hücre b*yomekan - Celal Bayar Üniversitesi

T.C.
CELAL BAYAR ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
HÜCRE BİYOMEKANİĞİ
DOĞU BALOĞLU:
MEHMET ALİ ÖZTÜRK:
DEVRİM DEMİR:
BİYOMEKANİĞE GİRİŞ
2903010008
2903010057
2903010021
Yrd. Doç. Dr. B. Burak ÖZHAN
HÜCRE NEDİR ?
Canlının canlılık özellikleri taşıyan, yapı ve görev bakımından
en küçük parçasıdır. Canlılar, hücrelerden meydana gelir.
HÜCRE ÇEŞİTLERİ
1. Prokaryot Hücreler:
Bakteriler arkeler ve mavi-yeşil alglerdeki hücre tipleri bu gruba girer.
Bunların
çekirdek
zarı
ile
çevrili
çekirdekleri
yoktur.
Sitoplazmalarında mitokondri gibi zarlı organeller yoktur. Kalıtım maddesi
olan DNA sitoplazma içerisine dağılmış durumdadır. Ribozomları vardır. Bu
hücrelerin hayati faaliyetleri sitoplazmada ve hücre zarında gerçekleşir.
2. Ökaryot Hücreler:
Ökaryotlar , "organel zarı" bulunduran organizmaları, dolayısıyla
çekirdek materyali hücrenin sitoplazmasına dağılmamış olduğundan da gerçek
çekirdeğe sahip organizmaları kapsayan canlı âlemidir. Kalıtsal materyal,
hücre içerisinde belirli bir zarla çevrilmiş çekirdeğin içinde
bulunur.
Kromozomlar
DNA'dan
ve
proteinden
oluşmuş
olup, mitozla bölünürler. Ökaryotlar, sitoplazmalarında karmaşık organeller
bulundururlar.
Ökaryotik
hücreler,
Prokaryotlara
göre
çok
gelişmişlerdir, hayvanlar, bitkiler, mantarlar ve protistler âlemlerini kapsar.
Hücre zarı - Sitoplazma – Çekirdek - Organeller
• Hücre zarı:"Plazma zarı" da denir. Hücreyi dış ortamdan ayıran,
seçici geçirgen canlı yapıdır.
• Sitoplazma: Hücre zarı ile çekirdek zarı arasında kalan hücre
bölümünü kaplayan, homojen nitelikte, devamlı değişim halinde
bulunan bir eriyiktir.
• Çekirdek:Hücre çekirdeği yani Nükleus, tanecikli ve lifli bir yapıya
sahiptir. Hücreyi yönetir.
•
•
•
•
•
•
Organeller:Vücut için organ ne ise
hücre için de organel odur.
Lizozomlar:Sindirici enzimleri ihtiva
eden, çift zarlı yapılardır.
Golgi cisimciği:Asıl görevinin,
hücrenin salgıladığı proteinleri
depolamaktır Paketleme
ve salgı görevi yapar.
Endoplazmik retikulum:
Sitoplazmada besin dolaşımını, yağ
ve hormon sentezini sağlayan, hücre
zarı ve çekirdek zarı arasında yer
almış bir sıra karışık kanallar
sistemidir.
Koful (Vakuol):Bir hücreli
hayvanlarda, besinlerin sindirildiği
besin kofulları ile fazla su ve zararlı
maddelerin
atıldığı boşaltım kofullarının hücre
hayatiyetinde önemli rolleri vardır.
Ribozom: Ribozomlar hücre içi
protein sentezler. Hücre içindeki en
küçük organeldir.
Hücrelere Gelen Mekanik Kuvvetler:
1. Vücut içindeki yerine göre hücreler basınç, kayma gerilmesi,
sıkıştırma ve germe gibi çeşitli kuvvetlere maruz kalabilirler.
2. Örneğin yerçekimi kuvveti kemik oluşumunu kontrol eder,
iskelet kaslarına gelen mekanik yüklenme kas kütlesini belirler
ve mekanik kuvvetle ilişkili kan akımı vascular duvarların
metabolik dengesini düzenler.
3. Hücreler üzerinde etkisi olan tüm dış kuvvetler temel hücresel
olayları (hücre bölünmesi, üremesi vb.) gerçekleştirmek için
çeşitli içsel kuvvetlere dönüştürülerek dinamik bir arka planda
hücrelere tesir eder.
4. Hücreler dış yüklenmede değişiklik algıladığı zaman çabucak
harici kuvvetlere karşılık vermek için içsel kuvvetlerini
değiştirirler. İçsel, dönüştürülen kuvvetler ve harici kuvvetler
arasındaki denge, hücrenin geleceğini belirleyen anahtar bir
etkendir .
BAĞ DOKUSU- EKSTRASELLÜLER
MATRİX
•
•
•
•
Bağ dokusu, hücreler arası maddeden (ekstrasellüler matrix)
(EM) oluşmuştur.
Bağ dokusunun bağlayıcı-destekleyici fonksiyonu, EM
tarafından sağlanır.
Organizmada en yaygın olarak bulunan doku türüdür.
Bağ dokusu; kıkırdak, tendon, ligament, kemik matriksi,
böbrek pelvisi, üreterler ve üretrada dağılım gösterir.
Ekstrasellüler Matrix Fonksiyonlarının Etkileri
1.
Destek (kemik ve kıkırdak)
2.
Hücrelerin doku şeklinde organizasyonunu,
3.
Hücre yapısını ve hareketini,
4.
Hücre gelişmesini ve farklılaşmasını,
5.
Hücrenin yaşamını sürdürmesini,
Ekstrasellüler Matrix Görevleri;
• Su tutar, yumuşak doku gerginliğini ayarlar.
• Mineral tutar, iskelet dokusunun sağlamlık ve
sertliğini sağlar.
• Büyüme faktörlerini sağlar.
• Hücrelerin yapışma, göç ve proliferasyonunu
düzenler
Ekstrasellüler Matrix Özellikleri
1.
2.
3.
Organizmanın iç kısımlarına yerleşerek dış ortamdan gelecek
basınçlara karşı direnç kazandırır.
Hücreler
arası
boşlukları
doldurarak
dokuların
şekillenmelerini ve organları birbirine bağlayarak sistemlerin
organizasyonunu sağlar.
Doku kayıplarını önlemek, yara iyileşmesinde işlev görmek
gibi bazı dinamik fonksiyonlara sahiptir.
KOLLAGEN
•
•
•
Toplam vücut ağırlığının %6 kadarı kollagendir.
Kollagen, toplam vücut proteinlerinin % 30’unu
oluşturmaktadır.
Tendonlarda, kıkırdakta, kemiklerin organik matriksinde
ve gözün korneasında önemli miktarlarda bulunan basit,
fibriler skleroproteindir.
Temel fonksiyonu;


Vücut organ ve dokularını şekillendirmek ve yapısal güç
sağlamaktır.
Bir ortak eksen etrafında birbirine sarılı 3 polipeptid
zincirinden oluşmuştur.
ELASTİN
•
•
•
Ekstrasellüler Matrix’in lifsel proteinidir, çok az çözünür.
En fazla ligamentlerde, büyük arterlerin çeperlerinde ve ses
tellerinde bulunur.
Az miktarlarda deride, tendonlarda ve gevşek bağ dokularında
(akciğer plevrası ve parankimi, bronşlar)
Elastinin En Önemli Görevi:

Bulunduğu dokuya esneklik kazandırmaktır.

Kollagenin biyomekanik tamamlayıcısıdır.

Elastinin esnek lifleri, uzunluklarının birkaç katı kadar
uzayabilmekte ve tekrar eski durumuna dönebilmektedir.
ELASTİNİN KOLLAGENDEN
FARKLARI

Elastinin bileşiminde karbonhidrat yer almamaktadır.

Elastin hidroksilizin içermez.
ELASTİNDE YAPI-FONKSİYON
İLİŞKİSİ
Elastinin elastomerik yapısının;
Gerilme ve
Gevşeme gibi iki bileşeni mevcuttur.
Gerilme olayı sırasında:
Hidrofobik etkileşimler yıkılmaktadır.
 Polar olmayan aminoasidler su molekülleri ile
karşı karşıya kalmaktadır.
 Oluşan elastik enerji birikmektedir.

Gevşeme olayı sırasında:



Hidrofobik etkileşimler yeniden oluşmaktadır.
Eski duruma gelmeye kovalent çapraz bağlar da
katkıda bulunmaktadır.
Gerilme ve gevşeme sırasında net enerji alışverişi=0
HÜCRENİN ENERJİ METABOLİZMASI
• ATP nedir ?
• En önemli işlevi hücre içi biyokimyasal reaksiyonlar için gereken
kimyasal enerjiyi taşımaktır. Fotosentez ve hücre
solunumu sırasında oluşur.
• ATP çeşitli yollarla sentezlenebilir. Aerobik solunum yapan
canlılarda ATP sentezi; oksijen varlığında ökaryot hücrelerde
mitokondride, prokaryot hücrelerde ise mezozomda oksidatif
fosforilasyon yoluyla gerçekleşir. Anaerobik solunum (oksijensiz
solunum) yapan canlılarda ise ATP sentezi fermantasyon yoluyla
olur.
Hücrenin Enerji Mekanizması
• ATP'nin enerjisi onun ADP'ye dönüşmesine yol açan
fosfat bağının hidrolizi ile açığa çıkar. Hücre içinde
çeşitli enzim, motor protein ve taşıma proteini bu
enerjiyi kullanırlar. ATP'nin bozunumu ADP ve
inorganik fosfat (Pi) oluşturur.
ATP, ADP VE FOSFAT İLİŞKİSİ
DİNLEDİĞİNİZ İÇİN
TEŞEKKÜRLER…