Prokaryotlar basit, küçük hücrelerdir, ökaryotik hücreler ise karmaşık ve büyük yapılıdır. Ökaryotlar tek hücreli veya çok hücreli olabilirler. Prokaryotik hücrelerin çekirdeği yoktur ancak DNA molekülü nükleoid olarak adlandırılan hücrede bulunur. Ökaryotik hücreler, genetik materyalin depolandığı bir çekirdeğe sahiplerdir. Yapı ve fonksiyonlara bağlı olarak hücreler prokaryotik ve ökaryotik hücre olarak sınıflandırılırlar.
Prokaryotik hücreler en ilkel hücre türleridir ve ökaryotik hücreye göre bazı eksiklikleri vardır. Ökaryotik hücreler, prokaryotik hücrelerden evrimleşmiştir, ancak spesifik işlevlere sahip olan endoplazmik retikulum, golgi cisimciği, mitokondri gibi farklı organel türleri içerirler. Ancak büyüme, tepki verme ve en önemlisi üreme gibi özellikler tüm canlı organizmalar tarafından gerçekleştirilir.
Prokaryotik Hücreler
Pro kelimesi eski anlamına, karyon kelimesi ‘çekirdek’ anlamına gelir. Adından da anlaşılacağı gibi prokaryotik hücreler en az 3,5 milyar yaşındadır ancak pek çok açıdan bizim için hala önemlidirler. Örneğin, fermantasyon (Lactobacillus, Streptococcus) ve araştırma çalışmalarında prokaryotik hücreler kullanılır. Ökaryotik hücrelere kıyasla daha az sayıda organel bulunur ve ökaryotlar kadar gelişmiş değillerdir.
Prokaryotik hücrenin genelleştirilmiş yapısı;
- Glikokaliks: Bu katman bir reseptör görevi görür ve hücre duvarına karşı koruma sağlar.
- Nükleoid: Genetik materyalin (DNA) bulunduğu yerdir, büyük DNA molekülü yoğunlaştırılmış halde bulunur.
- Pilus: Bakterinin yüzeyinde bulunan saç benzeri içi boş bir bağlantıdır ve hücre-hücre yapışması sırasında DNA’nın diğer hücrelere aktarılması amacıyla kullanılır.
- Mezozomlar: Hücresel solunum sırasında, sitoplazmaya açılan hücre zarının uzantısıdır.
- Flagellum: Hücrenin bazal gövdesine bağlı olarak hareket etmesine yardımcı olur.
- Hücre Duvarı: Hücre için sertlik ve destek sağlar.
- Fimbriae: Çiftleşme sırasında yüzeye ve diğer bakterilere tutunmayı sağlar. Saç benzeri küçük yapılardır.
- Granüller : İhtiyaç duyulduğunda kullanılabilecek karbonhidrat, glikojen, fosfat ve yağları partikül şeklinde depolar.
- Ribozomlar: Protein sentezine yardımcı olan küçük parçacıklardır.
- Hücre zarı: İnce protein ve lipit tabakası, sitoplazmayı çevreler. Hücrelerin içindeki ve dışındaki materyallerin akışını düzenler.
- Endospor: Zor koşullarda hücrenin hayatta kalmasına yardımcı olur.
Hücre duvarında bulunan peptidoglikan bakımından prokaryotlar, gram pozitif ve gram negatif bakterilere bölünebilir. İlki hücre duvarlarında büyük miktarda peptidoglikan içerirken, ikincisi ince tabaka içerir.
Ökaryotik Hücreler
Eu kelimesi yeni anlamına, karyon kelimesi çekirdek anlamına gelir. Bu nedenle bu hücreler; bitkilerde, hayvanlarda ve mantarlarda bulunan gelişmiş hücre tipleridir. Ökaryotik hücreler çekirdeğe ve hücre içinde farklı işlevleri yerine getiren farklı organellere sahiplerdir.
Bu tür hücreler; algler, mantarlar, protozoalar, bitkiler ve hayvanlarda bulunur. Ökaryot hücreler, tek hücreli, kolonyal veya çok hücreli olabilirler. En bilinen örnekleri, mantarlar ve protistlerdir (algler ve protozoa).
Ökaryotik hücrelerin genelleştirilmiş yapısı;
- Çekirdek: Ökaryotik hücreler DNA’nın (genetik materyal) depolandığı bir çekirdeğe sahiplerdir. Protein sentezi ve ribozomların üretilmesine de yardımcı olur. Kromozom, çekirdek zarıyla çevrili olan çekirdeğin içinde bulunur. Zar lipit tabakasıdır, iyonların ve moleküllerin geçişini kontrol eder.
- Sitoplazma: Diğer organellerin bulunduğu yerdir ve hücrenin diğer metabolik aktiviteleri de burada gerçekleşir. –
- Mitokondri: Hücrenin güç merkezi olarak adlandırılır ve ATP yapımından sorumludur. Mitokondrinin kendi DNA’sı ve ribozomları vardır.
4.Kloroplast: Alglerde ve bitkilerde bulunur. Fotosentez yoluyla güneş ışığını kimyasal enerjiye dönüştürmeye yardımcı olan bitkideki en önemli organellerden biridir. Mitokondriye benzerler.
5.Golgi cisimciği: Sarnıç olarak bilinen düzleştirilmiş, disk şeklindeki kese yığınından oluşur. Golgi’nin görevi kesin olarak bilinmemektedir ancak maddelerin paketlenmesine ve salgılanmasına yardımcı olur.
6.Lizozomlar- Koful – Endoplazmik retikulum- Golgi cisimciği: En önemli işlevleri, hidrolaz adı verilen enzim yardımıyla hücre içi moleküllerin sindirilmesine yardımcı olan lizozomların sentezidir.
- Koful: Sıvı ve katı maddelerdir içeren zara bağlı boşluklardır ve maddeleri endositoz yoluyla yutarlar.
- Endoplazmik Retikulum: Lipitleri, proteinleri ve diğer materyalleri hücre boyunca taşır. İki tipi vardır; pürüzsüz veya kaba endoplazmik retikulum.
- Sil ve tüyler: Pozitif uyarıcılara karşı hücrenin hareketi yardımcı olurlar.
- Glikokaliks: Bir çeşit polisakkarittir. Hücre yapışmasına, korunmasına ve diğer hücrelerden sinyal alınmasına yardımcı olan hücrenin en dış tabakasıdır.
- Hücre Duvarı: Hücre Duvarı, hücreye şekil, sertlik ve destek sağlar. Hücre duvarının bileşimleri organizmalara göre farklı olabilir. Bunlar selüloz, pektin, kitin veya peptidoglikan olarak değişiklik gösterir.
- Sitoplazmik Membran / Plazma Membran: Sitoplazmayı çevreleyen ince, yarı geçirgen bir zar olup, hücre içindeki ve dışındaki maddelerin giriş ve çıkışlarını düzenleyerek hücre bariyeri görevi görür. Bu katman, protein içeren iki fosfolipit katmanından oluşur. Bitki hücresinde bu katman hücre duvarının altında bulunurken hayvan hücresinde en dışta bulunan katmandır.
- Ribozomlar: Boyut olarak küçük olsalar da sayı olarak çoklardır. Protein sentezine yardımcı olurlar. Ökaryotlar, 40S ve 60S (S Sedverg birimi anlamına gelir) olmak üzere iki alt birime bölünmüş 80S ribozomlarına sahiplerdir.
- Hücre İskeleti: Mikrotübül ve mikrofilament olmak üzere iki tipte bulunur hücrelerin destekleyici iskeletidir. Mikrotübüller, tubulin adı verilen bir proteinden oluşan yaklaşık 24 nanometre (nm) çapa sahiplerdir. Mikrofilamentler aktin adı verilen proteinden yapılmış 6 nm’lik bir çapa sahiplerdir. Mikrotübüller en büyük, mikrofilament en küçük flamentlerdir.
Prokaryotlar ve Ökaryotlar Arasındaki Farklar
| KARŞILAŞTIRILAN ÖZELLIKLER | PROKARYOTİK HÜCRELER | ÖKARYOTİK HÜCRELER |
| Boyut | 0.5-3um | 2-100um |
| Hücre türü | Tek hücreli | Çok hücreli |
| Hücre çeperi | Hücre duvarı, peptidoglikan veya mukopeptitten (polisakkarit) oluşur. | Hücre duvarı yok ise (bitki hücreleri ve mantarlar) selülozdan (polisakkarit) oluşur. |
| Çekirdek | Çekirdekleri yoktur, bunun yerine DNA içeren açık bir bölge olan nükleoid mevcuttur. | Nükleer membranın içinde çekirdek mevcuttur. |
| DNA şekli | Dairesel, çift sarmallı DNA. | Doğrusal, çift sarmallı DNA. |
| Mitokondri | Yok | Var |
| Ribozom | 70S | 80S |
| Golgi cisimciği | Yok | Var |
| Endoplazmik retikulum | Yok | Var |
| Üreme yöntemi | Eşeysiz | Genel olarak eşeyli |
| Hücre Bölünmesi | İkili Fisyon, (konjugasyon, dönüşüm, transdüksiyon) | Mitoz |
| Lizozomlar ve Peroksizomlar | Yok | Var |
| Kloroplast | Sitoplazmaya dağılmış (Yok). | Bitkilerde ve alglerde bulunur. |
| Transkripsiyon ve translasyon | Birlikte oluşur. | Transkripsiyon çekirdekte, translasyon sitozelde meydana gelir. |
| Organeller | Organeller membrana bağlı değildir. | Organeller, membrana bağlıdır ve işlev açısından spesifiktir. |
| Üreme | Tek üreme kaynağı vardır. | Birden çok üreme kaynağı vardır. |
| Kromozom sayısı | Yalnızca bir kromozom (plazmid olarak adlandırılır) bulunur. | Birden fazla kromozom bulunur. |
| Örnekler | Archaea ve bakteriler. | Bitkiler ve hayvanlar. |
Hazırlayan: Rabiye Baştürk
