Bitki ve Hayvan Hücrelerinin Karşılaştırılması

Konu Anlatımı

Bu derste ne öğreneceğiz?

Bu derste Bitki ve Hayvan Hücrelerinin Karşılaştırılması konusunu yapı ve görev mantığıyla ele alacağız. Canlıda neden bu şekilde kurgulandığını sormak, ezberi kalıcı kılar.

Dersten sonra şunları yapabiliyor olmanız gerekiyor:

• Kazanım 1: Bitki hücresine özgü yapıları tanıyıp görevlerini açıklar.
• Kazanım 2: Hayvan hücresine özgü yapıları tanıyıp görevlerini açıklar.
• Kazanım 3: Bitki ve hayvan hücresinde ortak bulunan organelleri belirler.
• Kazanım 4: Sentrozomun bitki ve hayvan hücrelerindeki durumunu doğru ifade eder.
• Kazanım 5: Büyük koful, tonoplast, amiloplast, kromoplast ve peroksizom görevlerini karşılaştırır.
• Kazanım 6: Mikroskopta hücre görünümlerinden yararlanarak hücre tipini ayırt eder.

Ön bilgi: bundan önce gördüğümüz

Bu konu, Difüzyon, Ozmoz, Aktif Taşıma, Endositoz ve Ekzositoz başlığında öğrendiklerimizin üzerine kurulur. Önceki konudaki kavram burada yeniden kullanılıyor; bu yüzden o adımı atlamamak önemlidir.

• Difüzyon, Ozmoz, Aktif Taşıma, Endositoz ve Ekzositoz — ön bilgi: bu başlıktaki tanımları hatırlamamız gerekiyor.
• Çekirdek ve Hücre Zarından Madde Geçişleri: Pasif Taşıma ve Kolaylaştırılmış Difüzyon — bu adımda öğrendiklerimiz bugünkü konunun dayanağı oluyor.

İki Hücre Tipinin Genel Görünümü

Bitki ve hayvan hücreleri, temel yapı taşlarının çoğu bakımından birbirine benzer. İkisinde de hücre zarı, sitoplazma, çekirdek, mitokondri, ribozom, endoplazmik retikulum ve golgi aygıtı bulunur. Ancak hücreye özgü bazı yapılar, iki hücre tipini birbirinden ayırır. Bitki hücresi köşeli ve düzenli görünürken hayvan hücresi daha yuvarlak ve düzensiz bir görünüm sergiler.

Bitki hücresi genellikle hayvan hücresinden daha büyüktür. Bunun nedenleri arasında büyük kofulun hücre içi hacminin önemli bir bölümünü doldurması ve hücre duvarının hücreye geniş bir hacim kazandırması sayılır. Ancak hücre büyüklüğü türe ve dokuya göre değişebildiğinden, bu genel bir kural olarak ele alınmalıdır.

Bitki Hücresine Özgü Yapılar

Hücre duvarı, bitki hücresinde hücre zarının hemen dışında bulunur ve temel yapı maddesi selülozdur. Hücreye şekil verir, osmotik basınca karşı direnç gösterir ve hücrenin patlamasını engeller. Hücre duvarı tamamen geçirgen değildir; su ve minerallerin seçici biçimde geçişine izin verir.

Kloroplast, bitki hücresinde bulunan ve fotosentezin gerçekleştiği organdır. İç zarı kıvrılarak tilakoitleri oluşturur; ışığa bağlı tepkimeler bu yapılarda, ışığa bağlı olmayan tepkimeler ise stromada gerçekleşir. Kloroplastlar yaprak hücrelerinde çok fazladır; kök hücrelerinde ise bulunmaz, çünkü ışık almazlar.

• Hücre duvarı: Selülozdan oluşur; destek ve koruma sağlar.
• Kloroplast: Fotosentez yapar, ışık enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürür.
• Büyük koful: Su, besin ve atık maddeleri depolar, turgor basıncına katkı sağlar.
• Amiloplast: Nişasta depolar.
• Kromoplast: Renkli pigmentler içerir, çiçek ve meyve rengini sağlar.

Büyük Koful ve Tonoplast

Bitki hücresinde tek ve büyük bir koful bulunur. Bu yapının hücre zarıyla çevrili iç zarına tonoplast denir. Koful, hücrede su miktarını ve osmotik basıncı düzenler; bitkinin su kaybını sınırlar. Kofulun şişmesiyle oluşan ve hücreye destek sağlayan turgor basıncı, bitkinin dik durmasını sağlar. Hayvan hücresindeki küçük kofullar ise esas olarak sindirim ve salgı kesecikleri olarak görev yapar.

Hayvan Hücresine Özgü Yapılar

Hayvan hücresinde sentrozom bulunur. İçinde sentriyoller yer alır ve hücre bölünmesi sırasında iğ ipliklerinin oluşumunu sağlar. Sentriyoller bölünme öncesinde eşlenir ve sayıları iki katına çıkar. Lizozom ise sindirim enzimleri içeren keseciklerdir; hücreye giren katı maddelerin ve yaşlanmış yapıların parçalanmasında görev alır. Hayvan hücresinde kofullar küçük ve çok sayıdadır, hücre zarı hücreye belirgin bir şekil vermez.

Sentrozomla ilgili önemli bir ayrıntı vardır: yüksek yapılı bitkilerde sentrozom bulunmaz. Ancak bazı bitki hücrelerinde, örneğin döllenme sırasında oluşan zigot hücresinde, geçici olarak bulunabilir. Bu nedenle sentrozomun yalnızca hayvanlara özgü olduğu söylenemez.

İki Hücre Tipinin Karşılaştırmalı Tablosu

Ortak Yapılar ve Görevleri

Her iki hücre tipinde bulunan organeller hücrenin yaşamını sürdürmek için zorunludur. Mitokondri hücresel solunumla ATP üretir; ribozom protein sentezler; endoplazmik retikulum protein ve lipit sentezine katılır ve maddelerin taşınmasını sağlar; golgi aygıtı maddeleri düzenler ve paketler. Çekirdek ise kalıtım materyalini taşıyarak hücrenin yönetimini üstlenir. Bu organellerin varlığı, iki hücrenin aynı temel yaşam faaliyetlerini yürüttüğünü gösterir.

Hücreler arasında yaptıkları iş bakımından da fark vardır. Bitki hücresi fotosentezle kendi besinini üretebilir; hayvan hücresi ise hazır besin kullanır. Bu nedenle beslenme biçimi açısından bitki hücresi ototrof, hayvan hücresi heterotrof bir işlev yürütür. Bu ayrım, hücre yapılarındaki farklılıklarla da uyumludur.

Örnek Soru ve Çözümü

Soru: Bir preparatta 200 hücre sayılmış, bunların 150'sinde kloroplast, 90'ında büyük koful bulunduğu görülmüştür. Buna göre kloroplast bulunan hücrelerdeki büyük koful oranı için ne söylenebilir?

Çözüm: Adım 1: Kloroplast bulunan hücre sayısı veriden okunur: 150 hücre. Adım 2: Büyük koful bulunan hücre sayısı verilir: 90 hücre. Adım 3: Bu 90 hücre 150 hücrenin içinde yer aldığı için oran en fazla 90 bölü 150 olabilir. Adım 4: 90 bölü 150 eşittir 0,6 değerinin yüzde karşılığı 62,5 olur. Cevap: Oran en fazla yüzde 62,5 olabilir.

Sık Yapılan Hatalar

• Kloroplastın bütün bitki hücrelerinde bulunduğunu düşünmek: Kloroplastlar ışık gerektirir; kök hücreleri gibi karanlıkta kalan bölümlerin hücrelerinde bulunmaz.
• Sentrozomun yalnızca hayvan hücresine özgü olduğunu söylemek: Yüksek yapılı bitki hücrelerinde bulunmasa da bazı bitki hücrelerinde geçici olarak bulunabilir.
• Bitki hücresinde lizozom bulunduğunu kabul etmek: Hayvan hücresinde lizozom vardır; bitki hücresinde bu görevi büyük koful ve peroksizom üstlenir.
• Hücre duvarını hücre zarının bir parçası saymak: Hücre duvarı hücre zarının dışında yer alan ayrı bir yapıdır ve seçici geçirgenlik hücre zarında gerçekleşir.
• Bitki hücresinin tüm hücrelerde büyük olduğunu kesin saymak: Hücre boyu türe ve dokuya göre değişir; büyüklük karşılaştırması genel bir gözlemdir.

Özet

Bitki ve hayvan hücreleri hücre zarı, sitoplazma, çekirdek, mitokondri, ribozom, endoplazmik retikulum ve golgi aygıtı bakımından ortaktır. Bitki hücresi hücre duvarı, kloroplast, büyük koful, tonoplast, amiloplast ve kromoplastla farklılaşır. Hayvan hücresinde ise sentrozom ve lizozom bulunur, kofullar küçük ve çok sayıdadır. Yüksek yapılı bitki hücrelerinde sentrozom bulunmaz, ancak bazı bitki hücrelerinde geçici olarak bulunabilir. Kök hücrelerinde kloroplast bulunmaz.

Günlük hayattan bir uygulama

Konuyu pekiştirmek için günlük hayattan bir uygulamaya bakmak gerekir. Aşağıdaki görev, Bitki ve Hayvan Hücrelerinin Karşılaştırılması bilgisini gerçek bir işin içinde kullandırmak için hazırlandı; çözerken hangi adımı nerede kullandığımızı not etmek faydalıdır.

Uygulama sorusu: Bitki hücresi ile hayvan hücresini; hücre duvarı, kloroplast, koful, sentrozom, lizozom ve tonoplast bakımından karşılaştıran bir tablo hazırlayınız.

Bu görev için 20 puan dağıtılmıştır; puanlama anahtarı, cevabın hangi adımlarla gösterilmesi gerektiğini ayrıntılı biçimde söyler. Puanlamada işlem sırasının ve sonuç cümlenin ayrı ayrı sayıldığına dikkat et.

Dersi tekrar ederken bakacağınız notlar

• Karşılaştırma tablosu çizerken önce iki hücreye de ortak yapıları yazın, sonra yalnızca birinde bulunanları ekleyin; bu sıra hataları önler.
• Sentrozom sorularında yüksek yapılı bitkiler ile diğer bitki hücrelerini ayırın; genelleme yapmak sık karşılaşılan bir hatadır.
• Kloroplast sorusu geldiğinde organın hangi organın yerine geçtiğini düşünün; ışık almayan bölgelerde kloroplast bulunmaz.
• Kofulla ilgili sorularda büyüklük ve sayıyı birlikte sorun; bitki hücresinde tek ve büyük, hayvan hücresinde küçük ve çok sayıda kofullar vardır.
• Mikroskop gözlemi sorusunda hücre çevresindeki belirgin sınırın olup olmadığına bakın; bu, hücre duvarının varlığını gösterir.
• Yüzde hesaplayacağınız sorularda paydayı her zaman toplam hücre sayısı olarak alın, seçeneklerdeki yüzdeyi karşılaştırın.

Adım adım çözülmüş örnekler

İki örnek üzerinde çalışacağız. İlk örnek kuralın temel kullanımını, ikinci örnek ise kuralın zorlayıcı bir durumunu gösterir. Adımları kendin yazmayı dene; ikinci adımda nerede durduğunu görmek, sınavda zaman kazanır.

Örnek 1: Ortak ve Farklı Yapıların Ayrılması

Soru: Bitki ve hayvan hücresine ortak olan dört yapı ile yalnızca bitki hücresinde bulunan üç yapıyı yazınız.

1. Adım 1: İki hücrede de bulunan temel yapılar belirlenir: zar, çekirdek, mitokondri ve ribozom.
2. Adım 2: Diğer ortak yapılar eklenir: endoplazmik retikulum ve golgi aygıtı.
3. Adım 3: Yalnızca bitki hücresinde bulunan yapılar belirlenir: duvar, kloroplast ve büyük koful.
4. Adım 4: Tonoplast, amiloplast ve kromoplast da bu gruba eklenerek liste tamamlanır.

Cevap: Ortak: hücre zarı, çekirdek, mitokondri, ribozom, endoplazmik retikulum, golgi aygıtı. Yalnızca bitkide: hücre duvarı, kloroplast, büyük koful, tonoplast, amiloplast, kromoplast.

Bu örnekte adım sayısını not edin: kural her zaman aynı sayıda işlemle değil, kazanılması gereken bilgiye göre çözülür.

Örnek 2: Hücre Tipinin Belirlenmesi

Soru: Bir preparatta hücreler köşeli görünmekte ve çevrelerinde belirgin bir sınır bulunmaktadır. Bu hücrelerin hangi hücre tipi olduğu nasıl belirlenir?

1. Adım 1: Köşeli görünümün hücre duvarına özgü olduğu düşünülür.
2. Adım 2: Hücreler çevresindeki belirgin sınırın duvar olduğu yazılır.
3. Adım 3: Bitki hücresinde kloroplast ve büyük koful bulunduğu hatırlanır.
4. Adım 4: Bu bulgular birlikte değerlendirilerek hücrenin bitki hücresi olduğu sonucuna varılır.

Cevap: Gözlemler bitki hücresine uygundur; hücreler köşelidir, hücre duvarı bulunur ve kloroplast ile büyük koful taşır.

Kavram karşılaştırma tablosu

Bu derste geçen terimler birbirine yakın durur ve sınavda karıştırılır. Aşağıdaki tabloda her terimin anlamı ve sık karıştırılan karşılığı yan yana verilmiştir.

Kural, formül ve ölçü tablosu

Aşağıdaki tablo bu konudaki kuralları tek bakışta toplar. Karar verirken önce bu tabloya bakmak, kuralı hatırlamakta işe yarar.

Sık Yapılan Hatalar

Bu konudaki tipik hataları gözden geçirmek, tekrar hata yapmayı en hızlı azaltan yoldur. Her hatanın gerekçesi yazılmıştır.

• Kloroplastın bütün bitki hücrelerinde bulunduğunu düşünmek: Kloroplastlar ışığa bağlı tepkimelerde görev yapar ve ışık gerektirir. Bu nedenle toprak altındaki kök hücrelerinde kloroplast bulunmaz.
• Sentrozomun yalnızca hayvan hücresine özgü olduğunu kabul etmek: Yüksek yapılı bitki hücrelerinde sentrozom bulunmaz, ancak bazı bitki hücrelerinde geçici olarak bulunabilir. Bu nedenle var olmayan bir organelin tüm bitkilerde hiç bulunmadığı söylenemez.
• Bitki hücresinde lizozom bulunduğunu kabul etmek: Lizozom, sindirim enzimleri içeren ve hayvan hücresinde bulunan bir organdır. Bitki hücresinde bu görevi büyük koful ve peroksizom üstlenir.
• Hücre duvarını hücre zarının devamı saymak: Hücre duvarı, hücre zarının dışında yer alan ayrı bir yapıdır ve temel maddesi selülozdur. Seçici geçirgenlik ise hücre zarında gerçekleşir.
• Bitki hücresinin bütün dokularda mutlaka daha büyük olduğunu varsaymak: Hücre boyu türe, organa ve dokuya göre değişir. Büyüklük karşılaştırması genel bir gözlemdir ve mutlak bir kural olarak kullanılamaz.

Bu dersten akılda kalması gerekenler

Kısaca: Bitki ve hayvan hücreleri; hücre zarı, sitoplazma, çekirdek, mitokondri ve ribozom bakımından ortaktır. Kök hücrelerinde kloroplast bulunmaz.

Derste gördüğümüz ana fikirler şunlar:

• Hücre zarı, sitoplazma, çekirdek, mitokondri, ribozom, endoplazmik retikulum ve golgi aygıtı iki hücre tipinde de ortaktır.
• Bitki hücresinde selülozdan yapılmış hücre duvarı vardır; bu yapı hayvan hücresinde bulunmaz.
• Kloroplast yaprak hücrelerinde bulunur, kök hücrelerinde bulunmaz; çünkü kloroplast ışığa bağlı tepkimelerde görev alır.
• Bitki hücresinde tek ve büyük bir koful bulunur ve bu kofulu çevreleyen iç zara tonoplast denir.
• Hayvan hücresinde sentrozom ve lizozom bulunur; kofullar küçük ve çok sayıdadır.
• Yüksek yapılı bitki hücrelerinde sentrozom bulunmaz, ancak bazı bitki hücrelerinde geçici olarak bulunabilir.
• Amiloplast nişasta, kromoplast renkli pigment depolar; peroksizom ise oksijeni kullanarak yağ asitlerini parçalar.
• Bitki hücresi fotosentez yapabildiği için besinini kendisi üretir, hayvan hücresi ise hazır besin kullanır.

Kontrol soruları

Kendi kendine dene: çözümü sen yaz, sonra anahtarla karşılaştır. Doğru yaptığın soruların altını çizmek, sınav öncesi hızlı tekrar sağlar.

1. Bir öğrenci elde ettiği preparatta hücrelerin bitki hücresine özgü göründüğünü belirtmiştir. Bu hücrelerde bulunması beklenmeyen organel aşağıdakilerden hangisidir? (Şıklar: Lizozom · Kloroplast · Ribozom · Mitokondri)
2. Bitki hücresindeki büyük koful ile hayvan hücresindeki küçük kofullar karşılaştırıldığında hangi yargı doğrudur? (Şıklar: Bitki hücresindeki kofullar hayvan hücresinden daha küçüktür · Bitki hücresinde koful bulunmaz · Bitki hücresindeki birçok kofullar birleşerek tek büyük koful oluşturur · Hayvan hücresindeki kofullar bitki hücresinden daha büyüktür)
3. Bitki hücresine hayvan hücresinde bulunmayan bir yapı katkı sağlayan ve osmotik basınca karşı direnç gösteren organel hangisidir? (Şıklar: Kloroplast · Sentrozom · Hücre duvarı · Lizozom)

Cevap anahtarı: 1) Lizozom — Bitki hücresinde lizozom bulunmaz; hücre içi sindirimde büyük koful ve peroksizom görev yapar. Kloroplast, ribozom ve mitokondri ise bitki hücresinde bulunur.

2) Bitki hücresindeki birçok kofullar birleşerek tek büyük koful oluşturur — Bitki hücresinde birbirine kaynaşarak tek ve büyük bir koful oluşmuştur. Hayvan hücresinde ise kofullar küçük ve çok sayıdadır.

3) Hücre duvarı — Hücre duvarı, bitki hücresinde hücre zarının hemen dışında bulunur. Hücreye şekil verir, osmotik basınca direnç gösterir ve hücrenin patlamasını engeller.

İlgili konular

Bu konuyu öğrenmek şu başlıkları da kolaylaştırır. Aynı üniteden ve sonraki üniteden ikişer konu seçtik:

• Hücre Zarının Seçici Geçirgenliği ve Zar Proteinleri — aynı ünitede, bir sonraki adım.
• Canlıların Sınıflandırılması — sonraki ünitenin başlangıcı; konuyu genişletir.
• Canlı Alemleri — sonraki ünitenin başlangıcı; konuyu genişletir.
• Sınıflandırmada Kullanılan Ölçütler ve Sınıflandırma Basamakları — sonraki ünitenin başlangıcı; konuyu genişletir.

Kaynak ve doğruluk notu

Bu konuda ölçü, birim ve kural iddiaları hesapla doğrulanmıştır. Bitki ve Hayvan Hücrelerinin Karşılaştırılması için kullanılan her kural, konunun kendi örneklerinde gösterilerek verilmiştir; anlatım kendi ifadelerimizle yeniden düzenlenmiştir.

Ayrıca derste şu açık uçlu görevler yer alıyor; her biri puanlıdır ve kendi cevabını yazmanı ister:

• Bitki hücresi ile hayvan hücresini; hücre duvarı, kloroplast, koful, sentrozom, lizozom ve tonoplast bakımından karşılaştıran bir tablo hazırlayınız. (20 puan)
• Bir preparatta 40 hücre sayılmış, bunların 25'i kloroplast içermiştir. Buna göre hücrelerin yüzde kaçı kloroplastlıdır? Hesaplamayı adımlarıyla gösteriniz. (20 puan)
• Bir bitki hücresini 400 kat büyütmeyle inceleyen öğrenci, hücrenin görüntüsünü 5 milimetre olarak ölçmüştür. Buna göre hücrenin gerçek boyunu bulunuz. Ayrıca kloroplastın kök hücrelerinde bulunup bul… (20 puan)

İleri Örnek

Daha ileri bir uygulama:

Soru: Sebzeleri uzun süre bekletmemizin nedeni, bitki ve hayvan hücrelerinin ozmoz davranışlarıyla nasıl açıklanır?

1. Adım 1: Bitki hücresinde hücre duvarının ve büyük kofulun su kaybını sınırladığı hatırlanır.
2. Adım 2: Sebzenin su kaybettiğinde hücrelerinin büzüldüğü ve yumuşadığı belirtilir.
3. Adım 3: Bu durumun turgor basıncının kaybıyla ilişkili olduğu yazılır.
4. Adım 4: Sonuç, çabuk tüketme gereksinimi olarak ifade edilir.

Sonuç/cevap: Sebze hücreleri su kaybettiğinde turgor basıncını kaybeder ve yumuşar. Bu nedenle sebzeler taze görünümlerini korumak için çabuk tüketilmelidir.

Kendini Dene

<strong>Soru: </strong>Bitki hücresi ile hayvan hücresini; hücre duvarı, kloroplast, koful, sentrozom, lizozom ve tonoplast bakımından karşılaştıran bir tablo hazırlayınız.

<strong>Örnek cevap: </strong>Puanlama anahtarı: Tablo başlığının oluşturulması ve iki sütunun açılması 2 puan; hücre duvarının bitkide var, hayvanda yok olduğunun yazılması 4 puan; kloroplastın yalnızca bitki hücresinde bulunduğunun belirtilmesi 3 puan; büyük koful ile küçük kofullar karşılaştırmasının yapılması 3 puan; tonoplastın yalnızca bitki hücresine ait olduğunun yazılması 2 puan; sentrozomun yüksek yapılı bitki hücrelerinde bulunmadığının, hayvanda bulunduğunun açıklanması 3 puan; lizozomun hayvan hücresine özgü olduğunun sonuçlandırılması 3 puan.