Hücre Zarından Madde Geçişi

Hücre zarından madde geçişinde hücre zarındaki porlar, hücre zarının seçici geçirgenlik ve canlılık özellikleri etkilidir.
Maddelerin hücre zarından geçişine,

• Molekül çeşidi
• Molekül büyüklüğü
• Ortamdaki molekül yoğunluğu
• Ortamın sıcaklığı

gibi faktörler etki eder.

• Küçük moleküllü maddeler büyük moleküllü maddelere göre,
• Yağı çözen maddeler yağı çözmeyenlere göre,
• Yağda eriyen vitaminler (a, D, E, K vitaminleri), suda eriyen vitaminlere (B, C vitaminleri) göre,
• Nötr moleküller iyonlara göre hücre zarında daha kolay geçer.

Küçük Moleküllü Maddelerin Geçişi

1. Pasif Taşıma

Yoğunluk farkına bağlı olarak küçük moleküllü maddelerin hücre zarında taşınma şeklidir. Moleküllerin hareketi sahip oldukları kinetik enerji ile olur. ATP enerjisi harcanmaz.

a. Difüzyon

Küçük moleküllü maddelerin yüksek konsantrasyonlu ortamdan düşük konsantrasyonlu ortama geçmesidir.
Moleküllerin difüzyonu sırasında ATP enerjisi harcanmaz.
Difüzyon, her iki ortamdaki madde yoğunluğu eşitleninceye kadar devam eder.

Örneğin ;
bir kokunun odaya yayılması, şekerin su içinde çözünmesi,mürrekkebin suda dağılması

Difüzyon Hızına Etki Eden Faktörler

• Küçük moleküller büyüklere göre zardan daha kolay geçerler.
• İki ortam arasındaki konsantrasyon farkı arttıkça difüzyon hızlanır.
• Difüzyon yüzeyinin genişliği arttıkça difüzyon hızlanır.
• Küçük moleküller porlardan girip çıktığından dolayı difüzyon hızı por sayısıyla orantılıdır.
• sıcaklık moleküllerin kinetik enerjisini arttırdığına göre, sıcak ortamlarda difüzyon hızı fazladır.
• Sitoplazmanın rotasyon ve sirkülasyon hareketleri de difüzyonu hızlandırır.
• Molekül ağırlığı arttıkça difüzyon hızı azalır.
• Yağda çözünen maddelerin hücre zarı yağ yapıda, olduğundan hücre zarının herhangi bir yerinden geçebilirler.
• Bu moleküllerin zardan geçişi için büyüklük sınırı ya da pordan geçme zorunluluğu yoktur.

b. Kolaylaştırılmış Difüzyon

Glikoz, galaktoz, fruktoz gibi şekerler, su ve yağda erimeyen maddeler çok yoğun oldukları ortamdan az yoğun oldukları ortama taşınırken zarda bulunan taşıyıcı proteinler
kullanılır. Taşınacak madde zarda bulunan taşıyıcı proteinle birleşir. Taşınacak maddenin yapısına göre şekil değiştiren taşıyıcı protein, madde geçişi gerçekleştikten
sonra eski haline döner. Kolaylaştırılmış difüzyonla madde taşınması sırasında ATP enerjisi harcanmaz.

c. Osmoz

Yarı geçirgen bir zardan, çözünmüş maddenin az olduğu bir ortamdan çözünmüş maddenin çok olduğu ortama suyun geçmesi olayınca osmoz denir.

Yarı geçirgen zarla iki bölüme ayrılan bir cam kabın I. bölümüne nişasta çözeltisi, II. bölümüne saf su doldurulup bir süre beklendiğinde II. bölümdeki su seviyesi düşer. I.bölümde ise su seviyesi yükselir. II. bölümdeki su molekülleri I. bölüme osmozla geçer, ancak I. bölümdeki nişasta zardaki porlardan geçemez.

Hücrenin bulunduğu ortam hücreye göre çok yoğun, az yoğun ya da eşit yoğunlukta olabilir.

Hipertonik ortam

Madde miktarı, hücre yoğunluğundan fazla olan ortama hipertonik ortam denir. Bir hücre hipertonik ortama konulacak olursa su kaybederek büzülür. Bu olaya plazmoliz denir

Hipotonik ortam

Madde miktarı, hücre yoğunluğundan az olan ortama hipotonik ortam denir. Bir hücre hipotonik ortama konulacak olursa su alarak şişer. Bu olaya deplazmoliz denir.

İzotonik ortam

Yoğunluğu, hücre yoğunluğuna eşit olan ortamdır. Hücre için en ideal ortamdır.

i

Plazmoliz ve deplazmoliz olayları gerçekleşirken osmotik basınç ve turgor basıncı ortaya çıkar.

Osmotik basınç

Osmotik basınç, hücrenin su alma isteğidir. Hücre içindeki çözünen maddenin molekül sayısı arttığında osmotik basınç da artar.

Turgor basıncı

Hipotonik ortamda ya da saf suda bulunan hücrenin su alarak şişmesine turgor denir.
Hücre içindeki su moleküllerinin zara yaptığı basınca ise turgor basıncı denir. Hayvan hücreleri turgor basıncına dayanamaz, parçalanır. Bu olaya hemoliz denir. Bitki hücrelerinde selüloz çeper olduğundan patlamaz.

Turgor

Otsu bitkilerin dik durmasını sağlar.  Gaz alış verişini gerçekleştiren stomaların açılıp kapanmasını sağlar.
Küstüm otu gibi bazı bitkilerde nasti (ırganım) hareketlerinin gerçekleşmesini sağlar.