Protoplazmos istorija, bendrosios charakteristikos, komponentai, funkcijos

The protoplazma tai yra gyvoji ląstelės medžiaga. Ši struktūra pirmą kartą buvo nustatyta 1839 m. Kaip išskirtinis sienos skystis. Ji buvo laikoma skaidriu, klampiu ir išplėstine medžiaga. Jis buvo aiškinamas kaip struktūra be akivaizdžios organizacijos ir su daugeliu organelių.

Manoma, kad protoplazma yra visa ląstelės dalis, esanti plazmos membranoje. Tačiau kai kurie autoriai įtraukė į protoplazmą ląstelių membraną, branduolį ir citoplazmą.

Šiuo metu terminas „protoplazmas“ nėra plačiai naudojamas. Vietoj to, mokslininkai pirmenybę teikė tiesioginiams elementams.

Indeksas

• 1 Istorija
  • 1.1 Protoplazminė teorija
• 2 Bendrosios charakteristikos
• 3 Komponentai
  • 3.1 Plazminė membrana
  • 3.2 Citoplazma
  • 3.3 Citozolis
  • 3.4 Cytoskeletas
  • 3.5 Organelės
  • 3.6 Nukleoplazma
• 4 Funkcijos
  • 4.1 Fiziologinės savybės
• 5 Nuorodos

Istorija

1839 m. Terminas „protoplazmas“ priskiriamas švedų anatomui Janui Purkynei. Jis buvo naudojamas kaip nuoroda į gyvūnų embrionų mokymo medžiagą..

Tačiau jau 1835 m. Zoologė Felix Dujardin apibūdina medžiagą rizopodų viduje. Jis suteikia pavadinimą sarcoda ir nurodo, kad jis turi fizinių ir cheminių savybių.

Vėliau, 1846 m., Vokiečių botanikas Hugo von Mohl vėl įvedė terminą protoplazmas, nurodydamas augalų ląstelėse esančią medžiagą.

1850 m. Botanikas Ferdinandas Cohnas suvienijo terminus, nurodydamas, kad tiek augaluose, tiek gyvūnuose yra protoplazma. Tyrėjas nurodo, kad abiejuose organizmuose medžiaga, užpildanti ląsteles, yra panaši.

1872 m. Beale pristatė terminą bioplazma. 1880 m. Hanšteinas pasiūlė žodį protoplastas, naujas terminas, susijęs su visu ląsteliu, išskyrus ląstelių sienelę. Šį terminą kai kurie autoriai naudojo norėdami pakeisti langelį.

1965 m. Lardy pristatė terminą citozolis, kuris vėliau buvo naudojamas skysčio pavadinimui ląstelėje.

Protoplazminė teorija

XIX a. Pabaigoje pasiūlė anatomą Maxą Šultę, kad pagrindinis gyvenimo pagrindas yra protoplazma. Schultze teigė, kad protoplazma yra medžiaga, kuri reguliuoja gyvų būtybių audinių gyvybinę veiklą.

Manoma, kad Schultze kūriniai yra protoplazminės teorijos pradžios taškas. Ši teorija buvo paremta Thomaso Huxley 1868 m. Pasiūlymais ir kitais to laiko mokslininkais.

Protoplazminė teorija teigė, kad protoplazma buvo fizinis gyvenimo pagrindas. Tokiu būdu, kad šios medžiagos tyrimas leistų suprasti gyvų būtybių funkcionavimą, įskaitant paveldėjimo mechanizmus.

Geriausia suprasti ląstelių struktūrą ir funkcionavimą, protoplazminė teorija neteko galios.

Bendrosios charakteristikos

Protoplazmą sudaro įvairūs organiniai ir neorganiniai junginiai. Didžiausia medžiaga yra vanduo, kuris sudaro beveik 70% jo bendro svorio ir veikia kaip konvejeris, tirpiklis, termoreguliatorius, tepalas ir konstrukcinis elementas..

Be to, 26% protoplazmos sudaro paprastai organinės makromolekulės. Tai yra didelės molekulės, susidarančios polimerizuojant mažesnius dalinius.

Tarp jų yra angliavandeniai, makromolekulės, susidedančios iš anglies, vandenilio ir deguonies, kurios saugo energiją ląstelei. Jie naudojami įvairiose metabolinėse ir struktūrinėse protoplazmos funkcijose.

Taip pat yra įvairių tipų lipidų (neutralių riebalų, cholesterolio ir fosfolipidų), kurie taip pat naudojami kaip ląstelės energijos šaltinis. Be to, jie yra sudedamoji membranų, reguliuojančių skirtingas protoplazmines funkcijas, dalis.

Baltymai sudaro beveik 15% protoplazmos sudėties. Tarp jų turime struktūrinius baltymus. Šie baltymai sudaro protoplazminę sistemą, prisidedančią prie jų organizavimo ir mobiliojo ryšio.

Kiti proteoplazmoje esantys baltymai yra fermentai. Jie veikia kaip visų medžiagų apykaitos procesų katalizatoriai (cheminės reakcijos greitį keičiančios medžiagos).

Taip pat yra įvairių neorganinių jonų, kurie atitinka tik 1% jų sudėties (kalio, magnio, fosforo, sieros, natrio ir chloro). Tai padeda išlaikyti protoplazmos pH.

Komponentai

Protoplazmą sudaro plazmos membrana, citoplazma ir nukleoplazma. Tačiau šiandien, elektroninės mikroskopijos pažangos dėka, žinoma, kad ląstelių struktūra yra dar sudėtingesnė.

Taip pat yra daug subcelluliarinių skyrių ir struktūriškai labai sudėtingas ląstelių turinys. Be organelių, kurie yra čia kaip citoplazmos dalis.

Plazminė membrana

Plazmos membraną arba plazminemmą sudaro maždaug 60% baltymų ir 40% lipidų. Jo struktūrinį išdėstymą paaiškina skystas mozaikos modelis. Šioje membranoje yra dvigubas fosfolipidų, kuriuose yra baltymų.

Manoma, kad visos ląstelių membranos turi tokią pačią struktūrą. Tačiau plazminemma yra storiausia membrana ląstelėje.

Optinio mikroskopo metu plazminemma nepastebima. Tik XX a. 50-ųjų pabaigoje jo struktūra galėjo būti išsami.

Citoplazma

Citoplazma apibrėžiama kaip visa ląstelės medžiaga, kuri yra plazminemmos viduje, išskyrus branduolį. Visi organeliai yra įtraukti į citoplazmą (ląstelių struktūros su apibrėžta forma ir funkcija). Taip pat medžiaga, į kurią panardinami skirtingi ląstelių komponentai.

Citosolis

Citozolis yra citoplazmos skystoji fazė. Tai beveik skystas gelis, kuris sudaro daugiau nei 20% ląstelės baltymų. Dauguma jų yra fermentai.

Cytoskeletas

Cytoskeletas sudaro baltymų sistemą, kuri sudaro ląstelių struktūrą. Jį sudaro mikrofilmai ir mikrotubulai. Mikrofilamentus daugiausia sudaro aktinas, nors yra ir kitų baltymų.

Šie siūlai turi skirtingą cheminę sudėtį skirtingų tipų ląstelėse. Mikrotubulai yra vamzdinės struktūros, iš esmės sudarytos iš tubulino.

Organiniai

Organelės yra ląstelių struktūros, kurios atlieka tam tikrą funkciją. Kiekvieną iš jų riboja membranos. Kai kuriose organelėse yra tik viena membrana (vakuolė, diktofosmos), o kitos - dvi membranos (mitochondrijos, chloroplastai)..

Organinių membranų struktūra yra tokia pati, kaip ir plazminemma. Jie yra plonesni ir jų cheminė sudėtis skiriasi priklausomai nuo funkcijų, kurias jie atitinka.

Organelių viduje atsiranda įvairių cheminių reakcijų, kurias katalizuoja specifiniai fermentai. Kita vertus, jie gali judėti citoplazmos vandeninėje fazėje.

Organeliuose yra skirtingos reakcijos, svarbios ląstelės funkcionavimui. Juose pasireiškia medžiagų sekrecija, fotosintezė ir aerobinis kvėpavimas

Nukleoplazma

Branduolys yra ląstelių organelis, kuriame yra ląstelės genetinė informacija. Tame pačiame ląstelių pasiskirstymo procese.

Pripažįstami trys branduolio komponentai: branduolinis apvalkalas, nukleoplazma ir branduolys. Branduolinis apvalkalas atskiria branduolį nuo citoplazmos ir sudaro du membraniniai vienetai. 

Nukleoplazma yra vidinė medžiaga, kurią riboja branduolinis vokas. Tai vandeninė fazė, kurioje yra daug baltymų. Jie daugiausia yra fermentai, reguliuojanti nukleorūgščių metabolizmą.

Chromatinas (DNR disperguotoje fazėje) yra nukleoplazmoje. Be to, pateikiamas nukleolus, kuris yra baltymų ir RNR struktūra.

Funkcijos

Visi procesai, kurie vyksta ląstelėje, yra susiję su protoplazmu per įvairius komponentus.

Plazminio membrana yra selektyvi struktūrinė barjeras, kontroliuojantis ryšį tarp ląstelės ir aplink ją supančios aplinkos. Lipidai apsaugo nuo hidrofilinių medžiagų patekimo. Baltymai kontroliuoja medžiagas, kurios gali kirsti membraną, reguliuodamos tos pačios patekimą ir išėjimą į ląstelę.

Įvairios cheminės reakcijos atsiranda citozolyje, pvz., Glikolizėje. Tai tiesiogiai veikia ląstelių klampumo, amooboidų judėjimo ir ciklų modifikacijose. Be to, ji labai svarbi formuojant mitozinį veleną ląstelių dalijimosi metu.

Cytoskeleto mikroschemos yra susijusios su ląstelių susitraukimu ir judėjimu. Nors mikrotubulai įsikiša į ląstelių transportavimą ir padeda formuoti ląstelę. Jie taip pat dalyvauja formuojant centrioles, blakstienas ir vėliavą.

Intracelulinis transportavimas, taip pat medžiagų transformavimas, surinkimas ir išsiskyrimas yra endoplazminio retikuliaus ir diktofosų atsakomybė..

Energijos transformacijos ir kaupimosi procesai vyksta fotosintetiniuose organizmuose, kuriuose yra chloroplastų. ATP gavimas per ląstelių kvėpavimą vyksta mitochondrijose.

Fiziologinės savybės

Aprašytos trys fiziologinės savybės, susijusios su protoplazmu. Tai yra metabolizmas, reprodukcija ir dirglumas.

Visi ląstelės metaboliniai procesai atsiranda protoplazmoje. Kai kurie procesai yra anaboliniai ir susiję su protoplazmos sinteze. Kiti yra kataboliniai ir įsikiša į jų skaidymą. Metabolizmas apima tokius procesus kaip virškinimas, kvėpavimas, absorbcija ir išskyrimas.

Visi procesai, susiję su ląstelių dalijimu, taip pat baltymų, reikalingų visose ląstelių reakcijose, sintezės kodavimas vyksta ląstelės branduolyje, esančiame protoplazmoje..

Dirginamumas yra protoplazmos atsakas į išorinį stimulą. Tai gali sukelti fiziologinį atsaką, leidžiantį ląstelei prisitaikyti prie aplinkos, kuri ją supa.

Nuorodos

1. Liu D (2017) Ląstelė ir protoplazmas kaip konteineris, objektas ir medžiaga: 1835-1861. Biologijos istorijos leidinys 50: 889-925.
2. Paniagua R, M Nistal, P Sesma, M Álvarez-Uría, B Fraile, R Anadón, FJ Sáez ir M Miguel (1997) Augalų ir gyvūnų citologija ir histologija. Gyvūnų ir augalų ląstelių ir audinių biologija. Antrasis leidimas. McGraw Hill-Interamericana iš Ispanijos. Madridas, Ispanija 960 p.
3. Welch GR ir J Clegg (2010) Nuo protoplazminės teorijos iki ląstelių sistemų biologijos: 150 metų atspindys. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 298: 1280-1290.
4. Welch GR ir J Clegg (2012) Ląstelė prieš protoplazmą: revizionistinė istorija. Cell Biol. Int. 36: 643-647.