Hücre Çekirdeği (Nükleus)

Hücre çekirdeği ya da nükleus prokaryot hücrelerde bulunmaz; ökaryot hücrelerde bulunur. Buna bağlı olarak; bakteri ve mavi-yeşil alg hücreleri hariç hemen hemen bütün hayvan(memelilerin olgun alyuvarları hariç), bitki, mantar ve protista hücrelerinde bulunan bir yapıdır. Çekirdeği olmayan(prokaryot) hücrelerde, çekirdek materyali (DNA) hücrenin sitoplazmasında yoğunlaşmış olarak bulunur.

 

►Çekirdeğin şekli, büyüklüğü ve sayısı canlıdan canlıya veya bir canlının farklı dokularında değişiklik gösterebilir. Ancak genel olarak bakarsak çekirdeğin şekli oval veya küremsi yapıdadır.
Örnek vermek gerekirse; paramesyumun iki tane, insanın çizgili kas dokusu hücrelerinde ise ikiden fazla çekirdek vardır.
►Genelde çekirdek büyüklüğü ile sitoplazma miktarı arasında bir oran vardır. Bu oran hücre yapısına ve yaşına göre değişse de genelde çekirdek küçükse sitoplaz az; çekirdek büyükse sitoplazma fazladır.  
►Çekirdek hücrenin bütün hayatsal faaliyetlerini yönetir. Bunun yanı sora canlının genetik maddesinin korunmasını sağlar. (Hücrenin kalıtım ve yönetim merkezi)

Not: Hücre bölünmesi sırasında endoplazmik retikulum eriyerek kaybolur. Bu olay sonucunda endoplazmik retikulumun devamı olan çekirdek zarı da erir ve bölünmeden sonra tekrar yapılır.

Not: Çekirdekçikler kromozomların özel bir kısmından meydana getirilir ve hücre bölünmesi sırasında kaybolur. Bölünme sonucunda tekrar yapılır.

Çekirdekle ilgili bazı deneyler:

1-) Amip Deneyi

Bir amip hücresinde sitoplazmanın bir kısmı kesilmiş ve çekirdeksiz kalan bu kısmın öldüğü gözlenmiştir. Çekirdeği olan diğer parça ise,
kendini tamir etmiştir. Bu deney sonucunda çekirdeğin çok az bir sitoplazmayla birlikte, hücrenin hayatını devam ettirmesini sağladığı gösterilmiştir.

2-) Tek Hücreli Alglerle Yapılan Deney

Tek hücreli bir su yosunu olan Acetabularia'nın yapısı şemsiye, sap ve kök bölümünden oluşur. Bu yosunla ilgili yapılan deneyler sonucunda çekirdeğin kalıtsallığı gözlenmiştir.


Çekirdeğin Kısımları

Çekirdek dört kısımda incelinir;
 

1-) Çekirdek Zarı (Karyolemma)
Çift katlı (mitokondri ve kloroplastta olduğu gibi) bir zar sistemine sahiptir. Bu zarlardan her biri hücredeki diğer zarlar gibi protein ve yağlardan yapılmıştır.
Dış zar endoplazmik retikulumun devamı gibidir. Üzerinde ribozomlar vardır. Çekirdek zarında, stioplazmaya madde alışverişini sağlayan porlar (delikler) vardır. Bu porlar hücre zarındakilerden daha büyüktür. 

2-) Çekirdek Plazması (Karyoplazma) 
Çekirdeğin içerisini dolduran homojen yapıda bir sıvıdır. Bu sıvıya çekirdek sıvısı da denir. İçerisinde enzimler bulundurur.

3-) Çekirdekçik (Nükleolus)
Çekirdek içinde koyu görünen bir veya daha çok sayıda küre şeklinde cisimciklerdir. Zarsız bir yapıdır. Çekirdekçik, protein ve RNA yönünden zengindir. Protein sentezi yüksek olan yumurta, sinir ve salgı hücrelerinde çekirdekçik büyüktür.

4-) Kromatin İplikler ve Kromozomlar
Bölünme öncesinde hücrenin çekirdek plazmasında uzun, ağ ve yumak şeklinde iplikler gibi görünen yapılara kromatin iplik (DNA molekülü) denir. Hücre bölünmesi sırasında kromatin iplikler spiral yaparak toplanır, kısalır, kalınlaşır ve kromozom denilen yapıları oluşturur.
Kromozomların en önemli görevi kalıtım birimi olan genleri (DNA) taşımasıdır. Kromozomların şekli, sayısı ve büyüklüğü her bir türe ait bütün bireylerde sabittir.
Örneğin; İnsanlarda 46, domateste 24, buğdayda 42, moli balığında 46, yuvarlak solucanda 2 tane kromozom vardır.

Kromatin İpliklerin Modeli

Not: Kromozom sayısının aynı olması canlıların benzer olduğunu göstermez. Kromozom sayısının fazla olması canlının gelişkin olduğunu da göstermez. Önemli olan kromozların üzerindeki genlerin ve şifrelerin niteliğidir.
Not: İnsanda toplam 46 kromozom vardır. Bunların 2 tanesi eşey kromozomudur. (XX ---> dişi , XY ---> erkek). Ve bunlara genozom denir.
Geriye kalan 44 tanesi ise karakter özelliklerini (Ten rengi, saç şekli vs.)
belirler. Bunlara ise otozom denir.
►Kromozomların yapısında DNA ve çeşitli protein molekülleri bulunur.
►Kromozomlar üzerinde sentromer denilen bir boğum bölgesi vardır. Bölünme sırasında oluşan iğ iplikleri, kromozomlara sentromerlerinden bağlanır. Bu bağlanma sayesinde kromozomlar kutuplara çekilir.

Not: Kromozomlar kromonema denilen ince iplikler ve bu ipliklerin bulunduğu matriks denilen kısımdan oluşur. Kromozomların üzerindeki boncuksu şişkinliklere ise kromomer denir.

Eşeyli üreyen canlıların vücudundaki kromozomlar çiftler halinde bulunur. Bu kromozomlardan biri anadan, diğeri ise babadan gelir. Bu şekilde oluşan kromozom çiftlerine ise homolog kromozomlar denir.
Homolog kromozomların karşılıklı gelen bölgelerinde aynı karakterinde etki eden genler bulunur. Genlerin bulunduğu bu bölgelere ise lokus denir.
Bir canlının vücut hücrelerindeki kromozom sayısı mitoz bölünme ile korunur. Bu sayı "2n" ile gösterilir. Kromozom sayısı (2n) olan hücrelere diploid hücreler denir. 
Diploid bir hücre mayoz bölünme geçirirse kromozom sayısı yarıya inmiş (n) hücreler oluşur. Bu hücrelere ise monoploid (haploid) hücreler denir.