Sıvı Mozaik Model: Revizyonlar arasındaki fark

75. satır:

===== '''1.2.1. Fosfolipit Çift Tabakası: Kendisini Tertipleyen Matris''' =====

Zarın temel yapısal iskeleti, fosfolipit adı verilen amfipatik moleküllerden oluşur. Her bir fosfolipit molekülü, bir adet hidrofilik (suyu seven) fosfat baş grubuna ve iki adet hidrofobik (suyu sevmeyen) yağ asidi kuyruğuna sahiptir.3 Bu moleküller sulu bir ortama konulduğunda, termodinamik olarak en kararlı düzenlemeye ulaşmak üzere kendiliğinden bir çift tabaka halinde tertiplenirler. Bu sürecin arkasındaki itici güç, lipitler arasındaki bir çekim kuvvetinden ziyade,

Zarın temel yapısal iskeleti, fosfolipit adı verilen amfipatik moleküllerden oluşur. Her bir fosfolipit molekülü, bir adet hidrofilik (suyu seven) fosfat baş grubuna ve iki adet hidrofobik (suyu sevmeyen) yağ asidi kuyruğuna sahiptir.3 Bu moleküller sulu bir ortama konulduğunda, termodinamik olarak en kararlı düzenlemeye ulaşmak üzere kendiliğinden bir çift tabaka halinde tertiplenirler. Bu sürecin arkasındaki itici güç, lipitler arasındaki bir çekim kuvvetinden ziyade, '''hidrofobik etki''' olarak bilinen bir olgudur. Su molekülleri, kendi aralarında hidrojen bağları kurarak yüksek derecede düzenli bir ağ oluşturma eğilimindedir. Hidrofobik yağ asidi kuyrukları bu ağı bozduğundan, su molekülleri bu kuyrukları bir araya iterek kendi entropilerini (düzensizliklerini) maksimize ederler. Bu, sistemin serbest enerjisini düşüren, otomatik olarak işleyen bir süreçtir.27 Sonuç olarak, hidrofobik kuyrukların sudan gizlendiği ve hidrofilik başların hem hücre içi hem de hücre dışı sulu ortamla temas ettiği, kararlı bir çift katmanlı yapı meydana gelir. Bu yapı, suda çözünen çoğu molekül için etkili bir bariyer görevi görür.2

'''hidrofobik etki''' olarak bilinen bir olgudur. Su molekülleri, kendi aralarında hidrojen bağları kurarak yüksek derecede düzenli bir ağ oluşturma eğilimindedir. Hidrofobik yağ asidi kuyrukları bu ağı bozduğundan, su molekülleri bu kuyrukları bir araya iterek kendi entropilerini (düzensizliklerini) maksimize ederler. Bu, sistemin serbest enerjisini düşüren, otomatik olarak işleyen bir süreçtir.27 Sonuç olarak, hidrofobik kuyrukların sudan gizlendiği ve hidrofilik başların hem hücre içi hem de hücre dışı sulu ortamla temas ettiği, kararlı bir çift katmanlı yapı meydana gelir. Bu yapı, suda çözünen çoğu molekül için etkili bir bariyer görevi görür.2

102. satır:

100. satır:

===== '''1.2.4. Karbonhidratlar: Glikokaliks ve Hücresel Kimlik''' =====

Karbonhidrat zincirleri, plazma zarının sadece dış yüzeyinde bulunur ve burada ya proteinlere (glikoproteinleri oluşturarak) ya da lipitlere (glikolipitleri oluşturarak) bağlıdırlar.2 Bu karbonhidrat tabakası

Karbonhidrat zincirleri, plazma zarının sadece dış yüzeyinde bulunur ve burada ya proteinlere (glikoproteinleri oluşturarak) ya da lipitlere (glikolipitleri oluşturarak) bağlıdırlar.2 Bu karbonhidrat tabakası '''glikokaliks''' olarak adlandırılır ve hücrenin “kimlik kartı” gibi işlev görür. Hücrelerin birbirini tanıması, hücre-hücre adezyonu (yapışması) ve hücre dışı moleküller için bağlanma noktaları olarak görev yapmada hayati öneme sahiptir.2

'''glikokaliks''' olarak adlandırılır ve hücrenin “kimlik kartı” gibi işlev görür. Hücrelerin birbirini tanıması, hücre-hücre adezyonu (yapışması) ve hücre dışı moleküller için bağlanma noktaları olarak görev yapmada hayati öneme sahiptir.2

'''Tablo 2: Hayvan Hücresi Plazma Zarının Başlıca Bileşenleri ve İşlevleri'''

157. satır:

153. satır:

Zarın akışkan yapısı içinde, bileşenlerin rastgele dağılmadığı, bunun yerine yanal olarak ayrışarak özelleşmiş mikro-alanlar oluşturduğu anlaşılmıştır.27 Bu alanların en iyi bilineni “lipit salları”dır (lipid rafts).

* '''Bileşim ve Özellikler:''' Lipit salları, kolesterol ve sfingolipitler gibi doymuş lipitler ile belirli proteinler açısından zenginleşmiş, 10-200 nm boyutlarında küçük ve dinamik alanlardır.40 Bu bileşenlerin sıkı bir şekilde paketlenmesi, sallarının çevresindeki daha akışkan zardan (sıvı-düzensiz faz,~~ ~~

* '''Bileşim ve Özellikler:''' Lipit salları, kolesterol ve sfingolipitler gibi doymuş lipitler ile belirli proteinler açısından zenginleşmiş, 10-200 nm boyutlarında küçük ve dinamik alanlardır.40 Bu bileşenlerin sıkı bir şekilde paketlenmesi, sallarının çevresindeki daha akışkan zardan (sıvı-düzensiz faz, Ld) daha düzenli ve daha az akışkan bir durumda (sıvı-düzenli faz, Lo) bulunmasına neden olur.59

Ld) daha düzenli ve daha az akışkan bir durumda (sıvı-düzenli faz, Lo) bulunmasına neden olur.59

* '''İşlevsel Önem:''' Lipit salları, hücresel süreçleri kompartmanlara ayıran organize edici merkezler veya platformlar olarak işlev görür. Özellikle sinyal iletiminde kritik bir rol oynarlar. Belirli reseptörleri ve bu reseptörlerin etkileştiği sinyal moleküllerini bir araya toplayarak, bu moleküller arasındaki etkileşimleri kinetik olarak daha elverişli hale getirirler. Bu, sinyal iletiminin hızını, verimliliğini ve özgüllüğünü artırır.40

* '''Sal Tartışması ve Modern Teknikler:''' Başlangıçta, bu küçük ve geçici yapıları canlı hücrelerde doğrudan gözlemlemenin zorluğu, lipit sallarının sadece deterjanla hücre özütlemesi sırasında oluşan bir artefakt olup olmadığı konusunda bir tartışmaya yol açmıştır.59 Ancak, STED (Uyarılmış Emisyon Tükenmesi) ve PALM/STORM (Foto-aktive Edilmiş Lokalizasyon Mikroskopisi/Stokastik Optik Yeniden Yapılanma Mikroskopisi) gibi~~ ~~

* '''Sal Tartışması ve Modern Teknikler:''' Başlangıçta, bu küçük ve geçici yapıları canlı hücrelerde doğrudan gözlemlemenin zorluğu, lipit sallarının sadece deterjanla hücre özütlemesi sırasında oluşan bir artefakt olup olmadığı konusunda bir tartışmaya yol açmıştır.59 Ancak, STED (Uyarılmış Emisyon Tükenmesi) ve PALM/STORM (Foto-aktive Edilmiş Lokalizasyon Mikroskopisi/Stokastik Optik Yeniden Yapılanma Mikroskopisi) gibi '''süper-çözünürlüklü mikroskopi''' tekniklerinin geliştirilmesi, bu nano-ölçekli alanların canlı hücrelerde gerçekten var olduğuna dair doğrudan kanıtlar sunmuştur.58

'''süper-çözünürlüklü mikroskopi''' tekniklerinin geliştirilmesi, bu nano-ölçekli alanların canlı hücrelerde gerçekten var olduğuna dair doğrudan kanıtlar sunmuştur.58

==== '''2.2. Sitoiskeletin Düzenleyici Etkisi: “Çit-Çevrili Alan” Modeli''' ====

Zar bileşenlerinin hareketi tamamen serbest değildir; hücrenin iç iskeleti olan sitoiskelet tarafından önemli ölçüde kısıtlanır.1 Bu etkileşimi açıklayan

Zar bileşenlerinin hareketi tamamen serbest değildir; hücrenin iç iskeleti olan sitoiskelet tarafından önemli ölçüde kısıtlanır.1 Bu etkileşimi açıklayan '''“çit-çevrili alan” (picket fence) modeli''', plazma zarının hemen altında yer alan kortikal aktin sitoiskeletinin, zara bağlı transmembran proteinlere (“çit direkleri” veya “pickets”) tutunarak bir ağ yapısı oluşturduğunu öne sürer.72

'''“çit-çevrili alan” (picket fence) modeli''', plazma zarının hemen altında yer alan kortikal aktin sitoiskeletinin, zara bağlı transmembran proteinlere (“çit direkleri” veya “pickets”) tutunarak bir ağ yapısı oluşturduğunu öne sürer.72

Bu aktin ağı, zarı on ila yüzlerce nanometre boyutlarında kompartmanlara veya “çevrili alanlara” (corrals) böler. Zar proteinleri ve lipitler, bu alanların içinde bir süre serbestçe hareket eder, ancak bir alandan diğerine geçişleri kısıtlanmıştır. Bu hareket tarzı “sıçramalı difüzyon” (hop diffusion) olarak adlandırılır.57 Dolayısıyla, sitoiskelet, zar bileşenlerinin uzun mesafeli difüzyonunu kısıtlayarak daha büyük ölçekli zar alanlarının ve sinyal platformlarının kararlı hale gelmesinde önemli bir rol oynar. Bu mekanizma, hücrenin iç yapısal çerçevesini, dış sınırının organizasyonuna doğrudan bağlar.74

203. satır:

194. satır:

===== '''2.4.2. Sinyal İletimi: G-Protein Kenetli Reseptörler (GPCR’ler)''' =====

GPCR’ler, hormonlar ve nörotransmitterler gibi çok çeşitli dış sinyalleri algılayan en büyük hücre yüzeyi reseptör ailesidir ve modern ilaçların yaklaşık %30-50’si bu reseptörleri hedef alır.90 Sinyal iletim süreci şu şekilde işler: Ligandın (sinyal molekülü) yedi transmembran sarmalından oluşan reseptöre bağlanması, reseptörde bir konformasyonel değişikliğe yol açar. Bu değişiklik, hücre içindeki bir G-proteininin aktive edilmesini sağlar; bu aktivasyon, G-proteinine bağlı GDP’nin GTP ile değiştirilmesiyle gerçekleşir.90 Bu süreçte

GPCR’ler, hormonlar ve nörotransmitterler gibi çok çeşitli dış sinyalleri algılayan en büyük hücre yüzeyi reseptör ailesidir ve modern ilaçların yaklaşık %30-50’si bu reseptörleri hedef alır.90 Sinyal iletim süreci şu şekilde işler: Ligandın (sinyal molekülü) yedi transmembran sarmalından oluşan reseptöre bağlanması, reseptörde bir konformasyonel değişikliğe yol açar. Bu değişiklik, hücre içindeki bir G-proteininin aktive edilmesini sağlar; bu aktivasyon, G-proteinine bağlı GDP’nin GTP ile değiştirilmesiyle gerçekleşir.90 Bu süreçte '''lipit sallarının''' rolü kritiktir. Birçok GPCR, G-proteinleri ve hedefledikleri efektör enzimler, aktivasyon üzerine lipit sallarına yerleşir veya bu sallara toplanır. Bu bir araya getirme mekanizması, gerekli tüm bileşenleri küçük bir alanda yoğunlaştırarak sinyal kaskadının verimliliğini, hızını ve özgüllüğünü önemli ölçüde artırır.97

'''lipit sallarının''' rolü kritiktir. Birçok GPCR, G-proteinleri ve hedefledikleri efektör enzimler, aktivasyon üzerine lipit sallarına yerleşir veya bu sallara toplanır. Bu bir araya getirme mekanizması, gerekli tüm bileşenleri küçük bir alanda yoğunlaştırarak sinyal kaskadının verimliliğini, hızını ve özgüllüğünü önemli ölçüde artırır.97

===== '''2.4.3. Hücre-Hücre Adezyonu: Kaderinler''' =====

Çok hücreli organizmalarda doku bütünlüğünün sağlanması, hücrelerin birbirine sıkıca bağlanmasıyla mümkündür. Bu görevi yerine getiren anahtar moleküllerden biri kaderinlerdir. Kaderinler, Ca2+ bağımlı transmembran proteinleridir ve hücre-hücre adezyonunu sağlarlar.103 Mekanizma,

Çok hücreli organizmalarda doku bütünlüğünün sağlanması, hücrelerin birbirine sıkıca bağlanmasıyla mümkündür. Bu görevi yerine getiren anahtar moleküllerden biri kaderinlerdir. Kaderinler, Ca2+ bağımlı transmembran proteinleridir ve hücre-hücre adezyonunu sağlarlar.103 Mekanizma, '''homofilik bağlanma''' esasına dayanır; yani bir hücrenin yüzeyindeki kaderinler, komşu hücredeki aynı tip kaderinlere özgül olarak bağlanır ve adezyon (yapışma) kavşakları oluşturur.103 Kaderinlerin hücre içi alanları ise, katenin adı verilen proteinler aracılığıyla aktin sitoiskeletine bağlanır. Bu bağlantı, hücreler arasındaki yapışma noktalarını hücrelerin iç yapısal iskeletlerine bağlayarak dokuların mekanik bütünlüğünü sağlar.104

'''homofilik bağlanma''' esasına dayanır; yani bir hücrenin yüzeyindeki kaderinler, komşu hücredeki aynı tip kaderinlere özgül olarak bağlanır ve adezyon (yapışma) kavşakları oluşturur.103 Kaderinlerin hücre içi alanları ise, katenin adı verilen proteinler aracılığıyla aktin sitoiskeletine bağlanır. Bu bağlantı, hücreler arasındaki yapışma noktalarını hücrelerin iç yapısal iskeletlerine bağlayarak dokuların mekanik bütünlüğünü sağlar.104

Bütün bu mekanizmalar, hücre zarının pasif bir yapı olmadığını, aksine çevresinden gelen sinyalleri algılayan, işleyen, bütünleştiren ve bunlara yanıt olarak kendi yapısını ve işlevini dinamik bir şekilde yeniden düzenleyen '''karmaşık ve uyarlanabilir bir sistem''' olduğunu göstermektedir. Sinyal moleküllerinin lipit salları gibi belirli alanlarda toplanması, bir tür hücresel hesaplama ve bilgi işleme biçimi olarak görülebilir; bu, belirli bir sinyali verimli bir şekilde işlemek için gerekli “işlemcilerin” bir araya getirilmesidir.108 Dolayısıyla zar, hücrenin “bilgisayarı” olan çekirdeğin sadece bir kabı değil, aynı zamanda hücrenin dünyayla birincil arayüzü olarak hareket eden, hücresel hesaplama ve bilgi işleme mekanizmasının kritik bir parçasıdır.

249. satır:

236. satır:

* '''Sanat Eseri:''' Bu basit hammaddelerden tertip edilen hücre zarı ise, parçalarının toplamından çok daha fazlası olan bir “sanat eseri” niteliğindedir. Bu sistem, bileşenlerinde tek tek bulunmayan, tamamen yeni ve üst düzey '''beliren özellikler (emergent properties)''' sergiler.119 Bu özellikler arasında şunlar sayılabilir:

** '''Seçici Geçirgenlik:''' Lipit bariyeri ile özelleşmiş taşıyıcı proteinlerin hassas bir kombinasyonu sayesinde, iyonların ve moleküllerin geçişini son derece kontrollü bir şekilde düzenleme kabiliyeti.23~~ ~~

** '''Seçici Geçirgenlik:''' Lipit bariyeri ile özelleşmiş taşıyıcı proteinlerin hassas bir kombinasyonu sayesinde, iyonların ve moleküllerin geçişini son derece kontrollü bir şekilde düzenleme kabiliyeti.23

** '''Bilgi İşleme:''' Dış sinyalleri algılayan, bu sinyalleri bütünleştiren ve belirli içsel tepkileri tetikleyen karmaşık bir hesaplama arayüzü olarak işlev görme kapasitesi.108

** '''Bilgi İşleme:''' Dış sinyalleri algılayan, bu sinyalleri bütünleştiren ve belirli içsel tepkileri tetikleyen karmaşık bir hesaplama arayüzü olarak işlev görme kapasitesi.108~~ ~~

** '''Uyarlanabilir Homeostazi:''' Sıcaklık veya mekanik stres gibi çevresel değişikliklere yanıt olarak yapısını dinamik bir şekilde yeniden düzenleyerek işlevsel bütünlüğünü koruma yeteneği.5