecinde yeşil domates kızarır. Aynı şekilde yeşil limon olgunlaşınca sararır. İki durumda da kloroplastlar kromoplasta dönüşür.
Lökoplast
Renksiz plastitlerdir. Uzun süre ışık almaları durumunda yeşil renkli kloroplastlara dönüşebilirler. Bitkinin kök, toprak altı gövdesi ve tohum gibi depo organlarının hücrelerinde bulunan plastitlerdir. Bitkiye gerekli olan nişasta, yağ ve protein gibi maddelerin depolanmasını sağlar. Bitkinin kök, tohum, toprak altı gövde gibi kısımlarında nişasta, yağ ve protein gibi besinleri depolar. Örneğin patateste nişasta, nohutta protein, ve ayçiçeğinde yağ depolayan lökoplastlar vardır.
Koful
Hücre zarından, endoplazmik retikulumdan golgi aygıtından oluşabilen tek katlı zarla çevrili organellerdir. Hem bitki hem de hayvan hücrelerinde bulunur. Bitki hücresine göre hayvan hücrelerinde kofullar çok daha küçüktür. Ancak sayıları daha fazla olabilir. Depolama ve atıkların uzaklaştırılmasında görev yapar.
Yaşlı bitki hücrelerinde genellikle bir tane merkezi koful vardır. Merkezi kofulun içini dolduran sıvının derişiminin yüksek olması kofulun içine su girmesine neden olur. Giren su turgor basıncı oluşturur ve bitkinin dik durmasını sağlar.
Bazı bitkilerde koful özsuyunda renk maddeleri bulunur. Bu maddeler çiçekteki hücrelerin renkli görünmesini sağlar. Hayvan hücrelerinde endositozla besin alınması sonucuna oluşan geçici kofullara besin kofulu denir.
Tatlı sularda yaşayan bir hücreli ökaryot canlılarda hücre içine giren fazla suyun atılmasını sağlayan kontraktil kofullar vardır. Bu kofullar ile su atılması sürecinde hücre solunumu ile üretilen ATP enerjisi kullanılır.
Sentrozom
Hayvan hücrelerinde (olgun alyuvar, yumurta ve sinir hücresi hariç) bulunan zarsız organeldir. Her sentrozom bir çift sentriyolden oluşur. Her sentriyolde protein demetleri vardır.
Hücre bölünmesi öncesinde sentriyoller eşlenerek iki katına çıkar. Bölünme başladığı zaman sentrozomlar hücrenin zıt kutuplarına çekilir ve iğ ipliklerini oluşturur. Bölünme sırasında kromozomlar iğ ipliklerine tutunarak kutuplara doğru hareket eder. Yosunlar, eğrelti otu ve ginkgo gibi bazı bitki türlerinde de sentrozom vardır.
Hücre İskeleti
Ökaryot hücrelere destek veren ve sitoplazmadaki hareketlere yardımcı olan yapıların tümüne birden hücre iskeleti denir. Hücre iskeleti mikrofilament, ara filament ve mikrotübüller olarak üç kısımdan oluşur.
Mikrofilamentler
Aktin denilen proteinlerden oluşan ince yapılardır. Kas hücrelerinde bulunan mikrofilamentler kasların uzayıp kısalmasını sağlar. İnce bağırsağın iç yüzeyinde bulunan mikrofilamentler besin emiliminde görev yapar.
Mikrotübüller
Hücre sitoplazmasında bulunan boru şeklindeki yapılardır. Hücrenin belli bir şekil kazanmasında görev yaparlar. Bölünme sırasında kromozomların kutuplara çekilmesini sağlayan iğ iplikleri mikrotübül yapılıdır.
Ara filamentler
Hücre iskeletinin en kararlı yapıları olan ara filamentler, mikrofilamentlerden daha kalın, mikrotübüllerden ise daha incedirler. Hücre içindeki yapıların sabit bir yerde durmasında görev yaparlar.
Kanser tedavisi yöntemlerinden biri olan kemoterapide hücrelerin bölünmesini durduran ilaçlar kullanılır. Kemoterapide kullanılan ilaçlardan bir grubu mikrotübüllerin oluşumunu önler. Böylece hücre bölünmesi durdurulur.
