TYT Biyoloji Hücre Zarından Madde Geçişleri Konu Anlatımı

Hücre Zarından Madde Geçişleri

Hücre Zarından Madde Geçişleri konusu, hücrenin çevresiyle madde alışverişini nasıl gerçekleştirdiğini öğretir. TYT’de bu konu; pasif taşıma, aktif taşıma, osmoz, kolaylaştırılmış difüzyon, endositoz, ekzositoz ve hücrenin farklı ortamlardaki davranışları üzerinden sorulur.

Bu konunun sonunda bir öğrencinin:

• hücre zarının seçici geçirgenliğini açıklayabilmesi,
• pasif ve aktif taşımayı ayırt edebilmesi,
• basit difüzyon ile kolaylaştırılmış difüzyon arasındaki farkı bilmesi,
• osmozu doğru yorumlayabilmesi,
• hipotonik, izotonik ve hipertonik ortamları ayırt edebilmesi,
• bitki ve hayvan hücrelerinin farklı ortamlardaki davranışlarını açıklayabilmesi,
• turgor, plazmoliz ve deplazmoliz kavramlarını bilmesi,
• endositoz ve ekzositozun özelliklerini karşılaştırabilmesi,
• madde geçişlerinde ATP ve taşıyıcı protein kullanımını yorumlayabilmesi

gerekir.

Hücre Zarı ve Seçici Geçirgenlik

Hücre zarı, hücre ile dış ortam arasındaki madde alışverişini düzenler.

Hücre zarı seçici geçirgendir. Bu nedenle her madde hücre zarından aynı kolaylıkla geçemez.

Bir maddenin hücre zarından geçişini etkileyen faktörler arasında:

• molekül büyüklüğü,
• yağda çözünme özelliği,
• elektriksel yük,
• zar proteinlerinin varlığı,
• yoğunluk farkı

bulunabilir.

Pasif Taşıma

Maddelerin enerji harcanmadan hücre zarından geçmesine pasif taşıma denir.

Pasif taşımada:

• ATP harcanmaz,
• madde genel olarak yoğun olduğu ortamdan az yoğun olduğu ortama hareket eder,
• yoğunluk farkı zamanla azalabilir.

Pasif taşıma çeşitleri:

• basit difüzyon,
• kolaylaştırılmış difüzyon,
• osmoz.

Basit Difüzyon

Maddelerin çok yoğun olduğu ortamdan az yoğun olduğu ortama doğru doğrudan hücre zarından geçmesine basit difüzyon denir.

Basit difüzyonda:

• ATP harcanmaz,
• taşıyıcı proteine ihtiyaç duyulmaz,
• yoğunluk farkı azalır.

Difüzyon Hızını Etkileyen Faktörler

Difüzyon hızını etkileyebilen başlıca faktörler:

• yoğunluk farkı,
• sıcaklık,
• yüzey alanı,
• difüzyon mesafesi,
• molekül büyüklüğü.

Genel olarak:

• yoğunluk farkı arttıkça difüzyon hızlanabilir,
• sıcaklık arttıkça moleküllerin hareketi artabilir,
• yüzey alanı arttıkça madde geçişi artabilir,
• geçiş mesafesi arttıkça difüzyon yavaşlayabilir.

Kolaylaştırılmış Difüzyon

Bazı maddeler hücre zarından doğrudan geçemez.

Bu maddeler zar proteinlerinin yardımıyla çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçebilir.

Bu olaya kolaylaştırılmış difüzyon denir.

Kolaylaştırılmış difüzyonda:

• ATP harcanmaz,
• kanal veya taşıyıcı protein kullanılabilir,
• madde yoğunluk farkı yönünde taşınır.

Basit ve Kolaylaştırılmış Difüzyonun Karşılaştırılması

Ortak özellikleri:

• ATP harcanmaz.
• Yoğunluk farkı yönünde gerçekleşir.
• Yoğunluk farkını azaltma eğilimindedir.

Farkları:

Basit difüzyon → taşıyıcı veya kanal proteinine gerek yoktur.

Kolaylaştırılmış difüzyon → zar proteinleri görev yapar.

Osmoz

Suyun seçici geçirgen bir zardan, suyun daha fazla olduğu ortamdan suyun daha az olduğu ortama doğru geçmesine osmoz denir.

Başka bir ifadeyle su:

• çözünen madde yoğunluğu düşük ortamdan,
• çözünen madde yoğunluğu yüksek ortama

doğru hareket eder.

Osmoz pasif taşıma olduğundan ATP harcanmaz.

Hipotonik Ortam

Bir hücreye göre çözünen madde yoğunluğu daha düşük olan ortama hipotonik ortam denir.

Hipotonik ortamda su hücreye girme eğilimindedir.

Hayvan hücresinde:

• hücre şişebilir,
• aşırı su alırsa parçalanabilir.

Bitki hücresinde:

• su girişi artar,
• turgor basıncı oluşur,
• hücre duvarı parçalanmayı önlemeye yardımcı olur.

İzotonik Ortam

Hücre içi ve dışı çözünen madde yoğunluğunun dengeli olduğu ortama izotonik ortam denir.

İzotonik ortamda:

• su iki yönde de hareket edebilir,
• net su alışverişi dengededir,
• hücrenin hacminde belirgin bir net değişim beklenmez.

Hipertonik Ortam

Bir hücreye göre çözünen madde yoğunluğu daha yüksek olan ortama hipertonik ortam denir.

Hipertonik ortamda su hücreden dışarı çıkma eğilimindedir.

Hayvan hücresinde:

• hücre büzülebilir.

Bitki hücresinde:

• su kaybı olur,
• hücre zarı hücre duvarından uzaklaşabilir,
• plazmoliz gerçekleşebilir.

Turgor

Bitki hücresinin hipotonik ortamda su alması sonucunda hücre içeriğinin hücre duvarına uyguladığı basınca turgor basıncı denir.

Turgor:

• bitkilerin dik durmasına katkı sağlar,
• hücrenin su durumuyla ilişkilidir.

Plazmoliz

Bitki hücresinin hipertonik ortamda su kaybetmesi sonucunda hücre zarının hücre duvarından uzaklaşmasına plazmoliz denir.

Deplazmoliz

Plazmolize uğramış bir bitki hücresinin uygun şekilde daha seyreltik bir ortama alınması sonucunda yeniden su kazanmasına deplazmoliz denir.

Bu süreçte:

• hücre su alır,
• hücre zarı yeniden hücre duvarına yaklaşır,
• turgor yeniden oluşabilir.

Aktif Taşıma

Maddelerin hücre zarından ATP harcanarak taşınmasına aktif taşıma denir.

Aktif taşımada:

• ATP harcanır,
• taşıyıcı proteinler görev yapar,
• madde az yoğun ortamdan çok yoğun ortama taşınabilir,
• yoğunluk farkı artırılabilir veya korunabilir.

Aktif Taşımayı Etkileyen Durumlar

Aktif taşıma canlı hücrelerde gerçekleşir ve enerji gerektirir.

Bu nedenle:

• ATP üretiminin azalması,
• zar proteinlerinin bozulması,
• sıcaklığın enzimleri olumsuz etkileyecek kadar değişmesi

aktif taşıma hızını etkileyebilir.

Endositoz

Büyük maddelerin hücre zarının içeri doğru çökmesi ve vezikül oluşturmasıyla hücre içine alınmasına endositoz denir.

Endositoz:

• enerji gerektirir,
• hücre zarının şekil değiştirmesini gerektirir,
• büyük maddelerin alınmasını sağlar.

İki temel biçimi:

• fagositoz,
• pinositoz.

Fagositoz

Büyük katı maddelerin hücre içine alınmasıdır.

Pinositoz

Sıvı maddelerin veya sıvı içindeki çözünmüş maddelerin hücre içine alınmasıdır.

Ekzositoz

Hücre içindeki büyük maddelerin veziküller aracılığıyla hücre dışına verilmesine ekzositoz denir.

Ekzositoz:

• enerji gerektirir,
• salgı maddelerinin dışarı verilmesinde kullanılır,
• hücre zarının yüzey alanını artırabilir.

Endositoz ve Ekzositozun Karşılaştırılması

Endositoz:

• madde hücre içine alınır,
• hücre zarı yüzey alanı azalabilir,
• ATP harcanır.

Ekzositoz:

• madde hücre dışına verilir,
• hücre zarı yüzey alanı artabilir,
• ATP harcanır.

Ortak özellikleri:

• enerji gerektirir,
• vezikül oluşumu veya vezikül kullanımı vardır,
• büyük maddelerin taşınmasıyla ilişkilidir.

Madde Geçişlerinin Karşılaştırılması

Basit Difüzyon

ATP → yok

Taşıyıcı protein → yok

Yön → çok yoğundan az yoğuna

Kolaylaştırılmış Difüzyon

ATP → yok

Taşıyıcı veya kanal proteini → var

Yön → çok yoğundan az yoğuna

Osmoz

ATP → yok

Taşınan madde → su

Yön → suyun fazla olduğu ortamdan suyun az olduğu ortama

Aktif Taşıma

ATP → var

Taşıyıcı protein → var

Yön → yoğunluk farkına karşı olabilir

Endositoz

ATP → var

Büyük madde → hücre içine

Ekzositoz

ATP → var

Büyük madde → hücre dışına

Sık Karıştırılan Noktalar

1. Basit difüzyonda ATP harcanmaz.
2. Kolaylaştırılmış difüzyonda ATP harcanmaz.
3. Kolaylaştırılmış difüzyonda taşıyıcı veya kanal proteini kullanılabilir.
4. Aktif taşımada ATP harcanır.
5. Aktif taşımada taşıyıcı protein görev yapar.
6. Osmozda hareket eden madde sudur.
7. Hipotonik ortamda hücre su alır.
8. Hipertonik ortamda hücre su kaybeder.
9. İzotonik ortamda su hareketi durmaz; net hareket dengededir.
10. Turgor bitki hücresinde su alımıyla ilişkilidir.
11. Plazmoliz su kaybıyla gerçekleşir.
12. Deplazmoliz yeniden su alımıdır.
13. Endositoz ve ekzositoz enerji gerektirir.
14. Endositoz büyük maddelerin hücre içine alınmasıdır.
15. Ekzositoz büyük maddelerin hücre dışına verilmesidir.
16. Taşıyıcı protein kullanılması tek başına aktif taşıma anlamına gelmez.
17. Aktif taşıma yoğunluk farkını artırabilir.
18. Difüzyon yoğunluk farkını azaltma eğilimindedir.

Soru Çözerken Kullanılabilecek Yaklaşım

1. Önce ATP harcanıp harcanmadığını belirle.
2. ATP harcanmıyorsa pasif taşıma olasılıklarını düşün.
3. Taşıyıcı protein kullanılıyorsa kolaylaştırılmış difüzyon veya aktif taşıma seçeneklerini karşılaştır.
4. Madde yoğunluk farkı yönünde gidiyorsa pasif taşıma olabilir.
5. Madde yoğunluk farkına karşı taşınıyorsa aktif taşımayı düşün.
6. Hareket eden madde su ise osmozu düşün.
7. Hücreye su giriyorsa ortamın hücreye göre hipotonik olabileceğini kontrol et.
8. Hücreden su çıkıyorsa hipertonik ortamı düşün.
9. Bitki hücresinde su kaybı ve zarın duvardan uzaklaşması varsa plazmolizi düşün.
10. Büyük maddeler vezikülle taşınıyorsa endositoz veya ekzositozu düşün.
11. Madde hücre içine alınıyorsa endositoz, dışarı veriliyorsa ekzositoz seç.
12. İzotonik ortamda su hareketinin tamamen durmadığını unutma.

Konu Özeti

• Hücre zarı seçici geçirgendir.
• Pasif taşımada ATP harcanmaz.
• Basit difüzyonda taşıyıcı protein kullanılmaz.
• Kolaylaştırılmış difüzyonda zar proteinleri kullanılır.
• Osmoz suyun pasif taşınmasıdır.
• Hipotonik ortamda hücre su alır.
• Hipertonik ortamda hücre su kaybeder.
• İzotonik ortamda net su alışverişi dengededir.
• Turgor bitki hücresinin su almasıyla ilişkilidir.
• Plazmoliz su kaybıyla oluşur.
• Deplazmoliz yeniden su alımıdır.
• Aktif taşımada ATP ve taşıyıcı protein kullanılır.
• Endositoz büyük maddeleri hücre içine alır.
• Ekzositoz büyük maddeleri hücre dışına verir.
• Endositoz ve ekzositoz enerji gerektirir.