DUS Histoloji ve Embriyoloji Hücre ve Temel Dokular Konu Anlatımı

Hücre, organizmanın hem yapısal hem de işlevsel başlangıç noktasıdır.

Bir canlıda solunum, boşaltım, dolaşım, beslenme, sindirim, sentez, salgılama, hareket, çoğalma ve rejenerasyon gibi olaylar makroskopik düzeyde organlara ait görünse de, bunların uygulanabilir hale geldiği yer hücredir.

Ökaryot bir insan hücresinde üç ana bölüm düşünülür: çevreyle ilişkiyi kuran hücre zarı, kimyasal ve metabolik olayların büyük kısmını barındıran sitoplazma ve genetik kontrolü sağlayan çekirdek.

Bu üç bölüm birbirinden bağımsız parçalar gibi değil, aynı işlev bütünlüğünün farklı yüzleri gibi çalışır.

Hücrenin biçimi de bu bütünlükle ilişkilidir; insan hücreleri yuvarlak, prizmatik, poligonal, mekik biçimli ya da uzantılı olabilir.

Bu biçim, hücrenin görevi, mekanik çevresi ve hücreler arası ortamın şartlarıyla değişir.

Bu nedenle doku kavramını anlamanın ilk yolu, hücre biçiminin ve yüzey düzeninin işlevle nasıl eşleştiğini kavramaktır.

Hücre zarı bu eşleşmenin en görünür örneklerinden biridir.

Işık mikroskobunda seçilemeyecek kadar ince olan plazmalemma, elektron mikroskobunda üç katlı ünit membran görünümündedir ve yaklaşık 8-10 nm kalınlığında fosfolipid ile kolesterolden zengin çift tabakalı bir yapı gösterir.

Fosfolipidlerin hidrofob uçları birbirine, hidrofil yüzleri ise hücre içi ve dışına bakacak biçimde yerleşir; integral ve periferal proteinler bu akışkan zeminin içinde görev alır.

Dış yüzde protein ve lipidlere eklenen polisakkarit zincirleri glikokaliksi oluşturur.

Bu zar yalnızca sınır çizmez; difüzyon, aktif taşıma, uyarılabilirlik, endositoz ve ekzositoz gibi olayları düzenler.

Büyük yapıların hücre içine alınması endositozdur; sıvı ve çözünmüş maddelerin alınması pinositoz, büyük parçacıkların alınması fagositoz biçiminde görülür.

Zarla çevrili içeriklerin hücre dışına verilmesi ise ekzositozdur.

Bu mekanizmalar özellikle emilim, salgılama ve savunma işlevi üstlenen hücrelerin doku içindeki rollerini açıklar.

Hücre yüzeyi, bulunduğu dokunun ihtiyacına göre farklılaşabilir.

Mikrovilluslar zarın dışa doğru yaptığı kısa çıkıntılardır ve temel etkileri emilim yüzeyini büyütmektir; bağırsak emici epitelinde ve böbrek tübül epitelinin bazı bölgelerinde bu yüzden önemlidir.

Kinosilyumlar daha uzun ve hareketli çıkıntılardır; içlerinde merkezde bir çift, çevrede dokuz çift mikrotübül düzeni bulunur ve solunum yolları ile genital boşaltma yollarındaki epitel yüzeylerinde içeriğin hareketine katkı sağlar.

Stereosilyumlar kinosilyumlara benzer uzunlukta olmakla birlikte hareketsizdir ve dallanabilir; erkek genital sistemindeki bazı hücrelerde apikal yüzeyde yerleşir.

Yan ve bazal yüzlerdeki invajinasyonlar ise hücre yüzeyini artırır; böylece sınırlı hacim içinde daha geniş işlev yüzeyi sağlanır.

Doku düzeyinde bir epitelin emici, iletici ya da salgılayıcı karakter kazanması bu tür hücresel ayrıntılarla mümkün olur.

Sitoplazma, yalnızca organellerin içinde durduğu boşluk değildir.

Sitosol, inorganik ve organik maddeleri içeren yarı sıvı ortamdır; organeller, tübül ve filaman sistemleri bu ortamda yer alır.

İnklüzyonlar ise metabolik artık, besin maddesi, kristal ya da pigment gibi cansız yapılardır.

Hücrenin kimyasal temelinde su baskındır; su, eriyebilen maddeler için ortam sağlar ve oksijen ile metabolizma ürünlerinin taşınmasına yardım eder.

Proteinler hücrenin, çekirdeğin, sitoplazmanın, zarların ve hücreler arası maddenin yapısına katılır; enzimler de protein tabiatındadır.

Karbonhidratlar enerji kaynağı olabilir, glikoproteinlerin ve bazı mukopolisakkaritlerin yapısına katılabilir.

Potasyum, sodyum, kalsiyum ve klor gibi inorganik elementler; sinyal iletimi, aksiyon potansiyeli, osmotik basınç, kas kontraksiyonu, enzim aktivasyonu ve doku sertliği gibi olaylarda vazgeçilmezdir.

Organeller, hücrenin canlılık olaylarını bölümlere ayırarak yürütür.

Ribozomlar ribozomal RNA ve proteinlerden oluşan zarsız küçük organellerdir; protein sentezinden sorumludur ve gruplar halinde polizomları oluştururlar.

Serbest ribozomlar daha çok hücre içi yapısal proteinlerin sentezinde önemlidir.

Granüllü endoplazma retikulumu, dış yüzüne ribozom bağlanmış zarla çevrili tübül ve sisternalardan oluşur; mRNA koduna göre peptid zinciri yapımı burada ribozomlarla ilişkilidir ve aktif protein sentezleyen hücrelerin bazofilik sitoplazmasına katkı verir.

Düz endoplazma retikulumu ribozom taşımaz; steroid sentezi, ilaç detoksifikasyonu, glikojen ve lipid metabolizması ile çizgili kasta kalsiyum düzenlenmesinde rol alır.

Golgi kompleksi, özellikle salgı yapan hücrelerde, granüllü endoplazma retikulumundan gelen proteinleri değiştirir, olgunlaştırır ve salgı granülü halinde sitoplazmaya verir; aynı zamanda zar değişimini kontrol eder.

Sindirim ve enerji üretimi organel düzeyinde ayrı mekanizmalarla gerçekleşir.

Lizozomlar asit hidrolazlar içerir ve fagositozla alınan yabancı maddeler ile hücre içi artıkların parçalanmasından sorumludur.

Peroksizomlar tek zarla çevrili mikrocisimlerdir; peroksidaz ve katalaz sistemleriyle hidrojen peroksitin zararlı etkisini azaltır, ayrıca ürik asit yıkımında görev alan enzimler taşır.

Mitokondriler hücrenin ATP üretim merkezidir; çift zar taşır, kendi DNA, RNA, ribozom ve proteinlerine sahiptir, bölünerek yenilenebilir ve kalıtımı anneden gelir.

Bir dokuda enerji gereksinimi arttıkça mitokondri önemi daha belirgin hale gelir; kas, salgı ve transport yapan hücrelerin metabolik yükü bu organel düzenine bağlıdır.

Hücre iskeleti, hücrenin biçimini ve iç düzenini koruyan dinamik destek sistemidir.

Mikrotübüller şekil ve destek sağlar; sentriyolde dokuz üçlü, kinosilyumda ise 9+2 düzeniyle karşımıza çıkar.

Sentriyoller sentrozomda çift kısa çubuklar halinde bulunur ve hücre bölünmesinde görev alır.

Silya ve flagellum hareketi, mikrotübüller arasındaki kayma ve dynein kolları aracılığıyla gerçekleşir; bu kolların genetik eksikliği hareketsiz silya sendromu olarak bilinen tabloya yol açabilir.

Filamanlar protein yapısındadır: aktin mikrofilamanları en ince gruptur, desmin, vimentin, sitokeratin ve nörofilaman gibi ara filamanlar farklı hücrelerde özel adlar alır, miyozin kalın filamanları ise kas hücrelerinde belirgindir.

Böylece hücre, yalnızca kimyasal tepkimelerle değil, mekanik dayanıklılık, hareket ve bölünme yeteneğiyle de dokuların temelini oluşturur.

Temel doku başlığı bu kaynakta ayrı bir epitel, bağ, kas ve sinir dokusu dersi gibi açılmaz; fakat hücre özellikleri üzerinden doku bileşenlerinin nasıl kurulduğu gösterilir.

Epitel yönü en açık biçimde hücre zarı yüzey farklanmalarında görülür.

Bağırsağın iç yüzünü döşeyen emici epitel hücreleri ve böbrek tübüllerinin belli bölümlerindeki epitel hücreleri mikrovillus taşır; bu çıkıntıların temel işlevi emilim yüzeyini artırmaktır.

Solunum yolları ile kadın ve erkek genital boşaltma yollarının iç yüzünü döşeyen epitel hücrelerinde kinosilyum bulunur; bu uzun ve hareketli çıkıntılar 9+2 mikrotübül düzeniyle hareket eder.

Erkek genital sistemindeki bazı hücrelerde stereosilyumlar apikal sitoplazmada yer alır; kinosilyuma benzer uzunlukta olmakla birlikte hareketsiz ve bazen dallanmış olmalarıyla ayrılır.

Yan ve bazal invajinasyonlar da yüzeyi genişleterek küçük hacimde daha geniş işlev alanı sağlar.

Böylece epitel dokunun emme, hareket ettirme ve yüzey artırma işlevleri hücre yüzeyinin biçimlenmesiyle açıklanır.

Kaynak bağ dokusunu ayrı sınıflandırmasa da hücreler arası maddeyi ve doku sertliğini hücresel kimyayla ilişkilendirir.

Proteinler tek başına veya lipid ve karbonhidratlarla birleşerek hücrenin ve hücreler arası maddenin temel yapısını oluşturur.

Karbonhidratlar glikoproteinlerin yanında hiyalüronik asit ve kondroitin sülfat gibi mukopolisakkaritlerin yapısına katılır.

Potasyum, sodyum, kalsiyum ve klor gibi inorganik elementler sinyal iletimi, sinir aksiyon potansiyeli, osmotik basınç, kas kontraksiyonu, enzim aktivasyonu, oksijen taşınımı ve kemik dokusunun sertliği için gereklidir.

Bu nedenle temel dokular yalnızca hücrelerden değil, hücreler arası madde ve inorganik bileşenlerin sağladığı mekanik-fizyolojik ortamdan da güç alır.