If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Bağlandığınız bilgisayar bir web filtresi kullanıyorsa, *.kastatic.org ve *.kasandbox.org adreslerinin engellerini kaldırmayı unutmayın.

Ana içerik

Mitokondriler ve Kloroplastlar

Mitokondri ve kloroplastların yapısı ve işlevi ile endosimbiyoz ile ilgili bilgi edinin.

Önemli noktalar:

  • Mitokondriler, yakıt moleküllerini parçalayan ve hücresel solunum sırasında hücre için enerji elde eden "güç merkezleri"dir.
  • Kloroplastlar, bitkilerde ve alglerde bulunur. Şeker üretebilmek için fotosentez sırasında ışık enerjisi toplamaktan sorumludurlar.
  • Mitokondriler ve kloroplastların, daha büyük hücreler tarafından yutulmuş bakteriler olarak ortaya çıktığı öngörülmektedir (endosimbiyotik teori).

Giriş

Vücudunuzun trilyonlarca hücrelerden meydana geldiğini biliyorsunuz. Ek olarak, spor yapmak, ders çalışmak, yürümek, hatta nefes almak için bile besin tüketmeniz gerektiğini de bildiğinizi düşünüyoruz.
Brokolide depolanan enerji, nasıl oluyor da sizin kullanabileceğiniz bir enerji çeşidine dönüşebiliyor? Ayrıca enerjinin brokolide son bularak, burada depolanması da ne anlama geliyor ve bu nasıl gerçekleşiyor olabilir?
Mitokondriler ve kloroplastlar bu sorulara cevap ararken size yardımcı olabilirler!
  • Işık enerjisini yakalayan ve bu enerjiyi yakıt molekülleri olarak bitki dokularında depolayan kloroplastlar, bitkilerde ve alglerde bulunan organellerdir.
  • Hayvan ve bitki hücrelerinde bulunan mitokondriler, brokoli gibi bitkilerin moleküllerinde (veya diğer yakıt moleküllerinde) depolanmış olan enerjiyi hücrenin kullanabileceği bir enerji türüne dönüştürür.
Hücreler için oldukça önemli olan bu iki organeli gelin daha yakından inceleyelim:

Kloroplastlar

Kloroplastlar, yalnızca bitkilerde ve fotosentez yapan alglerde bulunurlar. İnsanlarda ve hayvanlarda kloroplast bulunmaz. Kloroplastın görevi fotosentez adı verilen işlemi gerçekleştirmektir.
Fotosentez işleminde ışık enerjisi kullanılarak karbondioksit, şekere dönüştürülür. Fotosentezde üretilen şekerler bitki hücresi tarafından kullanılabilir veya insanlar gibi bitki yiyen hayvanlar tarafından tüketilebilir. Bu şekerlerde bulunan enerji, hücresel solunum adı verilen bir işlemle açığa çıkarılabilir. Hücresel solunum bitki ve hayvan hücrelerinin mitokondrisinde gerçekleşir.
Kloroplastlar, hücrenin sitoplazmasında bulunan disk şeklindeki organellerdir ve aralarında boşluk bulunan iç ve dış zarlara sahiptirler. Eğer bu iki zarı geçerek kloroplastın içindeki boşluğa ulaşırsak, burada tilakoit adı verilen zar diskleri olduğunu görürüz. Tilakoitler, grana (tekil hâli granum) adı verilen bağlantılı yığınlar olarak düzenlenmişlerdir.
_Görselin uyarlandığı kaynak: "Chloroplast mini," Kelvin Ma (CC BY 3,0)._
Tilakoit disklerinin zarları, klorofil (bitkilere yeşil renklerini veren bir pigment) içeren ve ışığı toplayabilen yapılara sahiptir. Tilakoit disklerinin içleri boştur ve bu boşluk, tilakoit boşluğu veya lümen olarak adlandırılırken, tilakoitlerin etrafını saran sıvı ise stroma olarak adlandırılır.
Kloroplastlar, klorofil ve fotosentez hakkında daha fazla bilgi için: Fotosentez bölümünü inceleyebilirsiniz.

Mitokondri

Mitokondri, genellikle hücrenin enerji fabrikası veya santrali olarak bilinir. Görevi ise, hücrenin enerji taşıyan ana molekülü olan adenozin trifosfat'ı (ATP) üretmektir. Yakıtların (örneğin şeker) kimyasal enerjisi kullanılarak ATP üretimi işlemine hücresel solunum ası verilir. Bu işlemin birçok adımı mitokondrinin içinde gerçekleşir.
Mitokondriler, hücrenin içerisindeki jöle benzeri sitoplazma sıvısında bulunurlar. Mitokondriler oval şekle sahiptir ve iki adet zarları vardır: tüm organeli kaplayan bir dış zar ve oldukça girintili çıkıntılı bir yapıya sahip olan ve yüzey alanını artıran krista adındaki iç zar.
_Görsel hakları: üstteki görsel, "Eukaryotic cells: Figure 7," OpenStax College, Biology (CC BY 3,0). Matthew Britton'ın çalışmasının uyarlaması; ölçekli çubuk grafiği Matt Russell tarafından yapımlıştır. Alttaki görsel: uyarlama, "Mitochondrion mini," Kelvin Ma (genel kullanıma açık)._
Kristaların önceden geniş ve dalgalı kıvrımlara sahip yapılarının olduğu düşünülmekteydi. Ancak, mitokondri videosunda anlatıldığı üzere, günümüzde kristalar uzun oyuklar olarak kabul edilmektedir1. Aşağıdaki mitokondri diliminin 3-boyutlu görseline göz atalım:
Görsel hakları: "MitochondrionCAM," Carmann (genel kullanıma açık).2
İç ve dış zarlar arasındaki boşluğa zarlar arası boşluk adı verilir. İç zarın çevrelediği bölme ise mitokondri matriksi olarak bilinir. Matriks, mitokondri DNA'sını ve ribozomları barındırır. Mitokondrinin (ve kloroplastların) neden kendi DNA'larının ve ribozomlarının olduğuna birazdan değineceğiz.
Mitokondrinin çok bölmeli yapısı biraz karışık görünebilir. Doğru, ancak bu yapı hücresel solunum açısından oldukça yararlıdır: tepkimeler birbirlerinden ayrılabilir ve farklı konsantrasyonlardaki moleküller farklı "odalarda" saklanabilir.
Mitokondriler, hayvanlardaki ve bitkilerdeki birçok hücre tipine ek olarak birçok insan hücre tipinde bulunsa da, sayıları hücrenin işlevine ve enerji ihtiyacına göre değişir. Örneğin, kas hücreleri genellikle fazla enerjiye ihtiyaç duyar ve bu hücrelerde mitokondri sayısı fazladır. Öte yandan, oksijen taşımada uzmanlaşan kırmızı kan hücrelerinde (alyuvarlar) mitokondri bulunmaz.3

Bu Organeller Nereden Geldiler?

Mitokondri ve kloroplastların kendi DNA'ları ve ribozomları vardır. Peki, hücrenin çekirdeğinde DNA, sitoplazmada ise ribozomlar varsa, bu organeller neden kendi DNA ve ribozomlarına ihtiyaç duyuyorlar?
Kanıtlar, bu bilmecenin çözümü için endosimbiyozu göstermekte. Simbiyoz, iki ayrı türden canlının yakın ve birbirleriyle bağlantılı bir ilişki içerisinde yaşamasıdır. Endosimbiyoz (endo- = “içinde”) ise bir canlının diğer bir canlının içinde yaşamını sürdürmesi olarak adlandırılabilir.
_Görselin uyarlandığı kaynak: "Eukaryotic origins: Figure 4," OpenStax College, Biology, (CC BY 4.0)._
Bakteriler, mitokondriler ve kloroplastlar neredeyse aynı boyuta sahiptir. Bakterilerin, tıpkı mitokondrilerde ve kloroplastlarda olduğu gibi, kendilerine has DNA'ları ve ribozomları bulunur.4 Bu ve diğer kanıtlara göre, bilim insanları konak hücrelerin ve bakterilerin uzun zaman önce endosimbiyotik bir ilişki kurduğunu düşünmekteler (bu teze göre konak hücreler aerobik -oksijen kullanan- veya fotosentetik bakteriyi yok etmek yerine yapılarına kattılar). Milyonlarca yıllık evrim sürecinde, aerobik bakteriler mitokondriye, fotosentetik bakteriler ise kloroplasta dönüştüler.

Tartışmaya katılmak ister misiniz?

Henüz gönderi yok.
İngilizce biliyor musunuz? Khan Academy'nin İngilizce sitesinde neler olduğunu görmek için buraya tıklayın.