ORGANELLER YAPI VE FONKSİYONLARI NUKLEUS

ORGANELLER YAPI VE
FONKSİYONLARI
Prof.Dr. Ayşegül Topal Sarıkaya
İstanbul Üniversitesi
Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
ORGANELLER YAPI VE
FONKSİYONLARI

Tüm canlılarda hücreler iki tipe ayrılır. Prokaryotik ve
Eukaryotik. Prokaryotik ve ökaryotik hücreler arasındaki
en önemli farklılık adlandırılmalarıyla işaret edilmektedir.
Prokaryot kelimesindeki “pro” Yunancada “önce”
“karyon” kelimesi nukleus anlamına gelmektedir.
Prokaryotik hücrede nukleus bulunmaz. Genetik
materyali (DNA) nukleoid olarak adlandırılan hücrenin
diğer kısımlarından bir zar yapısıyla ayrılmamış olan
bölgesinde bulunur. Buna karşılık “eu” ise “gerçek”
anlamında olup nukleus bir zarla çevrilmiştir. Nukleus ve
zarla çevrili hücre arasında kalan kısım sitoplazma ve
prokaryotik hücrelerde bulunmayan zarla çevrili
özelleşmiş işlev ve yapıya sahip organellerin dışında
kalan yarı katı sıvı da sitosol olarak adlandırılır.
Boyut




Prokaryotik
1 - 10 mikrometre çapındadır . Bakteriler prokaryotik
hücrelerdir ve yaklaşık 3.5 milyar yıl önce oluşmuşlardır.
Nukleus ve karmaşık organeller içermezler.
Eukaryotik
10 - 100 mikrometre çapında ve daha karmaşık
yapıdadırlar. Bitki, hayvan ve mantar hücreleri
eukaryotiktir. İlk eukaryotik hücreler 1.5 milyar yıl önce
oluşmuştur
Neden organellere gereksinim duyulur

Hücrelerin neden organelleri
geliştirdiği hakkında birkaç neden
sayılabilir.
Birincisi organeller özelleşmiş işlevleri
gerçekleştirebilir.
 İkincisi zarla çevrelenmiş organeller
hücrenin bir bölümünü diğer
bölümlerinden ayıran bir bölme
(konteynır) gibi iş görebilir.
 Üçüncüsü organellerin zarları kimyasal
reaksiyonların oluşması için bir bölge
sağlayabilir.

1) Özelleşmiş Yapılar olarak Organeller

Bu tip organele ilk örnek “sil”dir. Bu kısa filament
bazı hücrelerin hareket etmesine yardımcı olmak
üzere bir ayak gibi iş görebilir
2) Konteynır (bölme) olarak Organeller

İnsanoğlu tarafından geliştirilen hiçbir şey bir canlı hücre kadar karmaşık
değildir. Hücrede aynı zamanda birbirinden farklı yüzlerce reaksiyon olabilir.
Eğer hücre tüm kimyasalları aynı karışımda içerseydi yaşaması mümkün
olmazdı. Zarla çevrilmiş organeller bu kimyasal reaksiyonların gerçekleşmesi
için tek tek bölmeler gibi iş görür. Bu tip organele bir örnek lizozomdur. Bu
yapı sindirim enzimlerini içerir. Eğer bu enzimler hücre içinde serbest bir
şekilde yüzüyor olsaydı hücre ölürdü.
3) Organel zarları kimyasal reaksiyonlar için bir alan
oluşturur

Bu tip organele örnek kloroplasttır. Fotosentezin ışık
reaksiyonlarını yöneten moleküller kloroplastın zarında
gömülü olarak bulunurlar
Ökaryotik hayvan hücresi
NUKLEUS







Ökaryotik bir hücrenin beyni olarak ifade edilen ve kalıtsal maddenin
organizasyonunun yapıldığı NUKLEUS çeşitli biyokimyasal reaksiyonların
gerçekleştiği bir bölgedir.
Hücrenin metabolik ve çoğalma aktivitelerinin koordinasyonu ve
yönlendirilmesi için gerekli olan bir merkezdir.
Hücrenin en büyük organelidir.
1700’lerin başlarında mikroskop yardımıyla canlı hücrede açık gri bir
sıvının içinde (sitoplazma) daha koyu dairesel bir yapının yüzdüğü
keşfedildi. 1831 de Robert Brown hücrenin merkezinde bulunan bu koyu
renkli dairesel yapıyı NUKLEUS olarak tanımladı (Nukleus latince “küçük
fındık”).
Nukleus farklılaşmış kırmızı kan hücreleri dışında tüm ökaryotik hücrelerde
bulunmaktadır.
Nukleusun büyüklüğü farklı doku hücrelerinde yaklaşık 10-20 mikrometre
arasında değişen bir çeşitlilik gösterebilir.
Hücrelerin büyük bir çoğunluğu tek nukleusludur. Bazı patolojik durumlarda
nukleus sayısının arttığı görülür. Bazen de nukleus bölünmesini sitoplazma
bölünmesinin izlememesi çok nukleuslu olma sonucunu ortaya çıkarabilir.
NUKLEUS







Nukleus nukleus zarfı (kılıf) adı verilen
hücre membranına (zarına) benzeyen
bir yapıyla sitoplazmadan ayrılır.
Bu yapı nukleusa ait bölmeyi belirler
ve porlar içeren iki adet membrandan
oluşur.
İki membran arasındaki boşluk ise
perinukleer aralık olarak adlandırılır.
Nukleus sıvısı (nukleoplazma)
sitoplazmaya benzer jel kıvamında
pek çok maddenin çözündüğü bir
sıvıdır.
Bu maddeler nukleotit trifosfatlar,
enzimler, proteinler ve transkripsiyon
faktörleridir.
Hücrenin genlerinin çoğu nukleusta
yerleşmiştir.
Nukleus DNA, RNA, nukleoplazma ve
nukleolus içerir

Nukleus 3 tane temel yönlendirme yapar.



1) Hücrenin en basit şekilde iki yeni hücre vermek üzere
bölünmesini kapsayan hücresel çoğalması,
2) Hücrenin metabolik aktivitelerinin oluşumu sırasında
hücrenin farklılaşmasını kontrol etmesi,
3) Hücrenin metabolik aktivitelerini düzenlemesidir
NUKLEUS

Hücrenin nukleusunda
DNA ve RNA, hücreyi
oluşturmak ve kontrol
etmek üzere birlikte
çalışırlar.

DNA’daki kalıtsal bilgi
RNA’ya çevrilir
(transkripsiyon) ve bu ürün
(haberci) nukleus porları
yoluyla nukleustan dışarı
protein sentezinin yapıldığı
ribozoma taşınır
NUKLEUS
Yapısal olarak nukleus 3 ana parçadan oluşur.
1. Nukleolus, 2. Nukleus zarfı ve 3. Kromatin
Nukleolus (Çekirdekçik)
 Nukleus sıvısı (nukleoplazma) içinde
genellikle koyu bir daire şeklinde
görülür. Bir veya birkaç nukleolus
bulunabilir.
 Nukleolus ribozom alt birimlerinin
birleştiği yapılardır ve ribozomları,
RNA, DNA ve proteinleri içerir.



Ribozomların oluşumunda etkin bir role
sahiptir. Ribozoma ait ribonukleik asitin
(rRNA) sentezinin yapıldığı yerdir.
Nukleolusların oluşumunda nukleolus
organizatörü ( nukleolusa ait
organizer bölge) adı verilen özelleşmiş
bölgelere sahip bazı kromozomların
(nukleolar kromozom) etkisi vardır.
Nukleolus etrafında zar bulunmaz.
Nukleolus



Aktif olarak çoğalan bir memeli hücresinde artan
protein sentezi gereksinimini karşılamak için 5-10
milyon ribozom bulunur ve bunların her bölünmede
sentez edilmeleri gerekir.
Nukleolus denetimli ve yeterli rRNA sentezi ile
ribozomal alt birimlerin oluşması için bir ribozom
fabrikası gibi çalışır.
Son yıllarda nukleolusun RNA modifikasyonunda ve
farklı tipteki RNA’ların işlenmelerinde etkin bir rolü
olduğu bulunmuştur.
Nukleus zarfı



Nukleus 30nm genişliğinde iç ve
dış nukleus membranlar olmak
üzere iki membran sisteminin
oluşturduğu bir yapı ile
çevrelenerek sitoplazmadan
ayrılır.
Dış nukleus membranı
endoplazmik retikulum (ER) ile
devam eder. Böylece dış ve iç
nukleus zarları arasındaki
boşluk doğrudan endoplazmik
retikulum lümeni ile bağlanmış
olur.
Ek olarak dış nukleus zarı
üzerinde de ER’de olduğu gibi
ribozomlar yer alır.




Buna karşılık iç nukleus zarı
nukleusa özgü bazı proteinleri
taşır.
İç memranın altında nukleusa
yapısal destek sağlayan fibröz
bir ağ olan nukleus laminası
bulunur.
Nukleus laminası lamin adı
verilen bir veya daha fazla fibril
proteinin biraraya gelmesiyle
oluşur.
Nukleusa yapısal destek
sağlamasına ek olarak nukleus
laminası kromatinin
bağlanmasında da iş
görmektedir
Lamin Yapısı:

İki polipeptit molekülün birbirine sarılmasıyla
lamin dimerleri oluşur. Dimerin baş kuyruk
bağlantılarıyla doğrusal polimer oluşumu ve
polimerlerin yanyana yerleşmesiyle
flamentler oluşur.
Nuklear Lamina’nın elektron mikrografı



Diğer hücre membranlarında
olduğu gibi nukleus membranları
sadece küçük polar olmayan
moleküllerin geçişine izin veren
fosfolipit tabakalarından oluşur.
Diğer moleküller fosfolipit
tabakadan geçemezler.
İç ve dış nukleus membranları
düzenli aralıklarda birleşerek
nukleus ve sitoplazma arasında
taşınımı düzenleyen ve
kolaylastıran 120nm çapında
porları oluştururlar.


Bütün bu taşınma
işlemlerinin gerçekleştiği
nukleus por kompleksleri
nukleoporin adı verilen
50’den fazla proteinden
oluşmaktadır.
Genellikle nukleus
transkripsiyon açısından ne
kadar aktifse zarftta bulunan
por sayısı o kadar fazladır.

Elektron mikrosobu ile
yapılan çalışmalar
sonucunda por yapısını bir
merkez kanalın etrafında
yerleşmiş 8 adet tekerleğe
benzeyen yapının (“spoke”)
biraraya gelerek
oluşturduğu saptanmıştır.

Tekerleğe benzeyen yapılar
nukleus ve sitoplazmik
yüzeylerde halkalara
bağlanır.






Bu açıklık büyük moleküllerin geçişi için yeterlidir ve merkez taşıyıcı
adı verilen bir yapı ile makromoleküllerin aktif taşınması sağlanır.
Böylece porlar aracılığı ile sitosol ve nukleus arasındaki iki yönlü
trafik sürekli olarak devam eder.
Nukleusta görev yapan histonlar, DNA ve RNA polimerazlar, gen
düzenleyici proteinler, RNA işlenmesinde görev yapan proteinler vb.
Seçici bir şekilde sitosolden nukleusa taşınmaktadır.
Aynı zamanda tRNA ve mRNA molekülleri de nukleusta sentezlenip
sitosole taşınmaktadır.
Nukleus dışına yapılan taşıma da seçici olarak gerçekleştirirlir.
Örneğin mRNA’lar doğru bir şekilde işlendikten sonra taşınırlar.
Ribozomal proteinler sitosolde sentezlenir ve nukleusa taşınır.
Burada yeni sentezlenen rRNA molekülleriyle birleşerek ribozomların
alt birimi olarak tekrar sitosole taşınır.



Tekerlek-halka birliği iç ve dış
membranların birleştiği
noktada nukleus zarfına
yerleşir.
Protein flamentler sitoplazmik
ve nukleus yüzeylerinden
dışarı doğru uzanır ve
nukleus tarafında basket
filesine benzer bir yapı
oluştururlar.
Merkez kanal yaklaşık 40 nm
çapındadır
Nukleer Por Kompleksinde molekül taşınımı


Küçük Moleküller por
kompleksinden pasif
difüzyonla kolaylıkla
geçerler.
Makromoleküller özellikle
proteinleri sitoplazmadan
nukleusa ve RNA’ları
nukleustan sitoplazmaya
taşıyan enerji bağımlı
seçici bir taşınım ile
aktarılır.
Mitoz sürecinde Nukleus

Hücrelerin çoğunda çekirdek zarfının
bozulması mitozda profaz döneminin sonunu
belirler. Nukleus bütünlüğünün bozulması
mitozun yaygın bir özelliği değildir ve tüm
hücrelerde gerçekleşmez.
Mitoz Sürecinde Nukleus




Nukleus zarfının yıkılması 3 bileşendeki
değişiklik ile gerçekleşir.
Nukleer zarın vesiküllere parçalanması,
Nukleer por kompleksi ayrışması,
Nukleer zarın altını kaplayan laminanın
dağılması

Nukleer laminanın dağılması filamanların lamin
dimerlerine yıkılmasına neden olan laminlerin Cdc2
tarafından fosforillenmesinin sonucudur.


Nukleer lamin
dağılmasından sonra
nükleer zar da
vesiküllere parçalanır.
B tipi laminler
vesiküllere bağlı
kalırken A ve C tipi
laminler serbest olarak
bulunur.
Nükleere por
kompleksleri de
yapılarındaki birkaç
por proteininin
fosforillenmesiyle alt
birimlerine ayrılır.
İnterfaz Nukleusunun Yeniden Oluşması




Mitozu başlatan Cdc2’nin inaktifleşmesi
nukleus zarfının yeniden oluşmasının
sinyalidir.
İlk aşama nukleus yıkımda oluşan vesiküllerin
kromozomların yüzeylerine tutunmasıdır.
Vesiküller daha sonra kromozomların
etrafında çift zar oluşturmak üzere birleşirler.
Bunu nükleer por komplekslerinin yeniden
yapılanması, nükleer laminanın yeniden
şekillenmesi ve kromozom gevşemesi izler.
Kromatin




Hücrelerle ilk yapılan mikroskop çalışmaları sırasında nukleus içinde
boyaları çok çabuk emen bir yapı belirlendi.
Bu yapı yunancada renkli anlamına gelen “chroma” dan esinlenerek
kromatin olarak adlandırıldı.
Kromatin DNA ve proteinden oluşmuş bir yapıdır. Bu yapı olukça uzun
ince dağınık iplikler şeklinde bulunan kromozomları meydana getirir.
Koromozom Yunanca’da chroma = renkli ve soma = yapı anlamındadır.
Hücre bölüneceği zaman kromozomlar kendi üzerlerinde katlanarak
kalınlaşırlar ve ayrı yapılar olarak ışık mikroskobunda görülebilirler.



İki tip kromatin
bulunmaktadır. Ökromatin ve
Heterokromatin
Ökromatin DNA’nın daha az
yoğun olan şeklidir ve hücre
tarafından sıklıkla anlatım
yapan genleri içeren
DNA’dan oluşmaktadır.
Heterokromatinde DNA
oldukça kompakttır.





Hücreler iki tip heterokromatin içerir.
Sürekli Heterokromatin, hücre tarafından hiç anlatım
yapmayan DNA dizilerini örneğin kromozomların telemor ve
sentromerlerini oluşturan bölgeleri ve
Fakültatif Heterokromatin, bazı hücre tiplerinde anlatım
yapmayan fakat diğer bazı tip hücrelerde anlatım yapan DNA
dizilerini içerir.
Çok hücreli organizmalarda hücreler özel işlevleri
gerçekleştirmek üzere özelleşirler Bu nedenle farklı gen
grubları gereklidir ve anlatım yapmalıdır. Bu yüzden hücre
tipleri arasında heterokromatini oluşturan DNA bölgeleri de
çeşitlilik gösterir.
Heterokromatin genellikle iç nukleus zarının altında bulunan
özelleşmiş proteinlere bağlı şekilde bulunur.
Nukleus


Nukleusta morfolojileri bir diğerinden farklı olan yapılar
veya bölmeler bulunur.
Kajal veya kangal cisimler (küçük RNP’ler bakımından
zengindir. RNP yapılanma bölgesi işlevi gördükleri
düşünülmektedir) ve PML cisimler (işlevleri
bilinmemektedir) en önemli 3 nukleer bölgeyi oluşturur.
Organeller Yapı ve Fonksiyonları
Endoplazmik Retikulum
Ayşegül TOPAL SARIKAYA
ENDOPLAZMİK RETİKULUM

ENDOPLAZMİK RETİKULUM (ER);
 ÖKARYOTİK HÜCRELERDE
SİTOPLAZMA İÇİNDE
VARLIKLARI SADECE
ELEKTRON MİKROSKOPLARI
İLE BELİRLENEBİLEN


TEK ZARLA ÇEVRİLİ
HÜCRENİN HER BÖLGESİNDE
BULUNABİLEN MEMBRAN
SİSTEMİNİN BİR PARÇASI
OLAN ENDOMEMBRAN KANAL
SİSTEMİDİR
ENDOPLAZMİK RETİKULUM


İLK KEZ 1945 YILINDA
BELÇİKA’DAN ALBERT CLAUDE VE ROCKEFELLER
ENSTİTÜSÜ’NDEN KEİTH PORTER
TARAFINDAN ELEKTRON MİKROSKOBU YOLUYLA CİVCİV
EMBİRİYO HÜCRELERİNİN SİTOPLAZMASINDA
MEMRANLARLA SINIRLANDIRILMIŞ KANALLARIN
OLUŞTURDUĞU BU BÜYÜK AĞ SİSTEMİ GÖSTERİLDİ.
PORTER TARAFINDAN BU YAPI ENDOPLASMİK RETİKULUM
(ER) OLARAK ADLANDIRILDI.
Endoplazmik Retikulum


Daha sonra bu ağ sistemi
memeli kırmızı kan
hücreleri dışında tüm
ökaryotik hücrelerde
saptandı.
Bir hücrenin toplam
membranının yarısından
fazlasını oluşturan ER
membran sistemi hücre
içinde her yöne dallanarak
sitosolün her tarafına
uzanan yassılaşmış keseler,
dallanmış tubullerle
labirent şeklinde bir ağ
oluşturur.
Endoplazmik Retikulum



Hücreden hücreye ve hücrelerin fizyolojik
etkinliğine göre kanal ve keselerin dizilişi ve
miktarı değişir.
Fazla protein sentezi yapan hücrelerde
kanallar genişler.
Bazı hücrelerde ise ince sıkı ve birbirine
paralel lameller biçiminde dizilirler.
ER’nin işlevleri
YENİ MEMBRANLARIN OLUŞUMU İÇİN LİPİTLER, ÇOK
ÇEŞİTLİ PROTEİNLER VE KARMAŞIK
KARBOHİDRATLARIN SENTEZLERİNİ
GERÇEKLEŞTİRİRLER.
BUNUN DIŞINDA UZAMIŞ BÖLGELERİYLE DEPOLAMA
GÖREVİ VE BAZI MADDELERİN HÜCRENİN BİR
PARÇASINDAN DİĞERİNE TAŞINMASINDA DA İŞLEVE
SAHİPTİRLER.




ER MEMBRANI GENELLİKLE
NUKLEUS VE GOLGİ AYGITI
ARASINDA YER ALIR.
BU NEDENLE NUKLEUS VE
GOLGİ ARASINDA 2 MEMBRAN
OLACAKTIR; DIŞ ER MEMBRANI
VE NUKLEUS MEMBRANI.
BUNDAN DOLAYI ER DIŞ
NUKLEUS ZARININ DEVAMI
OLARAK SÜREKLİLİĞİNİ
SAĞLAR.
ER MEMRANI ARASINDAKİ
BOŞLUK LÜMEN OLARAK
ADLANDIRILIR VE HÜCRE
HACMİNİN YAKLAŞIK %10’NU
KAPSAR




İki tip ER vardır.
Membranının üzerinde protein
sentezinin yapıldığı ribozomları
içeren Granüllü Endoplazmik
Retikulum (GER) ve
ribozom bulunmayan lipit
sentezinden sorumlu Düz
yüzlü Endoplazmik
Retikulum (DER)
Kas fibrillerinde bulunan ER
ise sarkoplazmik retikulum
olarak adlandırılır.
ER İzolasyonu
Düz yüzlü Endoplazmik Retikulum (DER)

DER DAHA ÇOK LİPİT
SENTEZİ YAPAN VE
STEROİT TİPTE HORMON
SALGILAYAN HÜCRELERDE
(GONATLAR) YOĞUN BİR
ŞEKİLDE BULUNMAKTADIR.
BU NEDENLE LİPİT
BİYOSENTEZİNDE ETKİLİ
OLAN ÖZELLİKLE
FOSFOLİPİT, YAĞ ASİDİ VE
STEROİD SENTEZİNDEN
SORUMLU ENZİMLERİ
İÇERİR.
Düz yüzlü Endoplazmik Retikulum (DER)

ADRENAL KORTİKAL HÜCRELERDE
KOLESTEROLÜN YAN ZİNCİRİNDEKİ
PARÇALANMA MİTOKONDRİDE OLDUKTAN
SONRA ÜRÜN DER’E AKTARILIR VE DAHA İLERİ
DEĞİŞİKLİKLER YAPILIR. DAHA SONRA SON
DEĞİŞİKLİLER İÇİN TEKRAR MİTOKONDRİYE
TRANSFER EDİLİR. BU YÜZDEN İKİ ORGANEL
ARASINDA STEROİD HORMON ÜRETİMİ İÇİN
BİR ÇEŞİT “STEROİD VOLEYBOL” U
OYNANDIĞI SÖYLENEBİLİR.
Düz yüzlü Endoplazmik Retikulum (DER)



DER AĞI ANAHTAR ENZİMLERİN VE BU
ENZİMLERİN ÜRÜNLERİNİN DEPOLANMASI İÇİN
YÜZEYİN ARTMASINI SAĞLAR.
KAS HÜCRELERİNDEKİ DER’DE VESİKÜLLER
VE TUBULLER, KASILMA SÜRECİ SIRASINDA
AÇIĞA ÇIKAN KALSİYUMU DEPOLAYARAK İŞ
GÖRÜR.
KARACİĞER HÜCRESİNDE İSE GLİKOJEN
DEPOLANMASI, KOLESTEROL YAPIMI VE
TOKSİK MADDELERİN ETKİSİNİN ORTADAN
KALDIRILMASI GİBİ ÇEŞİTLİ FONKSİYONLARA
SAHİPTİR
Düz yüzlü Endoplazmik Retikulum (DER)



DER, GER’DE ÜRETİLEN MOLEKÜLLERİ GOLGİ
AYGITI’NA VE HÜCRENİN DİĞER BÖLGELERİNE
TRANSFER ETMEK İÇİN ARACI VESİKÜLLERİ
DE OLUŞTURUR.
KARBONHİDRAT METABOLİZMASINDA ÖNEMLİ
ROL OYNAMAKTADIR.
HÜCRE İÇİNDE BULUNAN BESİN MADDELERİN
TAŞINMASINDA DA ETKİN BİR ROLÜ VARDIR
Granüllü Endoplazmik Retikulum (GER)



GER RİBOZOMLARIN
VARLIĞINDAN DOLAYI
ELEKTRON MİKROSKOBU
ALTINDA GRANÜLLÜ BİR
GÖRÜNTÜ VERMEKTEDİR.
ER’YE BAĞLI RİBOZOMLAR
BELLİ MEMBRAN VE ORGANEL
PROTEİNLERİNİ SENTEZLER VE
GEREKLİ OLDUKLARI YERLERE
TAŞINMASINDA ARACI
OLURLAR.
UZAYAN SALGI POLİPEPTİDİ
RİBOZOMDAN ÇIKAR ÇIKMAZ
LÜMENDE BİRİKMEK ÜZERE
GER MEMBRANINDA BULUNAN
ÖZEL PROTEİNLERİN
YARDIMIYLA GER
MEMBRANINDAN GEÇER.
Granüllü Endoplazmik Retikulum (GER)

Bütün ökaryotik hücreler oldukça fazla
miktarlarda GER’e sahiptir. Çünkü GER
plasma membran proteinlerinin sentezi için
gereklidir. GER özellikle salgı proteinleri
üreten özelleşmiş hücrelerde çok fazla
miktarlarda bulunmaktadır. Örneğin antikor
üreten plazma hücreleri veya sindirim
enzimlerini sentezleyen hücreler
Granüllü Endoplazmik Retikulum (GER)

GER’İN İŞLEVLERİ
PROTEİN SENTEZİ,
YENİ MEMBRAN
PROTEİNLERİNİN ÜRETİMİ,
YENİ SENTEZLENMİŞ
PROTEİNLERİN DEĞİŞİME
UĞRAMASI
(MODİFİKASYON)
PROTEİNLERİN HÜCRE
İÇİNDE MEMBRANA VE
DİĞER YERLEŞİM
BÖLGELERİNE TAŞINMASI
GER’de Protein Modifikasyonları



GER ayrıca proteinlerin katlanarak üç boyutlu yapısını
kazanmasından ve kalitesinin kontrolundan da sorumludur.
Protein katlanması: Proteinlerin doğru bir şekilde çalışması için
proteinlerin 4’cül yapılarını kazanmaları gereklidir.
Disülfit bağının oluşumu ve yeniden düzenlenme: Disülfit bağları
pek çok proteinin 3. 4. yapılarının kararlılığı için gereklidir.
SH
C
H
H
C
SH
H
Protein disülfit
izomeraz
oxidation
H2
C
S
S
CH2
+ 2H+ AND 2E-
H
GER’de Protein Modifikasyonları


Şaperon moleküller. Yeni oluşmuş
proteinlere bağlanarak katlanmalarını
düzenlerler. Örneğin ER içindeki Kalneksin
ve Kalretikulum mitokondri içindeki
proteinlerin katlanması için şaperon proteinler
HSP60 ve HSP70
Kalite kontrol: Yanlış katlanmış proteinlere
şaperonlar bağlanamaz ve böyle proteinler
parçalanarak ortadan kaldırılır
GER’de Protein Modifikasyonları



Kimyasal grubların eklenmesi: metal,
asetil, formil, sülfat, hidroksil grublarının
eklenmesi. Örneğin Kollejen molekülünün
oluşumu için lisin ve prolin bakiyelerinin
hidroksilasyonu
Lipitlerin eklenmesi: Hücre membranındaki
lipoprotein moleküllerin oluşumu.
Çok alt birimli proteinlerin oluşturulması
Proteolitik parçalama: Sinyal dizilerin uzaklaştırılması
Glikosilasyon: Oligosakkaritlerin proteinlere bağlanması
Salgı proteinlerinin çoğu ve plasma proteinleri genellikle glikoproteinlerdir. Tek veya
birden fazla olduğu durumlarda farklı şekerler özel bir sırada proteinlere eklenir.
Ribozomlar Yapı ve
İşlevleri
Ribozomlar Yapı ve İşlevleri



Ribozomlar prokaryotlar ve ökaryotlarda bulunan
yapılardır.
Proteinlerden ve nukleolusta yapılan prokaryotlarda
3 ökaryotlarda 4 rRNA molekülünün oluşturduğu
karmaşık yapılardır.
Temel görevi protein sentezi sırasında mRNA daki
bilginin özgün amino asit dizisine çevirmektir.
s = Svedberg units
Ribozom Tipleri ve Yerleşim Bölgeleri

Ribosomlar hücre içine iki şekilde bulunur :
serbest ve bağlı.


Elektron micrografları, ribosomları koyu
granuller şeklinde gösterir.
Ribosomlar hücre içinde çeşitli bölgelerde
bulunmakla beraber ribozomun lokasyonu
hücrenin işlevine bağlı olarak değişebilir
Serbest ribosomlar




Sitosolde bulunurlar
Tek bir ribozom veya poliribozom ya da polisom
olarak tanımlanan ribozom grubları şeklinde
bulunurlar
Üretilen proteinin hücre içinde kaldığı hücrelerde
bağlı ribozomdan daha fazla bulunurlar
Sitoplazma sıvısında bulunan proteinlerin veya
önemli sitoplazmik yapısal proteinlerin sentezinden
sorumludurlar
Bağlı Ribozomlar



ER’nin dış yüzeyinde bağlı olarak bulunurlar
Üretilen proteinin salgılandığı hücrelerde serbest
ribozomlardan daha fazla bulunurlar
Membran yapısında yer alan proteinlerin veya
sitoplazmada vesikül içinde depolanacak proteinlerin
yada hücre dışına salgılanacak proteinlerin
sentezinden sorumludurlar





Ribosomlar ökaryotik hücrelerde mitokondri ve
kloroplastlarda da bulunurlar.
Sitoplazmik ribozomlardan küçüktürler
Prokaryotik ve ökaryotik ribozomlar aynı kimyasal
reaksiyon dizisi ile aynı işlevleri gerçekleştirirler.
Ökaryotik ribozomlar çok daha büyüktür ve
proteinlerinin çoğu farklıdır
Mitokondri ve kloroplast ribozomları bakteri
ribozomlarına benzerlik gösterir.





Ribosomlar küçük fakat kompleks yapılardır
Yaklaşık 20-30 nm çapında,
Boyutları farklı RNA ve protein moleküllerinden
oluşan büyük ve küçük alt birimlerden meydana gelir
Herbir alt birim en az bir rRNA ve çok sayıda protein
içerir.
İki alt birim belirli sırada bir araya gelmiş 82
proteinden oluşur.
Ribozomların Yapısı

Prokaryotik Ribozomların bileşenleri
Approximate number of nucleotides
Subunit Location
16s
1,542
30s
5s
120
50s
23s
2,904
50s
Type of rRNA
E.coli’nin ribozomu 70s büyüklüğündedir. Yaklaşık 2/3 rRNA kalanı
proteindir

Ökaryotik ribozomların bileşenleri
Type of rRNA
Approximate number of nucleotides
Subunit Location
18s
1,900
40s
5s
120
60s
5.8s
156
60s
28s
4,700
60s
80S memeli ribozomları yaklaşık eşit miktarlarda rRNA ve ribosomal
proteinden oluşur.
Ribozom Oluşumu
Ribozomların İşlevleri