Ünitenin tamamını tek sayfada görPremium
Hücrelerin neden mikroskobik boyutta kaldığı, biyolojik bir zorunluluk olan yüzey alanı/hacim oranı ile açıklanır. Bir hücre büyüdükçe, hacmi yüzey alanına oranla çok daha hızlı artış gösterir. Bu durum, hücrenin ihtiyaç duyduğu besinleri alması ve metabolik atıkları uzaklaştırması için gereken plazma zarı yüzeyinin yetersiz kalmasına neden olur.
Hücre, dış çevresiyle olan tüm alışverişini plazma zarı üzerinden gerçekleştirir. Hücre boyutu kritik bir eşiği aştığında, zar alanı artık hücrenin iç hacminin ihtiyaçlarını karşılayamaz hale gelir. Bu sınırlama, hücrenin büyümesini durdurur veya bölünmesini tetikleyerek daha verimli bir yüzey/hacim oranına dönmesini sağlar.
Özetle, hücrenin çevresiyle bilgi alışverişi, besin girişi ve atık çıkışı yapabilme kapasitesi, sahip olduğu zarın toplam yüzey alanıyla doğrudan ilişkilidir. Bu fiziksel kısıt, biyolojik sistemlerin neden küçük birimlerden oluştuğunu açıklayan temel bir prensiptir.
Hücre teorisi, yaşamın temel yapı taşlarını tanımlayan evrensel bir çerçevedir. Bu teoriye göre hücre, yaşamın en küçük birimidir; hücreden daha küçük yapılar canlılık özelliği göstermez. Tüm organizmalar hücrelerden inşa edilmiştir ve yaşamın tüm biyokimyasal süreçleri bu birimler içerisinde gerçekleşir.
Teorinin en kritik maddelerinden biri, tüm hücrelerin önceden var olan hücrelerden türediğidir. Günümüzde dünyada kendiliğinden (spontan) yeni hücre oluşumu gözlenmez; hücreler, kendi üremeleri için gerekli olan genetik bilgiyi barındırır ve bu bilgiyi aktararak çoğalırlar.
Çok hücreli organizmalarda hücreler bir araya gelerek organize yapılar oluşturur. Bu organizasyon içerisinde hücreler, organizmanın genel fonksiyonlarını desteklemek amacıyla belirli form ve görevlere özelleşebilirler. Bu özelleşme, karmaşık yaşam formlarının hayatta kalmasını sağlayan iş bölümünün temelidir.
Prokaryotik hücreler, basit ve özelleşmiş bir yapıya sahiptir. Bu hücrelerin en belirgin özelliği, çekirdek zarı ile çevrili bir çekirdeklerinin bulunmamasıdır. Genetik materyal olan DNA, sitoplazma içerisinde 'nükleoid' adı verilen özel bir bölgede yer alır.
Prokaryotik hücrelerde DNA, ökaryotlardan farklı olarak halkasal yapıdadır ve herhangi bir protein (histon gibi) ile ilişkili değildir; yani 'çıplak' haldedir. Sitoplazma içerisinde zarla çevrili organeller bulunmaz veya çok azdır. Hücre, dış etkenlere karşı sert bir hücre duvarı ile korunur.
Hücre duvarı genellikle karbonhidrat ve polipeptitlerin çapraz bağlanmasıyla oluşan özel bir yapıdadır. Bazı prokaryotlarda bu duvarın üzerinde polisakkaritlerden oluşan koruyucu bir 'kapsül' tabakası bulunabilir. Bu yapısal özellikler, prokaryotların zorlu çevre koşullarına karşı dayanıklılığını artırır.