Protoplazma

Živalska evkariontska celica. Vir: Wikimedia Commons

Kaj je protoplazma?

On protoplazma To je živi material znotraj celice in vključuje jedro in citoplazmo. V njem so beljakovine, večinoma pa je sestavljena iz vode, lipidov, ogljikovih hidratov, elektrolitov in encimov, vseh komponent, ki mu omogočajo izvajanje različnih presnovnih funkcij.

V evkariontskih celicah je protoplazma med plazemsko membrano in jedro.

Značilnosti protoplazme

- Protoplazmo sestavljajo različne organske in anorganske spojine. Najpogostejša snov je voda, ki predstavlja skoraj 70% celotne teže in deluje kot transportni, topilo, termoregulator, mazivo in strukturni element.

- 26% protoplazme sestavljajo splošno organske makromolekule. So velike molekule, ki jih tvorijo manjša podejna polimerizacija. Med njimi najdemo ogljikove hidrate, makromolekule spojine ogljika, vodika in kisika, ki shranijo energijo za celico. Uporabljajo se v različnih presnovnih in strukturnih funkcijah protoplazme.

- Obstajajo različne vrste lipidov (nevtralne maščobe, holesterol in fosfolipidi), ki služijo tudi kot vir energije za celico. Poleg tega so sestavni del membran, ki uravnavajo različne protoplazemske funkcije.

- Beljakovine predstavljajo skoraj 15% sestave protoplazme. Med njimi imamo strukturne beljakovine. Ti proteini tvorijo protoplazemski okvir, ki prispevajo k njihovi organizaciji in prevozu celic.

- Drugi proteini, ki so prisotni v protoplazmi, so encimi. Delujejo kot katalizatorji (snovi, ki spreminjajo hitrost kemične reakcije) vseh presnovnih procesov.

- Prisotni so različni anorganski ioni, ki ustrezajo le 1% njegove sestave (kalij, magnezij, fosfor, žveplo, natrij in klor). Ti prispevajo k ohranjanju pH protoplazme.

Komponente protoplazme

Protoplazma je sestavljena iz plazemske membrane, citoplazme in nukleoplazme. Vendar je danes, zahvaljujoč napredku elektronske mikroskopije, znano, da je struktura celic še bolj zapletena.

Vam lahko služi: cilindrični epitelij: značilnosti, vrste, funkcije

Obstaja tudi veliko število podceličnih oddelkov in strukturno zelo zapletena celična vsebnost. Poleg organelov, ki so tukaj vključene kot del citoplazme.

Plazemska membrana

Membrana v plazmi ali plazmalemi sestavlja približno 60% beljakovin in 40% lipidov. Njegova strukturna ureditev je razložena s tekočim mozaičnim modelom. V tem ima membrana fosfolipid.

Šteje se, da imajo vse celične membrane to isto strukturo. Vendar je plazmalema debelejša membrana celice.

Plazmalema ni opaziti z optičnim mikroskopom. Šele konec 50. leta 20. stoletja, ko je bilo mogoče podrobno opisati njeno strukturo.

Citoplazma

Citoplazma je opredeljena kot ves material celice, ki je znotraj plazmaleme, ne vključuje jedra.

V citoplazmo so vključene vse organele (definirane oblike in strukture funkcijskih celic). Prav tako snov, v kateri so potopljeni različni celični komponenti.

Citosol

Citosol je tekoča faza citoplazme. To je skoraj tekoč gel, ki predstavlja več kot 20% celičnih beljakovin. Večina teh je encimi.

Citoskelet

Citoskelet predstavlja beljakovinski okvir, ki tvori celični okvir. Nastanejo ga mikrofilamenti in mikrotubule. Mikrofilamenti so sestavljeni predvsem iz aktina, čeprav obstajajo tudi drugi beljakovine.

Te nitke imajo različne kemične sestave v različnih vrstah celic. Mikrotubule so v osnovi cevaste strukture tubulina.

Organele

Organelule so celične strukture, ki izpolnjujejo določeno funkcijo. Vsakega omejujejo membrane. Nekatere organele imajo samo eno membrano (vakuola, dictiosome), druge pa dve membrani (mitohondriji, kloroplasti).

Vam lahko služi: biomembrane: struktura in funkcije

Organosove membrane imajo enako strukturo kot plazmalema. So tanjši in njihova kemična sestava je drugačna glede na funkcijo, ki jo izpolnjujejo.

Znotraj organelov se različne kemične reakcije pojavljajo s posebnimi encimi. Po drugi strani se lahko premikajo v vodni fazi citoplazme.

V organelih so za delovanje celice podane različne reakcije velikega pomena. V njih se med drugimi postopki pojavljajo izločanje snovi, fotosinteza in aerobno dihanje.

Nukleoplazma

Jedro je celična organela, ki vsebuje genetske informacije celice. V istem se pojavijo procesi delitve celic.

Prepoznane so tri temeljne komponente: jedrsko zavijanje, nukleoplazma in nukleolus. Jedrska ovojnica loči jedro citoplazme in jo tvorita dve membranski enoti. 

Nucleoplasma je notranja snov, ki jo notranje omejuje jedrska ovojnica. Predstavlja vodno fazo, ki vsebuje veliko število beljakovin. V glavnem gre za encime, ki uravnavajo presnovo nukleinskih kislin.

V nukleoplazmi je kromatin vsebovan (DNK v razpršeni fazi). Poleg tega je predstavljen nukleolus, ki je struktura, ki jo tvorijo beljakovine in RNA.

Funkcije protoplazme

Vsi procesi, ki se pojavljajo v celici, so povezani s protoplazmo, prek različnih komponent.

- Plazemska membrana je selektivna strukturna ovira, ki nadzoruje razmerje med celico in okoliškim okoljem. Lipidi preprečujejo prehod hidrofilnih snovi. Beljakovine nadzorujejo snovi, ki lahko prečkajo membrano, uravnavajo njihov vstop in izstopijo v celico.

Vam lahko služi: pločniške celice: značilnosti, funkcije, analitika

- V citosolu se pojavijo različne kemijske reakcije, kot je glikoliza. To se neposredno vmeša v spremembe celične viskoznosti, gibanja ameboida in cikloz. Zelo pomembno je tudi pri nastajanju mitotičnega vretena med delitvijo celic.

- V citoskeletu so mikrofilamenti povezani s krčenjem celic in gibanjem. Medtem ko mikrotubuli posegajo v transport celic in prispevajo k oblikovanju celice. Sodelujejo tudi pri oblikovanju centriolov, cilije in flagela.

- Intracelični transport, pa tudi preobrazba, montažo in izločanje snovi, je odgovornost endoplazemskega retikuluma in diktosomov.

- Procesi preobrazbe in kopičenja energije so predstavljeni v fotosintetskih organizmih, ki imajo kloroplaste. Pridobivanje ATP s celičnim dihanjem se pojavi v mitohondrijih.

Fiziološke lastnosti protoplazme

Opisane so bile tri fiziološke lastnosti, povezane s protoplazmo. To so presnova, razmnoževanje in razdražljivost.

V protoplazmi se pojavijo vsi presnovni procesi celice. Nekateri procesi so anabolični in so povezani s sintezo protoplazme. Drugi so katabolični in posegajo v njihovo razpadanje. Metabolizem vključuje procese, kot so prebava, dihanje, absorpcija in izločanje.

Vsi procesi, povezani z razmnoževanjem celične delitve, in kodiranje za sintezo beljakovin, potrebne pri vseh celičnih reakcijah, se pojavljajo v celičnem jedru, ki vsebujejo v protoplazmi.

Razdražljivost je odziv protoplazme na zunanji dražljaj. To lahko sproži fiziološki odziv, ki celici omogoča, da se prilagodi okolju, ki ga obdaja.

Reference

1. Liu d. Celica in protoplazma kot posoda, predmet in snov: 1835-1861. Časopis zgodovine biologije.
2. Welch Gr in J Clegg. Od protoplazemske teorije do biologije sistemov mobilnih telefonov: 150-letni razmislek. A.M. J. Fiziol. Cell Physiol.