È noto che la maggior parte degli esseri viventi è composta per il 70 percento o più da acqua in forma libera o legata. Da dove viene così tanto, dove è localizzato? Si scopre che ogni cellula nella sua composizione contiene fino all'80% di acqua e solo il resto cade sulla massa di sostanza secca.
E la struttura principale dell'"acqua" è solo il citoplasma della cellula. Si tratta di un ambiente interno complesso, eterogeneo, dinamico, con le caratteristiche e le funzioni strutturali di cui approfondiremo la conoscenza.
Protoplast
Questo termine è usato per denotare l'intero contenuto interno di qualsiasi struttura eucariotica più piccola, separata da una membrana plasmatica dagli altri suoi "colleghi". Cioè, questo include il citoplasma - l'ambiente interno della cellula, gli organelli che vi si trovano, il nucleo con nucleoli e materiale genetico.
Quali organelli si trovano all'interno del citoplasma? Questo è:
- ribosomi;
- mitocondri;
- EPS;
- Apparato del Golgi;
- lisosomi;
- inclusioni cellulari;
- vacuoli (nelle piante e nei funghi);
- centro cellulare;
- plastidi (nelle piante);
- ciglia e flagelli;
- microfilamenti;
- microtubuli.
Il nucleo, separato da un cariolemma, con nucleoli e molecole di DNA, contiene anche il citoplasma della cellula. Al centro è negli animali, più vicino al muro - nelle piante.
Quindi, le caratteristiche strutturali del citoplasma dipenderanno in gran parte dal tipo di cellula, dall'organismo stesso, dalla sua appartenenza al regno degli esseri viventi. In generale, occupa tutto lo spazio libero all'interno e svolge una serie di importanti funzioni.
Matrice, o ialoplasma
La struttura del citoplasma di una cellula consiste principalmente nella sua divisione in parti:
- ialoplasma - parte liquida permanente;
- organelli;
- le inclusioni sono variabili di struttura.
La matrice, o ialoplasma, è il principale componente interno, che può essere in due stati: cenere e gel.
Cytosol è un citoplasma cellulare che ha un carattere aggregato più liquido. Il citogel è lo stesso, ma in uno stato più denso, ricco di grandi molecole di sostanze organiche. La composizione chimica generale e le proprietà fisiche dell'ialoplasma sono espresse come segue:
- sostanza colloidale incolore, viscosa, abbastanza densa e viscosa;
- ha però una chiara differenziazione in termini di organizzazione strutturalea causa della mobilità, può facilmente cambiarlo;
- dall'interno è rappresentato da un citoscheletro o reticolo microtrabecolare, formato da filamenti proteici (microtubuli e microfilamenti);
- su parti di questo reticolo si trovano tutte le parti strutturali della cellula nel suo insieme e, a causa dei microtubuli, dell'apparato di Golgi e del pronto soccorso, si verifica un messaggio tra di loro attraverso lo ialoplasma.
Quindi, lo ialoplasma è una parte importante che fornisce molte funzioni del citoplasma nella cellula.
Composizione del citoplasma
Se parliamo della composizione chimica, la quota di acqua nel citoplasma rappresenta circa il 70%. Questo è un valore medio, perché alcune piante hanno cellule che contengono fino al 90-95% di acqua. Sostanza secca rappresentata da:
- proteine;
- carboidrati;
- fosfolipidi;
- colesterolo e altri composti organici contenenti azoto;
- elettroliti (sali minerali);
- inclusioni sotto forma di goccioline di glicogeno (nelle cellule animali) e altre sostanze.
La reazione chimica generale del mezzo è alcalina o leggermente alcalina. Se consideriamo come si trova il citoplasma della cellula, è necessario notare tale caratteristica. La parte viene raccolta al bordo, nella regione del plasmalemma, e prende il nome di ectoplasma. L' altra parte è orientata più vicino al cariolemma, è chiamata endoplasma.
La struttura del citoplasma cellulare è determinata da strutture speciali - microtubuli e microfilamenti, quindi li considereremo più in dettaglio.
Microtubuli
Vuotopiccole particelle allungate fino a diversi micrometri di dimensione. Diametro - da 6 a 25 nm. A causa di indicatori troppo scarsi, uno studio completo e capiente di queste strutture non è ancora possibile, tuttavia si presume che le loro pareti siano costituite dalla sostanza proteica tubulina. Questo composto ha una molecola a catena attorcigliata elicoidalmente.
Alcune funzioni del citoplasma nella cellula vengono svolte proprio per la presenza di microtubuli. Quindi, ad esempio, sono coinvolti nella costruzione delle pareti cellulari di funghi e piante, alcuni batteri. Nelle cellule animali, sono molto meno. Inoltre, sono queste strutture che effettuano il movimento degli organelli nel citoplasma.
I microtubuli stessi sono instabili, capaci di disintegrarsi e riformarsi rapidamente, rinnovandosi di tanto in tanto.
Microfilamenti
Elementi sufficientemente importanti del citoplasma. Sono lunghi filamenti di actina (proteina globulare), che, intrecciandosi tra loro, formano una rete comune: il citoscheletro. Un altro nome è reticolo microtrabecolare. Questo è un tipo di caratteristiche strutturali del citoplasma. In effetti, è grazie a un tale citoscheletro che tutti gli organelli sono tenuti insieme, possono comunicare in sicurezza tra loro, sostanze e molecole li attraversano e il metabolismo viene eseguito.
Tuttavia, è noto che il citoplasma è l'ambiente interno della cellula, che spesso è in grado di modificarne i dati fisici: divenire più liquido o viscoso, modificarne la struttura (passaggio da sol a gel e viceversa). A questo proposito, i microfilamenti sono una parte dinamica, labile, capace diricostruisci, cambia, disintegra e forma di nuovo rapidamente.
Membrane al plasma
La presenza di numerose strutture di membrana ben sviluppate e normalmente funzionanti è importante per la cellula, che costituisce anche una sorta di caratteristiche strutturali del citoplasma. Dopotutto, è attraverso le barriere della membrana plasmatica che vengono trasportate molecole, nutrienti e prodotti metabolici, gas per i processi respiratori e così via. Ecco perché la maggior parte degli organelli ha queste strutture.
Loro, come una rete, si trovano nel citoplasma e delimitano i contenuti interni dei loro ospiti l'uno dall' altro, dall'ambiente. Proteggi e proteggi da sostanze indesiderate e batteri nocivi.
La struttura della maggior parte di essi è simile: un modello a mosaico fluido, che considera ogni plasmalemma come un biostrato di lipidi, penetrato da diverse molecole proteiche.
Poiché le funzioni del citoplasma nella cellula sono principalmente un messaggio di trasporto tra tutte le sue parti, la presenza di membrane nella maggior parte degli organelli è una delle parti strutturali dell'ialoplasma. In un complesso, tutti insieme, svolgono compiti comuni per garantire la vita della cellula.
Ribosoma
Strutture arrotondate (fino a 20 nm), costituite da due metà - subunità. Queste metà possono esistere sia insieme che separate per qualche tempo. La base della composizione: rRNA (acido ribonucleico ribosomiale) e proteine. La principale localizzazione dei ribosomi nella cellula:
- nucleo e nucleoli dovela formazione delle stesse subunità sulla molecola di DNA;
- citoplasma - i ribosomi qui sono finalmente formati in un'unica struttura, unendo le metà;
- membrane del nucleo e del reticolo endoplasmatico - i ribosomi sintetizzano le proteine su di esse e le inviano immediatamente all'interno degli organelli;
- I mitocondri e i cloroplasti delle cellule vegetali sintetizzano i propri ribosomi all'interno del corpo e utilizzano le proteine prodotte, cioè a questo riguardo esistono autonomamente.
Le funzioni di queste strutture sono la sintesi e l'assemblaggio di macromolecole proteiche, che sono dedicate all'attività vitale della cellula.
Reticolo endoplasmatico e apparato del Golgi
La rete numerosa di tubuli, tubuli e vescicole, che formano un sistema conduttivo all'interno della cellula e localizzata in tutto il citoplasma, è chiamata reticolo endoplasmatico, o reticolo. La sua funzione corrisponde alla struttura: garantire l'interconnessione degli organelli tra loro e trasportare le molecole nutritive agli organelli.
Il complesso del Golgi, o apparato, svolge la funzione di accumulare le sostanze necessarie (carboidrati, grassi, proteine) in un sistema di cavità speciali. Sono limitati dal citoplasma dalle membrane. Inoltre, è questo organoide che è il sito della sintesi di grassi e carboidrati.
Perossisomi e lisosomi
I lisosomi sono piccole strutture arrotondate che ricordano vescicole piene di liquido. Sono molto numerosi e distribuiti nel citoplasma, dove si muovono liberamente all'interno della cellula. Il loro compito principale è la dissoluzione di particelle estranee,cioè l'eliminazione dei "nemici" sotto forma di sezioni morte di strutture cellulari, batteri e altre molecole.
Il contenuto liquido è saturo di enzimi, quindi i lisosomi prendono parte alla scomposizione delle macromolecole nelle loro unità monomeriche.
I perossisomi sono piccoli organelli ovali o rotondi con un'unica membrana. Riempito con contenuto liquido, incluso un gran numero di enzimi diversi. Sono uno dei principali consumatori di ossigeno. Svolgono le loro funzioni a seconda del tipo di cellula in cui si trovano. La sintesi della mielina è possibile per la guaina delle fibre nervose e possono anche svolgere l'ossidazione e la neutralizzazione di sostanze tossiche e varie molecole.
Mitocondri
Queste strutture non sono invano chiamate stazioni di alimentazione (di energia) della cellula. Dopotutto, è in loro che avviene la formazione dei principali vettori energetici: le molecole di acido adenosina trifosforico o ATP. In apparenza, assomigliano ai fagioli. La membrana che separa i mitocondri dal citoplasma è doppia. La struttura interna è altamente piegata per aumentare la superficie per la sintesi di ATP. Le pieghe sono chiamate creste, contengono un gran numero di enzimi differenti per catalizzare i processi di sintesi.
La maggior parte di tutti i mitocondri ha cellule muscolari negli animali e negli esseri umani, poiché richiedono un elevato contenuto e consumo di energia.
Fenomeno del ciclose
Il movimento del citoplasma nella cellula è chiamato ciclosi. Si compone di diversi tipi:
- oscillante;
- rotativo o circolare;
- striato.
Qualsiasi movimento è necessario per garantire una serie di importanti funzioni del citoplasma: il movimento completo degli organelli all'interno dell'ialoplasma, lo scambio uniforme di nutrienti, gas, energia e la rimozione dei metaboliti.
Il ciclosio è presente sia nelle cellule vegetali che in quelle animali, senza eccezioni. Se si ferma, il corpo muore. Pertanto, questo processo è anche un indicatore dell'attività vitale degli esseri.
Quindi, possiamo concludere che il citoplasma di una cellula animale, cellula vegetale, qualsiasi cellula eucariotica è una struttura vivente molto dinamica.
La differenza tra il citoplasma delle cellule animali e vegetali
In re altà, ci sono poche differenze. La pianta generale dell'edificio, le funzioni svolte sono del tutto simili. Tuttavia, ci sono ancora alcune discrepanze. Quindi per esempio:
- Il citoplasma delle cellule vegetali contiene più microtubuli che prendono parte alla formazione delle loro pareti cellulari rispetto ai microfilamenti. Gli animali fanno il contrario.
- Le inclusioni cellulari nel citoplasma delle piante sono granelli di amido, mentre negli animali sono gocce di glicogeno.
- La cellula vegetale è caratterizzata dalla presenza di organelli che non si trovano negli animali. Questi sono plastidi, vacuolo e parete cellulare.
Per altri aspetti, entrambe le strutture sono identiche nella composizione e nella struttura del citoplasma. Il numero di alcuni collegamenti elementari può variare, ma la loro presenza è obbligatoria. Pertanto, il valore del citoplasma nella cellula comepiante e animali sono ugualmente fantastici.
Il ruolo del citoplasma nella cellula
Il valore del citoplasma nella cellula è ottimo, se non dire che è determinante. Dopotutto, questa è la base in cui si trovano tutte le strutture vitali, quindi è difficile sopravvalutarne il ruolo. Possiamo formulare diversi punti principali che rivelano questo significato.
- È che unisce tutte le parti costituenti della cellula in un sistema unificato complesso che svolge i processi della vita senza intoppi e collettivamente.
- A causa dell'acqua, il citoplasma nella cellula funge da mezzo per numerose interazioni biochimiche complesse e trasformazioni fisiologiche di sostanze (glicolisi, nutrizione, scambio gassoso).
- Questa è la "capacità" principale per l'esistenza di tutti gli organelli cellulari.
- Utilizzando microfilamenti e tubuli, forma il citoscheletro, legando gli organelli e permettendo loro di muoversi.
- È nel citoplasma che si concentra un certo numero di catalizzatori biologici - enzimi, senza i quali non si verifica alcuna reazione biochimica.
Riassumendo, devo dire quanto segue. Il ruolo del citoplasma nella cellula è praticamente la chiave, poiché è alla base di tutti i processi, dell'ambiente di vita e del substrato per le reazioni.
