Hücre zarı, hücrenin İngiliz doğa bilimci Robert Hooke tarafından keşfinden bu yana yaklaşık 350 yıldır yapılan sayısız araştırma, yaşamın yapısal ve işlevsel birimi olan hücrenin son derece karmaşık yapılara ve işlemlere ev sahipliği yaptığını ortaya koymuştur. Böyle etkin işleyen bir yapının etrafının açık, dış etkilere karşı korunmasız olması elbette beklenemez. Hücrenin dış ortamdan neyin ayırdığı ve bu yapının özellikleri, hücrenin keşfedilmesinden yaklaşık 200, hücre teorisinden ise yaklaşık 100 yıl sonra anlaşılmıştır. Bir yapının hücre olabilmesi için ilk şart genetik malzemenin varlığı, ikincisi de etrafının bir zarla çevrili olmasıdır.
Hücre zarı; Hücreyi ve hücre organellerini sararak dış ortamlarından ayıran, hücreye yapısal ve mekanik bütünlük sağlayan canlı, esnek ve seçici geçirgen bir yapıdır. Zarın kalınlığı sadece 7,5-10 nanometre (1 nanometre = 1 milimetrenin milyonda biri) civarındadır. Bu nedenle ışık mikroskobuyla görmek mümkün değil, ancak elektron mikroskobuyla görüntülenebilmektedir.
Hücre zarının yapısı; Hücre zarı temel olarak lipitler (yağ) ve proteinler az miktarda da karbonhidrat moleküllerinden oluşur. Lipitler zarın esas yapısını oluşturur ve çift tabaka halindedir. Lipitlerin büyük bir bölümü, bir adet hidrofilik (suyu seven) baş kısım ve iki adet hidrofobik (suyu sevmeyen) kuyruk kısımdan ibaret olan fosfolipidlerden ibarettir. Proteinler ise lipit tabakanın hem yüzeyinde hem de içinde bulunur ve zarın işlevsel birimlerini oluştururlar. Zardaki protein ve lipit miktarı farklı hücrelerde farklılık göstermektedir.
Hücre Zarının Özellikleri
- Canlı, saydam, ince ve esnektir.
- Hücre zarı seçici geçirgen (yarı geçirgen) bir yapıdır. Bir molekülün zardan geçip geçemeyeceği ya da ne kadar kolaylıkla geçebileceği molekülün ve hücrenin özelliğine bağlıdır.
- Çift lipit (fosfolipit) tabakası akıcı olup sürekli hareket hâlindedir.
- Akışkan bir yapıya sahiptir.
Hücre Zarının Başlıca Görevleri
- Hücreyi dış etmenlere karşı koruyarak, hücreye şekil verir ve bütünlüğükorur.
- Hücreye girecek veya çıkacak maddelerin giriş çıkışlarını kontrol eder.
- Yapısında bulunan glikolipit ve glikoproteinler sayesinde hücreye kimlik (Özgünlük) kazandırır.
- Hücrede metabolik işlevlerin düzenlenmesinde görev alır.
- Yüzeyinde ki reseptörler sayesinde besin, hormon ve mikroorganizmaların tanınmasını sağlar.
- Hücrelerin birbiriyle bağlantısını ve iletişimini sağlar.
- Endositoz ve ekzositoz da dâhil olmak üzere salgılama ve emilme faaliyetlerinde rol oynar
Hücre Zarı Modelleri
1926: Gorter ve Grendel’in modeli: Hücre zarlarının iki molekül kalınlığında fosfolipit olması gerektiğini düşünmüşlerdir. Bu tip bir düzenlenmede, fosfolipitlerin hidrofilik başları su ile temas ederken, hidrofobik kuyruklar sudan uzak kalabilmektedir.
1943: Dawson ve Danielli’nin Modeli: Hücre zarının çift katlı lipit tabakasının her iki yanlarının protein tabakalarla örtülü olduğu protein lipit – protein tabakalarından oluşan sandviç modelini geliştirmişlerdir. Bu proteinlerin bir kısmının içeri doğru girerek por denilen delikleri oluşturduğu 1954’te modele dâhil edilmiştir. Böylece hücre zarının yapısında büyük önemi bulunan proteinlerin varlığından bahsedilmiştir.
1972: Singer ve Nicholson’un Akıcı Mozaik Zar Modeli: Bu modele göre hücre zarı dinamik yapıdadır: Başlıca protein ve fosfolipidlerden oluşmuş çift katlı bir yapıdır. Fosfolipit tabaka zarın sıvı bölümünü oluştururken, fosfolipitten oluşmuş bu sıvı tabaka içine gömülü halde bulunan proteinler ise mozaik bölümünü oluştururlar.
Kaynakça
