Daha önce ışık mikroskobuyla
varlığı saptanmasına karşın, elektron mikroskobunun bulunuşundan sonra,
ayrıntılı yapısı kısmen açıklanabilmiştir. Kalınlığı en fazla 120 A° (1
angström = 1/10.000 mm.) dur. Protein, yağ ve az miktarda karbonhidrat
moleküllerinden (özellikle memelilerde) meydana gelmiştir. Hücre
zarının yapısı hakkında ilk bilimsel model Danielli ve Dawson tarafıdan
ortaya konmuş ve birçok biyolog tarafından uzunca bir süre
benimsenmiştir. Bu modele göre hücre zarının ortasında bir fosfolipit
(60 A° kalınlığında) ve bunun her iki tarafında da birer protein
tabakası (30 A° kalınlıklarında) bulunur. Buna "Zar Birimi" denir.
Danielli
ve Dawson modelinin, hücrenin işlevsel bir parçası olan hücre zarının
işleyişini tam olarak açıklayamaması, bu konuda yeni modellerin
geliştirilmesine neden olmuştur, öyleki hücre zarının, iki tarafında
protein, ortada fosfolipit tabakasından ibaret bir yapı olmadığı; bir
lipit denizinde yüzen, proteinden ve glikoproteinlerden yapılmış, almaç
denen özel bölgelerle dışarıya açılan bir "Mozaik Zar Modeli"nden
oluştuğu anlaşılmıştır. Mozaik Zar Modeli 1966 yılında Singer ve Lenard
tarafından ortaya çıkarıldı, ancak 1972 yılında ayrıntılı olarak
yayınlandı. Bu zar modeli ya da birimi tüm hücrelerin dış zarında ve
içteki organellerinin zarlı kısımlarında (mitokondri çeperi, golgi,
endoplazmik retikulum, çekirdek zan gibi) benzerdir.
Zarın
yapısındaki lipitler çoğunluk fosfolipitlerdir ve zarın orta kısmında
iki tabakalı olarak bulunur. Bir tabakadaki fosfolipidin suda erimez
lipofil (apolar) kutbu (yağ asitlerini taşıyan polarize olmamış kutbu)
öbür tabakadaki fosfolipidin lipofil kutbuna dönüktür. Dolayısıyla
ışınsal bir şekilde lipofil kutuplar karşıkarşıya gelmiştir. Suda
eriyen hidrofil (polar) kutupları ise dışa dönüktür. Bu tabakalar,
polipeptitterden meydana gelmiş bloklarla ya da adacıklarla kesilmiştir.Bu
haliyle hücre zarı, içinde proteinlerden yapılmış adalar taşıyan bir
lipit denizi gibi görünür.
Hayvansal
hücrelerin dış yüzü, hücre zarında bulunan nöraminik asidin iyonize
olmuş karboksil grubundan dolayı eksi yüklüdür. Nöramin, nöraminidaz
enzimi ile zardan koparılırsa, eksi yükün büyük bir kısmı yitirilir.
Zar
proteinleri, yerleşim durumlarına göre iki kısma ayrılır. Bir grup
protein, yağ tabakasının her iki yüzündedir. Bunlara "Ekstrinsik
Proteinler" denir. Bir kısmı da yağ tabakasının içine gömülmüştür; dış
kısımları yağ tabakasının iç ya da dış yüzüne açılabilir. Bunlara da "l
n t r i n s i k Proteinler" denir. intrinsik proteinlerden rodopsin
retinanın çomakçıklarındaki taraklarda bulunur. Karanlıkta 1 /3'ü
oranında. aydınlıkta ise 1 /2'si oranında zar içine gömülür. Ekstrinsik
proteinler sulu ortamla temas halinde oldukları için hidrofilik amino
asitleri, intrinsik proteinler ise bir tarafları ile yağ tabakasına
gömülü oldukları için bu kısımlarında hidrofobik amino asitleri, diğer
tarafları sulu ortamla temasta olduğu için de o taraflarında hidrofilik
amino asitleri taşırlar.
Memeli
hücrelerinde, özellikle alyuvarlarda, intrinsik proteinlere bağlı
olarak karbonhidratlar bulunmuştur. Karbonhidratlar, hücre zarında
glikoproteinler ve glikolipitler halinde bulunurlar ve zar yüzeyinin,
türlere hatta hücre gruplanna ilişkin özgüllüğünü sağlarlar.
Organellerin zarında karbonhidrat bulunamamıştır. Hücre yüzeyinde ince
bir film halinde bulunan glikoproteinler hücreye antijen özelliği
verirler. Bunlar virüs almacı olarak da kullanılırlar. Alyuvarlardaki
mukopolisakkaritler antijen özelliğinin yanısıra, kan gruplannın
oluşumunu da sağlar. Bu karbonhidrat gruplarının bozulması
(kanserleşme) ya da bir çeşit aşınması, yani hücre zarının ketleşmesi,
yaşlanmaya yol açar. özellikle kanserleşmede hücre yüzeyi daha fazla
eksi elektrik yüklü olur.
Çok
hücrelilerde hücrelerin birbirine teması bazı bilgilerin aktarılmasına,
örneğin hücre bölünmesinin durdurulmasına "Kontak inhibisyon",
morfo-genetik hücre hareketlerinin meydana gelmesine, büyümenin
düzenlenmesine neden olur. Kontak inhibisyona güzel bir örnek de,
plazmodyumun (sıtma etkeni) eritrositleri tanımasıdır. Bu tanımayı
glikokalikslerle yapar. Diğer birçok hücre paraziti aynı yöntemi
kullanır.
Hücrenin
iç ortamını, dış ortamdan ayıran ve her iki ortam arasındaki madde
alışverişini düzenleyen hücre zarının yapısı büyük bir olasılıkla sabit
değildir. Yağ ve protein molekülleri belirli sınırlar içinde hareket
eder. Bu hareket içe ve dışa doğru olmaktan ziyade yanlara doğrudur.
Hücre zarının yapısal değişimi, taşıdığı doymuş ve doymamış yağ
moleküllerinin miktarına bağlıdır. Zar, genellikle vücut sıcaklığında
akıcı olan doymamış yağ moleküllerini içerir. Zar yüzeyinde mozaik
şeklinde bulunan protein ve glikoprotein adacıkları, etrafını çeviren
bir sıralı yağ molekülleri ile sıkıca bağlanmıştır (bu ikisinin
arasında hareket meydana gelmez). Fakat diğer yağ molekülleriyle
bağlantısı gevşektir.
Hücre
zarının biyolojik etkinliğini değiştiren birçok madde, örneğin
karsinojen (kanserleşmeye neden olurlar) maddeler, bazı hastalıkların
ortaya çıkmasına neden olmaktadır.
Hücre
zarının enine kesitlerinde, boyları 75 A0 kadar olabilen bazı
kanalların, dış yüzeyden iç yüzeye kadar uzandığı saptanmıştır.
Elektron mikroskobuyla yapılan son çalışmalarda, hücre zarının, Golgi
aygıtının bir ürünü olduğu saptanmıştır. Golgi aygıtından kesecikler
şeklinde sürekli meydana gelen zar akımı, hücre zarının kısmi
onarımında ve hücre bölünmesinden sonra hücre zarının büyümesinde
kullanılır. Hücre zarında çekirdek zarında bulunan porlar bulunmaz.
Hücreye giren besinleri ve hücreden çıkan artık maddeleri; zarın
geçirgenliği, üç tabakalı moleküler dizilişi ve özellikle proteinden
oluşmuş almaç (reseptör) kısımları saptamakla beraber, elektriksel
yükün de bu giriş-çıkışta büyük bir önemi olduğu varsayılmaktadır.
Hücre içi ile dış ortam arasındaki elektrik potansiyel farkı (m V
düzeyinde), bazı maddelerin içeriye ve dışarıya pompalanmasını
kolaylaştırır.
Bir
amip ya da silli hayvan yaralanırsa; bu yara yeni bir zarla hemen
kapatılır. Bu yeni zara plazmalemma denir. Plazmalemmayı hücre arasına
salgılanan maddelerle ya da bir çeşit hücre iskeletini oluşturan hücre
dışındaki daha katı selüloz (bitkilerde) ya da mukopolisakkarit ve
albuminoid yapılarla karıştırmamak gerekir.
Hücre,
yoğunluğu az olan bir sıvı içerisine (hipotonik) konursa şişer ve
sonunda patlar, buna "Hemoliz" (genellikle alyuvarlarda hemin hücre
dışına çıkmasında kullanılır); yoğunluğu fazla bir sıvı içerisine
konursa, su kaybederek büzülür, hücre zarı bitkilerde selüloz duvardan
ayrılır ve sonunda yine patlar buna da "Plazmoliz" denir.
Konu: Hücre Zarı (Plazmalemma) 
Paz Ekim 19, 2008 10:18 pm