Hücre Zarının Yapısı ve İşlevi

Hücre zarının yapısı, “Akıcı mozaik zar modeli” ile açıklanmaktadır. Bu modelde hücre zarının asıl yapısı fosfolipit tabakası içine gömülmüş olan proteinlerden meydana gelir. Bu proteinlerin hidrofobik ve hidrofilik karakterleri zarın içine gömülme oranında etkilidir. Hidrofobik olan protein kısımları zarın iç kısımlarına doğru gömülme eğilimi göstermektedirler.

İntegral zar proteinleri adın da anlaşılacağı üzere hücre zarının iç kısmına yerleşmişlerdir ve hidrofobik karakterdedir. Hidrofilik olan kısımları ise hücre zarının dışına doğru uzanmıştır.
Periferal zar proteinleri ise hücre zarının yüzeyinde yer alan hidrofilik proteinlerdir.

Zarın yapısında yer alan lipitlerin bir hidrofilik bir de hidrofobik kısımları bulunmaktadır. Fosfolipit gibi hem hidrofilik hem de hidrofobik kısım taşıyan moleküller su içerisinde baş kısımları (hidrofilik) suya dönük, kuyruk kısımları (hidrofobik) birbirine dönük olacak şekilde bir misel ya da bilayer (iki tabakalı) bir yapı oluştururlar. Hücre zarındaki fosfolipitlerde baş kısımları hidrofilik ortamlara dönük, kuyruk kısımları birbirine dönük olacak biçimde bilayer bir yapı oluşturmuştur.

Hayvansal zarlarda kolesterol de hücre zarının ihtiva ettiği lipitlerin içerisindedir. Kolesterol fosfolipitlerin baş kısımlarıyla ve kuyruk kısımlarıyla etkileşim halindedir. Kolesterolün hidroksil grupları fosfolipitlerin baş kısmı ile halkalı kısımları ise kuyruk kısmı ile etkileşir ve fosfolipitlerin hareket yeteneğini engelleyerek zara katı bir karakter kazandırır. Ayrıca fosfotidilkolin gibi kısa boylu fosfolipitlerin kuyruk kısmına bağlanıp bunların boyunun uzamasına sebebiyet verir ve zar kalınlığını artırır. Kolesterol esas itibariyle vücutta sentezlenen bir moleküldür. Bu nedenle dışarıdan günde 300 mg’dan fazla alınmaması gerekir.

Bunların yanında hücre zarı lipit (glikolipit) ve proteinlere (glikoprotein) bağlı karbonhidrat yapılarını da ihtiva etmektedir. Karbonhidratlar yapıya özgünlük katar ve zara antijen bir özellik kazandırırlar. Bu da hücreler arası sinyal alışverişinde önem arz etmektedir. Genel olarak ökaryotlarda hücre zarının dış yüzünü kaplayan karbonhidrattan zengin bir dış tabaka vardır. Bu yapıya glikokaliks adı verilmektedir.

Hücre zarının çeşitli işlevleri bulunmaktadır.

1. Hücreyi dıştan kuşatır ve hücre sınırlarını beliler. Böylelikle sitoplazma içeriği dışarıya akmaz. Ayrıca birçok hücre organelinin hücre zarından köken aldığı düşünülür.
2, Hücre zarı seçici geçirgendir. Genel olarak hidrofilik moleküller hidrofobik moleküllerden daha zor geçer. Ayrıca hücre zarının üzerinde çeşitli iyon kanalları ve sinyal molekülleri bulunmaktadır. Bu sinyal moleküllerinin en önemlilerinden birisi cAMP’dir. Hücre zarı üzerindeki reseptörlere bir ligant bağlandığında bilgi akışı başlar. Bu bilgi akımında aracı molekül cAMP’dir. Hücre zarının üzerinde porlar bulunur. Bu porlardan geçemeyen moleküller endositoz olayı ile hücre zarından içeri alınır.
3. Hücre zarı özelleşmiş bazı fonksiyonlara sahip olabilir. Hücre zarı beslenme, korunma ve hareket etme gibi işlevleri yerine getirmek amacıyla birçok yapıyı üzerinde taşıyabilir.