UNIT 5: Cell Theory

Project Number: 2023-1-PL01-KA220-SCH-000164042

ÜNİTE 5: Hücre Teorisi

Funded by the European Union. Views and opinions expressed are however those of the author(s) only and do not necessarily reflect those of the European Union or the European Education and Culture Executive Agency (EACEA). Neither the European Union nor EACEA can be held responsible for them.

Giriş

Bu etkinlikte farklı hücre türlerini ve aralarındaki benzerlik ve farklılıkları keşfedeceksiniz.

Öğrenme Etkinliği:

Öğrenci:

• Hayvan ve bitki hücrelerini, temel kısımları ve görevleri açısından karşılaştırır.
• Hücre organellerinin isimlerini ve görevlerini belirtir.

Source: freepik.com

HÜCRE: Canlılığın En Küçük Birimi

• Hücre, canlılığın en küçük birimidir. Etrafınızdaki her insan, hayvan veya bitki bir organizma olarak adlandırılır. Hücreler organizmaların temel yapı taşlarıdır.
• Çok hücreli organizmalarda, belirli hücre türleri bir araya gelerek kas dokusu, bağ dokusu ve sinir dokusu gibi dokuları oluşturur ve belirli işlevleri yerine getirmek için birlikte çalışır.
• Bu dokulardan bazıları birleşerek mide, kalp veya beyin gibi organları oluşturur.
• Ayrıca, bazı organlar birlikte çalışarak sindirim sistemi, dolaşım sistemi veya sinir sistemi gibi sistemleri oluşturur. Bu sistemlerin koordinasyonu sayesinde organizmalar oluşur.
• Şimdi gelin, sizinle hücrenin nasıl keşfedildiğine dair küçük bir yolculuğa çıkalım.

Source: canva.com

Hücre teorisi nedir?

• Yüzyıllar boyunca yaşamın kökeni ve organizmaların doğası insanlık için büyük bir merak konusu olmuştur. Bu merak, insanları yaşamın başlangıcı ve nasıl ortaya çıktığı hakkında sorular sormaya itmiştir.
• 1600'lü yıllara kadar araştırmacılar sadece gözlemleyebildikleri canlı organizma türleri hakkında bilgi toplayabiliyorlardı.

Hücre Teorisi Nedir?

• Mikroskobik yaşam formlarının varlığından haberdar değillerdi. Hastalığa neden olan mikroplar ve küfler nereden geliyordu?
• Hastalığa neden olan mikroplar ve küfler nereden geliyordu? Nasıl çoğalıyorlardı? Bunları oluşturan bileşenler nelerdi?
• Eğer daha küçük bileşenler varsa, bunlar neye benziyordu?
• Bu sorular mikroskop icat edilene kadar cevapsız kalmıştır.

Source: canva.com

Hücre Teorisi Nedir?

• Mikroskobun icadıyla birlikte, daha önce gözlerden saklanan yepyeni bir dünya aniden ortaya çıktı ve bu mikroskobik aleme ilişkin bilgiler şaşırtıcı bir hızla hayatımıza girmeye başladı.
• 1674 yılında Hollandalı bilim adamı Antonie van Leeuwenhoek, kendi yaptığı bir mikroskop kullanarak dişlerinden aldığı yapışkan sıvı örneğini inceledi. “Küçük hayvanlar” anlamına gelen ‘animalcules’ olarak adlandırdığı minik yapılar keşfetti. Leeuwenhoek, daha önce görünmeyen bu canlı organizmalar dünyasını ortaya çıkardığı için “Mikrobiyolojinin Babası” olarak anılmaktadır.

Hücre Teorisi Nedir?

• Aynı dönemde İngiliz bilim adamı Robert Hooke, mikroskop altında şişe mantarından elde ettiği ince dilimleri inceledi ve bir dizi küçük, kutu benzeri yapı fark etti. Bir manastırdaki küçük odalara veya hücrelere benzerliklerinden dolayı bu yapılara “hücre” adını verdi. Hooke'un keşfi ile hücreler ilk kez gözlemlenip tanımlanmıştır.

Bu gözlem, Hücre Teorisi'nin ilk doktrinine zemin hazırladı: “Hücreler canlıların en küçük yapı taşlarıdır.”

Hücre Teorisi Nedir?

• 1831 yılında, hücrenin ilk keşfinden yaklaşık 200 yıl sonra, Robert Brown hücre çekirdeğini tanımlamıştır. 1838'de zoolog Theodore Schwann ve botanikçi Matthias Schleiden, bitkiler ve hayvanlar üzerinde yaptıkları incelemeler sonucunda her iki organizmanın hücreleri arasındaki benzerlikleri keşfettiler. Yaptıkları deneyler, bu hücrelerin aynı çekirdek yapısını paylaştığını ortaya koydu.

Bu, hücre teorisinin ikinci doktrininin formüle edilmesine yol açtı: “Tüm canlı organizmalar bir veya daha fazla hücreden oluşur.”

Hücre Teorisi Nedir?

• Tüm bu deneyler ve araştırmalar sonucunda bilim insanları merak etmeye başladı: Eğer hayvanlar diğer hayvanlardan ve bitkiler diğer bitkilerden oluşuyorsa, bakteriler neyden oluşuyor?
• O dönemde, mikroorganizmaların üremesine ilişkin hakim görüş halen Aristo'nun “kendiliğinden oluşum” fikriydi.
• Ancak 1858 yılında Rudolf Virchow bakterilerin bölünmesini incelemiş ve bu süreci “ikili bölünme” olarak tanımlamıştır. Araştırmaları onu, tüm hücrelerin önceden var olan hücrelerden meydana geldiği sonucuna götürdü, böylece kendiliğinden oluşum kavramına meydan okudu ve Hücre Teorisini daha da geliştirdi.

Hücre Teorisi Nedir?

• Virchow'dan yıllar önce Lazzaro Spallanzani, mikropların havadan geldiğini ve kaynatılarak öldürülebileceğini göstererek kendiliğinden oluşum teorisini çürütmüştü.
• Bulgularına rağmen, o dönemde fikirleri için destek bulmakta zorlandı. Yaklaşık bir asır sonra Louis Pasteur, Spallanzani'nin çalışmalarını destekleyen deneyler yapmış, sonuçta kendiliğinden oluşum teorisini çürütmüş ve mikroorganizmaların diğer mikroorganizmalardan ortaya çıktığı kavramını sağlamlaştırmıştır.

Böylece, Hücre Teorisinin üçüncü doktrini kurulmuş oldu: “Hücreler önceden var olan hücrelerden ortaya çıkar.”

Hücre Teorisi Nedir?

• Sonraki her bilimsel çalışma hücreye ilişkin anlayışımızı bir adım daha ileri götürmüştür. Örneğin Schultze, hayvan ve bitki hücrelerindeki fiziksel ve kimyasal etkilerin benzer olduğunu belirtmiştir.
• Bununla birlikte, iki hücre türü arasındaki farklılıklar da gözlemlenmiş, Cohn selülozik bir zarın varlığını keşfeden ilk kişi olmuştur. Hayvan hücrelerinde bu zar daha esnek harekete ve dış çevreyle etkileşime izin verirken, bitki hücrelerinde selülozik zarın sadece iç harekete izin verdiği anlaşıldı.

Source: canva.com

Hücre Teorisi Nedir?

• Huxley 1853'te hücre zarı kavramını ortaya atmış ve hücre duvarının arkasında yer aldığı için hem kimyasal hem de morfolojik açıdan önemini vurgulamıştır. Huxley ayrıca canlı organizmaların kendiliğinden değil, sperm ve yumurtanın kaynaşmasını içeren bir süreçle ortaya çıktığını vurgulayarak, yeni bir organizmanın sadece eşeysiz üreme yoluyla değil, birleşim yoluyla oluştuğunu öne sürmüştür.

Hücre Teorisi Nedir?

• 19. yüzyılın sonlarına doğru, mikroskop altında hücreler için boyama tekniklerinin geliştirilmesi, sitoplazmanın daha net bir şekilde gözlemlenmesini sağlamıştır.
• Bu, organel olarak bilinen çeşitli özel yapıların keşfedilmesine yol açtı. İlk olarak endoplazmik retikulum tanımlanmış, ardından mitokondri ve Golgi aygıtı keşfedilerek sitoplazmanın boş olmadığı, canlı yapılardan oluştuğu ortaya konmuştur.

Hücre Teorisi Nedir?

• Daha sonraki keşifler arasında hücrelerin nasıl bölündüğü, bölünme mekanizmaları, kromatin yapısı ve mitoz ve metafaz aşamalarına ilişkin gözlemler yer aldı. Bu gelişmeler, hücresel süreçler ve yapılar hakkındaki anlayışımızı önemli ölçüde geliştirdi.
• Hücre Teorisinin temellerini öğrendiğimize göre, şimdi bir hücrenin diğer kısımlarını inceleyebiliriz. Çeşitli organelleri keşfedip ne işe yaradıklarını öğrenerek, bir hücrenin nasıl çalıştığını ve her şeyin yolunda gitmesini nasıl sağladığını daha iyi anlayabiliriz.

Öğrenme Etkinliği:

• Bu aktivitede farklı organizmaların hücre tipleri arasındaki benzerlik ve farklılıkları keşfedeceksiniz.
• Bir organel, hücre içinde belirli bir işi olan küçük bir yapıdır. Tıpkı vücudumuzdaki organların kendi özel işlevleri olduğu gibi, organellerin de hücre içinde kendilerine özgü görevleri vardır.
• Bu yüzden organel olarak adlandırılırlar. Çünkü bir hücrenin organları gibi çalışırlar.
• Bir hücrenin şekli ve yapısı, bağlı olduğu doku türüne göre farklılık gösterebilir. Ders kitaplarınızdaki bir hayvan hücresi görüntüsü ile sinir hücresi görüntüsünün birbirine çok benzemediğini fark etmişsinizdir. Bunun nedeni, hücrenin bağlı olduğu dokuya göre özelleşmiş işlevlere sahip olmasıdır.
• Bu nedenle, organellerin sayısı ve şeklinin hücre tipine bağlı olarak farklılık gösterebileceğini unutmayın.

Birlikte Keşfedelim!

• Hücrelerin gelişimi, o hücrenin ait olduğu organizmanın gelişim düzeyi hakkında bize çeşitli ipuçları sağlar. Örneğin, bazı hücrelerde çekirdek bulunurken bazılarında bulunmaz. Bu farklılık hücrelerin sınıflandırılması için çok önemlidir.
• Hücreler çekirdekleri olup olmamasına göre iki türe ayrılır: Çekirdeği olan hücrelere prokaryot, çekirdeği olmayan hücrelere ise “ökaryot” denir.
• Daha fazla bilgi edinmek için sağdaki QR kodunu tarayın.

Birlikte Keşfedelim!

• Gelişim düzeyindeki bu farklılık organelleri de etkiler. Ancak ökaryotik ve prokaryotik hücreler organel yapısı açısından da farklılık gösterebilir.
• Örneğin, ökaryotik bir hayvan hücresinde bulunan bir organel ökaryotik bir bitki hücresinde bulunmayabilir (ya da tam tersi). Bununla birlikte, hücre tipinden bağımsız olarak tüm hücre tiplerinde ortak olan organeller de vardır. Bu organellerin hücrenin canlılığını sürdürmesi için gerekli olduğu söylenebilir.
• Daha fazla bilgi edinmek için sağdaki QR kodunu tarayın.

Birlikte Keşfedelim!

• Bunu keşfetmek, yeryüzünde yaşamın en temel düzeyde nasıl başladığını ve günümüzün gelişmiş karmaşık organizmalarının tek hücreli organizmalardan nasıl evrimleştiğini anlamamızda önemli bir adımdır.

Aktivite sırasında bazı organellerin tüm hücre tiplerinde, diğerlerinin ise sadece bazı hücrelerde bulunduğunu gözlemleyeceksiniz. Gözlemleriniz sırasında ne gibi farklılıklar fark ettiniz? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………............................................. Tüm hücre tiplerinde ortak olarak hangi yapıları gözlemliyorsunuz? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….........................................