Organeller nedir?

Organeller, hücreler içerisinde çok spesifik fonksiyonlar yerine getiren küçük yapılardır. Terim, bu yapıların hücrelerde hücrelerin işlevlerini vücuttaki işlevlerine benzetme biçimlerine benzeyen organlara atıfta bulunur. Çeşitli bitki, hayvan ve bakteri hücrelerinin içinde çeşitli organeller bulunabilir. Her birinin enerji üretmek veya protein üretmek gibi kendi önemli görevleri vardır.

Türleri

Bu yapılar, çoğu hücrenin yaşamı için kritik olan görevler olan geniş bir fonksiyon yelpazesine sahiptir. En önemli yapılar çekirdek, endoplazmik retikulum (ER), Golgi aygıtı, mitokondri ve kloroplastlardır. Bunların her biri, hücrelerin belirli alanlarına yerleştirilme eğilimindedir. Tipik olarak, çekirdek merkeze yakın, ER ve Golgi yakınlara yerleştirilmiş ve geri kalan organeller hücre içine yayılmıştır.

Bir hücrede bulunan organellerin tipi ve sayısı, hücrenin amacına bağlı olarak değişir. Örneğin, hemen hemen tüm bitki ve hayvan hücreleri, hiçbir organel veya genetik materyal içermeyen, olgun kırmızı kan hücreleri hariç, dikkate değer bir çekirdeği içerir. Başka bir örnek, kas hücrelerinin tipik olarak diğer hücre tiplerinden çok daha fazla mitokondriye sahip olmasıdır, çünkü kas hücrelerinin etkili bir şekilde çalışmasını sağlamak için daha fazla enerji gerekir.

yapı

Araştırmacılar, organellerin evrimleşmesinin genel sebebinin, hücrelerin içinde meydana gelen birçok karmaşık kimyasal reaksiyonun izole edilmesinden fayda sağladığına inanıyor. Bitki ve hayvan hücrelerinin içinde, her biri ünitenin çalışmasına yardımcı olan kendi zarına sahiptir. Bu korumanın en önemli yararlarından biri, zarla kapatılmış bir birim içerisinde, pH gibi kimyasal koşulların, tüm hücreyi etkilemeden değiştirilebilmesidir. Benzer şekilde, her birinin içeriği, hücre içinde meydana gelenlerden büyük ölçüde izole edilir.

Bazı organeller o kadar büyüktür ki şekilleri ve yüzeyleri ışık mikroskobu altında görülebilir. Bunlar arasında mitokondri ve Golgi ile hücre çekirdeği bulunur. Ancak, onları daha yakından görüntülemek için bir elektron mikroskobu gereklidir. Bu yapılar elektron mikroskobu ile incelenene kadar araştırmacıların nasıl işlediklerini anlamaya başlamamıştı.

Enerji üretimi

Mitokondri, hücrelere kullanılabilir enerjiyi sağlamaktan sorumludur. Mantarlar ve bitkilerin yanı sıra hayvanlar da dahil olmak üzere çoğu karmaşık organizmada bulunurlar. Bu yapıların temel işlevi, hayvan ve mantar hücrelerinde ana enerji kaynağı olan adenozin trifosfat adı verilen bir molekül veya bitkiler için ikincil bir kaynak üretmektir. Mitokondri, hücre metabolizmasının düzenlenmesi ve kalsiyum depolanması dahil ek fonksiyonlara sahiptir.

Bazı organeller yalnızca belirli bir organizma türü içinde bulunur. En iyi bilinen örnek, sadece bitki ve alg hücrelerinde bulunan kloroplastlardır. Kloroplastlar, fotosentez olarak bilinen işlem boyunca glikoz üretmek için güneş ışığını kullanır. Başka bir örnek, yalnızca belirli bakteri türlerinde bulunan karboksozdur. Karboksisomlar bakterilerin karbonu enerji için kullanabilecekleri organik moleküllere dönüştürmelerine izin verir.

Protein Üretimi ve DNA Etkileşimleri

Pek çok organel, yakınlıklarından dolayı veya kimyasal sinyalleşme yoluyla birbirleriyle iletişim kurabilir. Örneğin, endoplazmik retikulum Golgi aparatına bağlanır ve bu birimlerin her ikisi de yeni proteinlerin üretimine katılır. Yeni proteinler endoplazmik retikulumda üretilir ve oradan, hücrede diğer yerlere taşınmak üzere değiştirilip paketlendikleri Golgi'ye taşınır.

Bu iletişimin bir başka örneği, bir hücrenin çekirdeği ve içindeki diğer organeller arasında gerçekleşendir. Çekirdek ve içerdiği DNA fiziksel olarak diğer hücre yapılarına bağlanmamasına rağmen, hücrenin geri kalanıyla protein sinyal molekülleri yoluyla iletişim kurar. Çekirdeği saran membran, trafiği DNA iplikçikleriyle etkileşime girebilen özel proteinlerle sınırlayarak yapıya neyin girip çıkabileceğini kontrol eder.

Hastalıklar

Daha büyük organlar sağlık sorunlarından etkilenebildiği gibi, bireysel organeller de tıbbi koşullara ve doğumsal rahatsızlıklara maruz kalabilir. Bu yapılar hücre fonksiyonu için çok önemlidir, onları etkileyen hastalıklar sıklıkla ciddi semptomlara neden olur ve bazı durumlarda ölümcül olur. İşlev bozukluğu çok çeşitli ve beklenmedik sonuçlara sahip olabilir.

Endoplazmik retikulum disfonksiyonu, kistik fibroz gibi durumlarda ve Alzheimer, Huntington ve Parkinson hastalıkları ile ilişkilendirilmiştir. Her durumda, ER'ye stres uygulayan hücresel fonksiyon bozukluğunun, gelişen semptomlara katkıda bulunduğu düşünülmektedir. Golgi'yi etkileyen hastalıklar karaciğer hastalığına, zihinsel yetersizliğe ve nöbetlere neden olan konjenital hastalıkları içerir ve genellikle bir çocuk iki yaşına gelmeden ölüme neden olur.

Mitokondriyal bozukluklar olarak bilinen geniş bir koşullar ailesi, bir kişinin etkilendiği hastalığın özel yapısına bağlı olarak sindirim problemlerinden körlüğe kadar her şeye neden olabilir. Bu koşulların tedavisi zor olabilir, çünkü genellikle belirli bir hücre tipinde yer alan tüm organellerde hasara neden olan doğumsal kusurları içerir.