Det cytoplasma Det er stoffet, der findes i celler, som inkluderer den cytoplasmatiske matrix eller cytosol og de subcellulære rum. Cytosolen udgør lidt mere end halvdelen (ca. 55%) af det totale volumen af cellen og er det område, hvor syntesen og nedbrydningen af proteiner forekommer, hvilket giver et passende medium til, at de nødvendige metaboliske reaktioner kan finde sted..
Alle komponenter i en prokaryot celle er i cytoplasmaet, mens der i eukaryoter er andre divisioner, såsom kernen. I eukaryote celler optages det resterende cellevolumen (45%) af cytoplasmiske organeller, såsom mitokondrier, glat og ru endoplasmatisk retikulum, kerne, peroxisomer, lysosomer og endosomer..
Artikelindeks
Cytoplasmaet er det stof, der fylder det indre af celler og er opdelt i to komponenter: væskefraktionen kendt som cytosol eller cytoplasmatisk matrix og de organeller, der er indlejret i den - i tilfælde af den eukaryote slægt.
Cytosolen er den gelatinøse matrix i cytoplasmaet og består af et enormt udvalg af opløste stoffer, såsom ioner, mellemliggende metabolitter, kulhydrater, lipider, proteiner og ribonukleinsyrer (RNA). Det kan præsenteres i to interkonvertible faser: gelfasen og solfasen.
Den består af en kolloid matrix svarende til en vandig gel sammensat af vand - hovedsageligt - og et netværk af fibrøse proteiner svarende til cytoskeletet, herunder actin, mikrotubuli og mellemliggende filamenter, ud over en række tilbehørsproteiner, der bidrager til at danne en ramme.
Dette netværk dannet af proteinfilamenter diffunderer gennem hele cytoplasmaet, hvilket giver det viskoelastiske egenskaber og egenskaber ved en kontraktil gel..
Cytoskeletet er ansvarligt for at yde støtte og stabilitet til den cellulære arkitektur. Ud over at deltage i transporten af stoffer i cytoplasmaet og bidrage til bevægelse af celler, såsom fagocytose. I den følgende animation kan du se cytoplasmaet i en dyrecelle (cytoplasma):
Cytoplasmaet er en slags molekylær suppe, hvor enzymatiske reaktioner finder sted, der er vigtige for at opretholde cellefunktion..
Det er et ideelt transportmedium til cellulære respirationsprocesser og til biosyntese-reaktioner, da molekylerne ikke opløses i mediet og flyder i cytoplasmaet, klar til brug..
Desuden kan cytoplasmaet takket være dets kemiske sammensætning fungere som en buffer eller en buffer. Det fungerer også som et egnet middel til suspension af organeller, der beskytter dem - og det genetiske materiale, der er begrænset i kernen - mod pludselige bevægelser og mulige kollisioner..
Cytoplasmaet bidrager til bevægelsen af næringsstoffer og celleforskydning takket være dannelsen af en cytoplasmatisk strømning. Dette fænomen består af bevægelsen af cytoplasmaet.
Strømme i cytoplasmaet er især vigtige i store planteceller og hjælper med at fremskynde processen med materialedistribution..
Cytoplasmaet er sammensat af en cytoplasmatisk matrix eller cytosol og af de organeller, der er indlejret i dette gelatinøse stof. Hver enkelt vil blive beskrevet i dybden nedenfor:
Cytosolen er det farveløse, undertiden grålige, gelatinøse og gennemskinnelige stof, der findes på ydersiden af organellerne. Det betragtes som den opløselige del af cytoplasmaet.
Den mest almindelige komponent i denne matrix er vand, der danner mellem 65 og 80% af dets samlede sammensætning undtagen i knogleceller, i emaljen af tænder og i frø..
Med hensyn til dets kemiske sammensætning svarer 20% til proteinmolekyler. Den har mere end 46 elementer, der bruges af cellen. Af disse betragtes kun 24 som væsentlige for livet.
Blandt de mest fremtrædende elementer kan vi nævne kulstof, brint, nitrogen, ilt, fosfor og svovl.
På samme måde er denne matrix rig på ioner, og fastholdelsen af disse producerer en stigning i det osmotiske tryk i cellen. Disse ioner hjælper med at opretholde en optimal syre-base balance i det cellulære miljø..
Mangfoldigheden af ioner, der findes i cytosolen, varierer afhængigt af den undersøgte celletype. For eksempel har muskel- og nerveceller høje koncentrationer af kalium og magnesium, mens calciumionen er særlig rigelig i blodlegemer..
I tilfælde af eukaryote celler er der en række subcellulære rum indlejret i den cytoplasmatiske matrix. Disse kan opdeles i membranøse og diskrete organeller.
Til den første gruppe hører det endoplasmatiske retikulum og Golgi-apparatet, begge er systemer med sækformede membraner, der er indbyrdes forbundne. Af denne grund er det vanskeligt at definere grænsen for dens struktur. Derudover præsenterer disse rum rumlig og tidsmæssig kontinuitet med plasmamembranen..
Det endoplasmatiske retikulum er opdelt i glat eller ru, afhængigt af tilstedeværelsen eller fraværet af ribosomer. Den glatte er ansvarlig for metabolismen af små molekyler, har mekanismer til afgiftning og syntese af lipider og steroider.
I modsætning hertil har det ru endoplasmatiske retikulum ribosomer forankret til sin membran og er hovedsagelig ansvarlig for syntesen af proteiner, der udskilles af cellen..
Golgi-apparatet er et sæt skiveformede sække og deltager i membran- og proteinsyntese. Derudover har den det enzymatiske maskineri, der er nødvendigt for at udføre ændringer i proteiner og lipider, herunder glycosylering. Det deltager også i opbevaring og distribution af lysosomer og peroxisomer.
Den anden gruppe består af intracellulære organeller, der er diskrete, og deres grænser observeres tydeligt ved tilstedeværelsen af membraner.
De er isoleret fra de andre organeller fra det strukturelle og fysiske synspunkt, selvom der kan være interaktioner med andre rum, for eksempel kan mitokondrier interagere med de membranøse organeller.
I denne gruppe er mitokondrierne, organeller, der har de enzymer, der er nødvendige for at udføre essentielle metaboliske veje, såsom citronsyrecyklus, elektrontransportkæde, ATP-syntese og fedtsyre-b-oxidation..
Lysosomer er også diskrete organeller og er ansvarlige for opbevaring af hydrolytiske enzymer, der hjælper med at genoptage proteiner, ødelægge bakterier og nedbrydning af cytoplasmiske organeller..
Mikrokropper (peroxisomer) deltager i oxidative reaktioner. Disse strukturer har enzymkatalasen, der hjælper med at omdanne hydrogenperoxid - en toksisk metabolisme - til stoffer, der er uskadelige for cellen: vand og ilt. I disse kroppe forekommer b-oxidation af fedtsyrer.
I tilfælde af planter er der andre organeller kaldet plastos. Disse udfører snesevis af funktioner i plantecellen, og de mest fremragende er kloroplaster, hvor fotosyntese forekommer.
Cellen har også strukturer, der ikke er afgrænset af biologiske membraner. Disse inkluderer komponenterne i cytoskelettet, der inkluderer mikrotubuli, mellemfilamenter og actinmikrofilamenter..
Actin-filamenter består af kugleformede molekyler og er fleksible kæder, mens mellemliggende filamenter er mere resistente og består af forskellige proteiner. Disse proteiner er ansvarlige for at tilvejebringe trækstyrke og giver cellen soliditet.
Centriolerne er en cylinderformet strukturel duo og er også ikke-organiske organeller. De er placeret i centrosomer eller organiserede centre i mikrotubuli. Disse strukturer giver anledning til ciliernes basale kroppe.
Endelig er der ribosomer, strukturer, der består af proteiner og ribosomalt RNA, der deltager i translationsprocessen (proteinsyntese). De kan være frie i cytosolen eller forankret i det grove endoplasmatiske retikulum.
Imidlertid anser flere forfattere ikke, at ribosomer selv skal klassificeres som organeller..
Inklusionerne er de komponenter i cytoplasmaet, der ikke svarer til organeller og i de fleste tilfælde ikke er omgivet af lipidmembraner.
Denne kategori inkluderer et stort antal heterogene strukturer, såsom pigmentgranuler, krystaller, fedtstoffer, glykogen og nogle affaldsstoffer..
Disse kroppe kan omgive sig med enzymer, der deltager i syntesen af makromolekyler fra det stof, der er til stede i inklusionen. For eksempel kan glykogen undertiden være omgivet af enzymer, såsom glykogensyntese eller glykogenphosphorylase..
Inklusioner er almindelige i leverceller og muskelceller. På samme måde har hår- og hudindeslutninger pigmentkorn, der giver dem den karakteristiske farve af disse strukturer..
Kemisk er cytoplasmaet et kolloid, derfor har det egenskaber ved en opløsning og en suspension samtidigt. Den består af molekyler med lav molekylvægt, såsom salte og glukose, og også af molekyler med en større masse, såsom proteiner.
Et kolloidalt system kan defineres som en blanding af partikler med en diameter mellem 1 / 1.000.000 og 1 / 10.000 dispergeret i et flydende medium. Al cellulær protoplasma, som inkluderer både cytoplasma og nukleoplasma, er en kolloid opløsning, da dispergerede proteiner udviser alle disse systems egenskaber..
Proteiner er i stand til at danne stabile kolloide systemer, da de opfører sig som ladede ioner i opløsning og interagerer i henhold til deres ladninger, og for det andet er de i stand til at tiltrække vandmolekyler. Som alle kolloider har den egenskaben at opretholde denne suspensionstilstand, hvilket giver celler stabilitet..
Udseendet af cytoplasmaet er uklart, fordi molekylerne, der komponerer det, er store og bryder lys, dette fænomen kaldes Tyndall-effekten..
På den anden side øger partiklernes brune bevægelse mødet af partikler, hvilket favoriserer enzymatiske reaktioner i cellecytoplasmaet..
Cytoplasmaet udviser thixotrope egenskaber, ligesom nogle ikke-newtonske væsker og pseudoplaster gør. Thixotropi refererer til ændringer i viskositet over tid: når væsken udsættes for en stress, falder dens viskositet.
Thixotrope stoffer viser stabilitet i hviletilstand og får forstyrrelse, når de forstyrres. I det daglige miljø er vi i kontakt med denne type materiale, såsom tomatsauce og yoghurt..
En hydrogel er et naturligt eller syntetisk stof, der måske eller ikke er porøst og har evnen til at absorbere store mængder vand. Dens forlængelseskapacitet afhænger af faktorer som mediumets osmolaritet, ionstyrken og temperaturen..
Cytoplasmaet har karakteristikken ved en hydrogel, da den kan absorbere betydelige mængder vand, og volumenet varierer afhængigt af det udvendige. Disse egenskaber er blevet bekræftet i cytoplasmaet hos pattedyr.
Den cytoplasmatiske matrix er i stand til at foretage bevægelser, der skaber en cytoplasmatisk strøm eller strømning. Denne bevægelse observeres generelt i den mere flydende fase af cytosolen og er årsagen til fortrængning af cellulære rum, såsom pinosomer, fagosomer, lysosomer, mitokondrier, centrioler, blandt andre..
Dette fænomen er blevet observeret i de fleste dyre- og planteceller. Amoeboid bevægelser af protozoer, leukocytter, epitelceller og andre strukturer afhænger af bevægelsen af cyclose i cytoplasmaet.
Viskositeten af denne matrix varierer afhængigt af koncentrationen af molekyler i cellen. Takket være dets kolloide natur kan der skelnes mellem to faser eller tilstande i cytoplasmaet: solfasen og gelfasen. Den første ligner en væske, mens den anden ligner et fast stof takket være den højere koncentration af makromolekyler..
For eksempel kan vi ved fremstilling af en gelatine skelne mellem begge tilstande. I solfasen kan partiklerne bevæge sig frit i vandet, men når opløsningen afkøles, hærder den og bliver en slags halvfast gel.
I geltilstanden er molekylerne i stand til at blive holdt sammen af forskellige typer kemiske bindinger, herunder H-H, C-H eller C-N. Så snart der påføres varme på opløsningen, vender den tilbage til solfasen.
Under naturlige forhold afhænger faseinversion i denne matrix af en række fysiologiske, mekaniske og biokemiske faktorer i det cellulære miljø..
Endnu ingen kommentarer