Mitokondri-Lizozom-Golgi cisimciği İÇ ZAR SİSTEMİ İç zar sistemi şu elemanlardan oluşur. Endoplazmik retikulum (ER) Golgi aygıtı Lizozomlar Bazı vakuoller Plazma zarı (fiziki açıdan iç zar değilse bile ER ve diğer iç zarlarla ilişkilidir) Figure 1 2 Figure 2 Golgi aygıtı • ERʼden ayrılan transport veziküllerin çoğu Golgi aygıtına gelir. • Bu organel; üretim, depolama, ayırma ve gönderme merkezi gibi çalışır. • ER ürünleri burada değişikliğe uğratılır ve gidecekleri yerlere gönderilir. Figure 3 3 Golgi kompleksi memran ile çevrili üç yapıdan oluşur • Sisternalar • Küçük veziküller • Büyük vakuoller 4 Golgi kompleksi polarite gösterir ve iki kutbu vardır 1- cis yüzü (= giriş veya oluşum yüzü) cis-Golgi 2- trans yüzü (=çıkış yüzü,olgunlaşma yüzü) trans-Golgi İkisinin arasında medial – Golgi (orta parça) bulunur 5 Golgi aygıtının yapısı 6 Golgi aygıtının görevleri ER ürünlerinin değişikliğe uğratılması; ER ürünleri genellikle Golgiʼde değişikliğe uğratılır. Zarların protein ve fosfolipitleri burada değiştirilebilir. Bazı polisakkaritlern sentezi; Hücreler tarafından salgılanan pek çok polisakkarit Golgiʼ’nin ürünüdür. Figure 5 Bitki hücrelerindeki pektinler bu yolla hücre duvarına katılır. Oluşturulan ürünlerin etiketlenmesi; Golgi aygıtı, ürünlerine fosfat grupları gibi bazı moleküler işaretler ekler. Golgi tarafından transport veziküllerin zarları üzerine yerleştirilen bu işaretçiler, söz konusu vezikülün gideceği yeri belirler (plazma zarı ya da organeller). 7 Golgi kompleksinde gerçekleşen değişimler 1-Glikozilasyon 2. Sülfasyon 3.Proteinlerin seçilerek paketlenmesi 8 Mannoz-6-fosfat (M-6-F) M-6-F reseptörü klatrinler 9 Hücre İçi Membran Trafiği Hücre içi membran trafiğinde taşıma vezikülleri Üç tip kaplı vezikül vardır: • Klatrin-kaplı vezikül • KOPI-kaplı vezikül • KOPII-vezikül (KOP: Koatamer) The coatomer is a protein complex that coats membranebound transport vesicles. 10 Lizozom Hidrolitik enzimler içeren zarla çevrili bir kesedir. Lizozom enzimleri pH 5ʼde optimum çalışır. Lizozom zarı, hidrojen iyonlarını sitoplazmadan lizozom içine pompalayarak iç ortamın asidik kalmasını sağlar. 11 Lizozom proteinleri düşük pH’dan nasıl korunur? Lizozomlarda bulunan proteinler ve sindirim enzimleri, organel içindeki düşük pHʼ’dan zarar görmezler. Çünkü bu proteinlerin üç boyutlu yapıları oluşturulurken, asidik ortama hassas bağlar molekülün iç kısımlarında konumlanır. Figure9 12 Hücre içi sindirim Lizozomlar hücre içi sindirim yaparlar. Fagositoz ile alınan besin vakuolleri lizozom ile kaynaşır ve buralarda besinler parçalanır. Sindirim ürünleri sitoplazmaya geçerek hücre besini haline gelir. Figure 10 13 Otofagi • Lizozomlar, hücrenin kendi organik materyalinin geri dönüşümünü de sağlar. • Bu sürece, otofagi adı verilir. • Ömrünü tamamlamış bir organel lizozom tarafından alınır ve yarı sindirilerek açığa çıkan monomerler yeniden kullanılmak üzere sitoplazmaya verilir. • İnsan karaciğer hücreleri makromoleküllerinin yarısı her hafta yeniden dönüştürülür. 14 Mitokondriler Hemen hemen tüm ökaryotik hücrelerde bulunurlar. Bazı hücrelerde bir tane bulunabildiği gibi bazılarında yüzlerce ya da binlerce bulunabilir. Bu sayı, hücrenin metabolik aktivitesine bağlıdır. Boyları yaklaşık 1-10 m kadardır. Hücre içinde hareket eder, biçim değiştirir ve ikiye bölünürler. Figure 13 15 Mitokondrinin yapısı • İki zarla çevrilidir. • Zarların her biri çift katlı lipit ve protein yapısındadır. • Dış zar düzdür, iç zar ise krista adı verilen kıvrımlardan oluşur. Mitokondri matriksi çeşitli enzimleri, DNA ve ribozomları içerir. İç zar üzerinde solunumda görev alan proteinler ve ATP sentezleyen enzimler yerleşmiştir. Kristalar, iç zar yüzeyini artırarak hücre solunumunun verimini yükseltir. Figure15 16 17 Mitokondri DNA’sını moleküler organizasyonu ve gen ürünleri Ökaryotların çoğunda mtDNA çift iplikli, kapalı halkasal şekilde bulunur ve yarı korunumlu replike olur. İnsanlarında içinde bulunduğu çeşitli hayvan gruplarında mtDNA büyüklüğü,16.000-18.000 baz çifti arasında değişir. 18 Referanslar 1) Campbell Biology 10th ed.(2014) Neil A. Campbell, Jane B. Reece, Pearson Benjamin Cummings 2) Molecular Cell Biology 8, H. arvey Lodish, Arnold Berk, Chris A. Kaiser 3) Essential Cell Biology: Bruce Alberts, Dennis Bray, Karen Hopkin 4) https://www.hindawi.com/journals/omcl/2014/814042/ 5) Mitochondrial Disorders Overview, 2010, Patrick F Chinnery 6) https://www.nhs.uk/conditions/ivf/ 19