Quin és el citoplasma? L'estructura, composició i propietats del citoplasma

Quin és el citoplasma? Quina és la seva estructura i composició? Quines funcions realitza? En aquest article, respondrem totes aquestes preguntes amb detall. A més, considerarem les característiques estructurals del citoplasma i les seves propietats, i també parlarem de la divisió de la solució coloidal, l' estructura de les membranes cel·lulars i els orgànuls cel·lulars més importants.

Unitats estructurals de tots els teixits i òrgans de la cèl·lula. Dos tipus de la seva organització estructural

Se sap que les cèl·lules formen els teixits de totes les plantes i animals. Aquestes unitats estructurals de tots els éssers vius poden diferir en la forma, la mida i fins i tot l'estructura interna. Però al mateix temps tenen principis similars en els processos de vida, incloent el metabolisme, el creixement i el desenvolupament, la irritabilitat i la variabilitat. Les formes de vida més simples consten d'una sola cel·la i es multipliquen per divisió.
Els científics han identificat dos tipus d'organització de l'estructura cel·lular:

• Procariota;
• Eucariota.

Tenen moltes diferències en la seva estructura. A la cèl·lula procariota, el nucli estructuralment format està absent. El seu únic cromosoma es troba directament en el citoplasma, és a dir, no es separa d'altres elements. Aquesta estructura és característica dels bacteris. El seu citoplasma és pobre en estructura estructural, però hi ha ribosomes petits. Eucariota és molt més complicat que una cèl·lula procariota. El seu ADN, associat a la proteïna, es troba en cromosomes, ubicats en un organoide cel·lular separat, el nucli. Està separat d'altres orgànuls cel·lulars per una membrana porosa i es compon d'elements com: cromatina, suc nuclear i nucleolus. No obstant això, hi ha alguna cosa en comú amb els dos tipus d'organització cel·lular. Ambdós procariotes i eucariotes tenen una membrana. I els seus continguts interns estan representats per una solució coloidal especial, en la qual hi ha diversos organoides i inclusions temporals.

Cèl·lula eucariota: citoplasma. La seva composició i funcions

Així doncs, passem a l'essència de la nostra recerca. Quin és el citoplasma? Anem a veure aquesta educació cel·lular. El citoplasma és el component arxivístic de la cèl·lula, localitzat entre el nucli i la membrana plasmàtica. Semi-líquid, està permeable amb túbuls, microtúbuls, microfilaments i filaments. A més, el citoplasma es pot entendre com una solució coloidal, que es caracteritza pel moviment de partícules col·loïdals i altres components. En aquest medi semiliquid que consisteix en aigua, diversos compostos orgànics i inorgànics, hi ha estructures cel·lulars-organoides, així com inclusions temporals. Les funcions més importants del citoplasma són les següents. Realitza el disseny de tots els components cel·lulars en un sol sistema. A causa de la presència de túbuls i microtúbuls, el citoplasma actua com un esquelet cel·lular i proporciona al medi ambient processos fisiològics i bioquímics. A més, ofereix una oportunitat per al funcionament de tots els orgànuls cel·lulars i proporciona moviment. Aquestes funcions de la cèl·lula citoplasmàtica són extremadament importants, ja que permeten a la unitat estructural de tots els éssers vius realitzar la seva activitat vital normal. Ara sabeu quin és el citoplasma. I també tenint en compte la posició que té a la cel·la i el que fa "funcionar". A continuació, considerarem la composició i estructura de la solució coloidal amb més detall.

Hi ha diferències en el citoplasma de cèl·lules vegetals i animals?

Els organoides de membrana en una solució coloidal són l'aparell de Golgi, el reticle endoplasmàtic, les mitocòndries, els lisosomes, els plastids i la membrana citoplasmàtica externa. En les cèl·lules dels animals i plantes, la composició del medi semilíquid difereix. El citoplasma a la cèl·lula vegetal té organoides especials - plastids. Són cossos de proteïnes específics que difereixen en pigments de funció, forma i color en diferents colors. Els plàstics es troben al citoplasma i es poden moure junts. Creixen, es multipliquen i produeixen compostos orgànics que contenen enzims. El citoplasma a la cèl·lula vegetal té tres tipus de plastids. Els groguencs o els tarongers es diuen cromoplasts, els verds es diuen cloroplasts, i els incolors es diuen leucoplasts. Hi ha una característica més característica: el complex de Golgi està representat per dictosomes dispersos per tot el citoplasma. En les cèl·lules animals, en contrast amb les cèl·lules vegetals, hi ha dues capes de citoplasma. L'exterior es diu ectoplasma, i l'interior es diu endoplasma. La primera capa és adjacent a la membrana cel·lular i la segona capa està situada entre ella i la membrana nuclear porosa. L'ectoplasma té en la seva composició una gran quantitat de microfilaments: filaments de molècules d'actina de proteïna globulars. L'endoplasma conté diversos orgànuls, grànuls i es caracteritza per una menor viscositat.

Hialoplasma en una cèl·lula eucariota

La base del citoplasma dels eucariotes és l'anomenat hialoplasma. És una solució mucosa, incolora i heterogènia en la qual els processos metabòlics es produeixen constantment. El hialoplasma (és a dir, la matriu) és un sistema coloidal amb una estructura complexa. La seva composició inclou ARN soluble i proteïnes, lípids i polisacàrids. Fins i tot en el hialoplasma hi ha una quantitat important de nucleòtids, aminoàcids i ions de compostos inorgànics com Na o Ca ²⁺ . La matriu no té estructura homogènia. Es presenta en dues formes, que es diuen gel (sòlid) i sol (líquid). Entre ells hi ha transicions mútues. En la fase líquida, hi ha un sistema dels filaments de proteïnes més prims, que es denominen microtubulets. S'uneixen totes les estructures dins de la cel·la. I en els llocs de la seva intersecció hi ha grups de ribosomes. Les microtraderícules, juntament amb microtúbuls i microfilaments, formen un esquelet citoplasmàtic. Determina i organitza la ubicació de tots els orgànuls cel·lulars.

Substàncies orgàniques i inorgàniques en una solució coloidal d'una cèl·lula

Anem a considerar, quina és la composició química del citoplasma? Les substàncies contingudes a la cèl·lula es poden classificar en dos grups: orgànics i inorgànics. El primer és representat per proteïnes, carbohidrats, greixos i àcids nucleics. Els hidrats de carboni en el citoplasma estan representats per mono-, di- i polisacàrids. Els monosacàrids, substàncies cristal·lines incolores, generalment dolces a gust, inclouen fructosa, glucosa, ribosa, etc. Molècules grans de polisacàrids consisteixen en monosacàrids. A la cèl·lula estan representades per midó, glucogen i cel·lulosa. Els lípids, és a dir, les molècules de greix, estan formats per residus de glicerina i àcids grassos. Estructura del citoplasma: les substàncies inorgàniques són principalment aigua, que, per regla general, equival al 90% de la massa. Realitza funcions importants en el citoplasma. L'aigua és un dissolvent universal, dóna elasticitat, participa directament en el moviment de substàncies tant dins com entre cèl·lules. Pel que fa als macroelements que formen la base dels biopolímers, més del 98% de la composició total del citoplasma ocupen oxigen, hidrogen, carboni i nitrogen. A més d'ells, la cèl·lula conté sodi, calci, sofre, magnesi, clor, etc. Les sals minerals es troben en forma d'anions i cations, mentre que la seva relació determina l'acidesa del mitjà.

Propietats d'una solució coloidal en una cel·la

Anem a considerar també quines són les propietats principals del citoplasma. Primer, és una ciclosa constant. És el moviment intracel·lular del citoplasma. Va ser gravat i descrit per primera vegada al segle XVIII pel científic italià Corti. La ciclosi es porta a terme en tot el protoplasma, incloent-hi les bandes que uneixen el citoplasma al nucli. Si el moviment cessa per alguna raó, la cel·la eucariota mor. El citoplasma és necessàriament en una ciclosa constant, que és detectada pel moviment d'orgànuls. La velocitat de moviment de la matriu depèn de diversos factors, incloent la llum i la temperatura. Per exemple, a l'epidermis de les escates de ceba, la velocitat de ciclosi és d'uns 6 m / s. El moviment del citoplasma a l'organisme vegetal té un gran impacte en el seu creixement i desenvolupament, facilitant el transport de substàncies entre les cèl·lules. La segona propietat important és la viscositat de la solució coloidal. Varia molt depenent del tipus d'organisme. En algunes criatures vivents, la viscositat del citoplasma pot ser bastant insignificantment superior a la viscositat de l'aigua, en altres, al contrari, pot arribar a la viscositat de la glicerina. Es creu que depèn del metabolisme. Com més intensiu sigui l'intercanvi, menor serà la viscositat de la solució coloidal. Una altra propietat important és la semipermeabilitat. El citoplasma en la seva composició té membranes limítrofes. Ells, gràcies a la seva estructura especial, tenen la capacitat de passar selectivament molècules de determinades substàncies i no deixar passar els altres. La permeabilitat selectiva del citoplasma té un paper important en el procés d'activitat vital. No és constant durant tota la vida, els canvis amb l'edat i els increments dels organismes vegetals amb una intensitat i temperatura creixents. És difícil sobreestimar la importància del citoplasma. Participa en el metabolisme energètic, el transport de nutrients, l'excreció d'exotoxines. A més, la matriu es considera una barrera osmòtica i participa en la regulació del desenvolupament, el creixement i la divisió cel·lular. Incloure el citoplasma té un paper important en la replicació de l'ADN.

Característiques de la reproducció cel·lular

Totes les cèl·lules vegetals i animals es multipliquen per divisió. Es coneixen tres tipus: indirecte, directe i reducció. El primer es diu amitosis. La multiplicació indirecta es produeix de la manera següent. Inicialment, el nucli està "lligat", i llavors el citoplasma es divideix. Com a resultat, es formen dues cèl·lules, que a poc a poc creixen a la mida de la mare. Aquest tipus de divisió en animals és extremadament estrany. Com a regla general, tenen una divisió indirecta, és a dir, mitosi. És molt més complicat que l'amitosi i es caracteritza pel fet que hi ha un augment de la síntesi en el nucli i que duplica la quantitat d'ADN. La mitosi té quatre fases, anomenades profases, metafases, anàfisis i telofases.

• La primera fase es caracteritza per la formació d'un embolic de filaments de cromatina en el lloc del nucli, i posteriorment els cromosomes en forma de "forats". Durant aquest període, els centríols divergien cap als pols i la formació d'un fusó acromàtic de divisió.
• La segona etapa de la mitosi es caracteritza pel fet que els cromosomes, que arriben a la màxima espiralització, comencen a establir-se de forma ordenada a l'equador de la cèl·lula.
• En la tercera fase, el cromosoma es divideix en dues cromàtides. En aquest cas, els fils del cargol es contrauen i s'extreuen els cromosomes fills als pols oposats.
• En la quarta fase de la mitosi, es produeix una disparolització de la cromòlisi, així com la formació d'un sobre nuclear al seu voltant. Al mateix temps, el citoplasma està dividit. Les cèl·lules filles tenen un conjunt diploide de cromosomes.

La divisió de reducció és peculiar només per a les cèl·lules sexuals. Amb aquest tipus de reproducció cel·lular, es produeix la formació de cromosomes a partir de formacions combinades. Una excepció és un cromosoma no aparellat. Com a resultat de la divisió de reducció en dues cèl·lules filles, s'obté un conjunt de cromosomes mitjans. No està adscrit a una única cèl·lula filla. Les cèl·lules sexuals que tenen un conjunt mitjà de cromosomes, madures i aptes per a la fertilització, s'anomenen gàmetes femenines i masculines.

El concepte de la membrana citoplasmàtica

Totes les cèl·lules d'animals, plantes i fins i tot els bacteris més senzills tenen un aparell de superfície especial que limita i protegeix la matriu de l'entorn extern. La membrana citoplasmàtica (plasmalemma, membrana cel·lular, membrana plasmàtica) és una capa de molècules (proteïnes, fosfolípids) permeables selectivament que cobreix el citoplasma. Inclou tres subsistemes:

• Una membrana plasmàtica;
• Supramembrana complex;
• Aparell de suport i contracció de submembrana de l'hialoplasma.

L'estructura de la membrana del citoplasma és la següent: conté dues capes de molècules lipídicas (bicapa), cadascuna de les quals té una cua i un cap. Les cues s'enfronten entre si. Són hidrofòbics. Els capçals són hidrofílics i cap endavant i cap a l'exterior cap a les cèl·lules. Les molècules de proteïnes s'inclouen en la bicapa. I és asimètric, i en les monocapes se situen diferents lípids. Per exemple, en una cèl·lula eucariota, les molècules de colesterol es troben a la meitat interna de la membrana adjacent al citoplasma. Els glucòpids es localitzen exclusivament a la capa exterior, amb les cadenes de carbohidrats sempre dirigides cap a l'exterior. La membrana citoplasmàtica realitza les funcions més importants, incloent la limitació dels continguts interns de la cèl·lula des del medi extern, permetent que certes substàncies (glucosa, aminoàcids) penetrin a la cèl·lula. Plasmalemma porta la transferència de substàncies dins de la cèl·lula, així com la seva sortida externa, és a dir, l'aïllament. A través dels porus penetren l'aigua, els ions i les petites molècules de substàncies, i les grans partícules sòlides es transporten a la cèl·lula amb l'ajuda de la fagocitosis. A la superfície de la membrana es formen microviles, invaginació i protrusió, que permeten no només absorbir i alliberar efectivament substàncies, sinó també connectar-se amb altres cèl·lules. La membrana proporciona la capacitat d'unir una "unitat de tots els vivents" a diferents superfícies i facilitar el moviment.

Organoides en el citoplasma. Reticle endoplasmàtic i ribosomes

A més de l'hialoplasma, el citoplasma també conté molts organoides microscòpics, que difereixen en l'estructura. La seva presència en cèl·lules vegetals i animals indica que totes realitzen les funcions més importants i són vitals. Fins a cert punt, aquestes formacions morfològiques són comparables amb els òrgans del cos humà o animals, que van permetre anomenar organoides. En el citoplasma, es distingeixen els orgànuls visibles en el microscopi de llum: un complex de plaquetes, mitocondris i un centrosoma. Mitjançant un microscopi electrònic, es detecten microtúbuls, lisosomes, ribosomes i una xarxa de plasma a la matriu. El citoplasma de la cèl·lula està penetrat per diversos canals, que s'han denominat "xarxa endoplasmàtica". Les seves parets de membrana estan en contacte amb tots els altres orgànuls i formen un sistema únic que duu a terme el metabolisme energètic, així com el moviment de substàncies dins de la cèl·lula. A les parets d'aquests canals es troben els ribosomes, que semblen petits grànuls. Es poden localitzar de forma individual o en grup. Els ribosomes consisteixen en quantitats gairebé iguals d'àcid ribonucleic i proteïnes. També s'inclouen en la seva composició magnesi. Els ribosomes no només poden estar en els canals d'EPS, sinó que també es troben lliurement en el citoplasma, i també es produeixen en el nucli, on es formen. L'agregat de canals amb ribosomes es denomina reticle endoplasmàtic granular. Sobre ells, excepte ribosomes, són enzims que promouen la síntesi de carbohidrats i greixos. A les cavitats internes dels canals es troben els productes de l'activitat vital de la cèl·lula. De vegades, en l'expansió de l'EPS, es formen vacuols: cavitats plenes de suc de cèl·lules i limitades per una membrana. Aquests orgànuls donen suport a la pressió del turgor. Els lisosomes són petites formacions de la forma ovalada. Es dispersen a través del citoplasma. Els lisosomes es formen en el complex EPS o Golgi, on estan plens d'enzims hidrolítics. Els lisosomes estan dissenyats per a digerir partícules atrapades dins de la cèl·lula a causa de la fagocitosis.

Citoplasma: estructura i funció dels seus organoides. El complex de plaques de Golgi, mitocondris i centrosoma

complex de Golgi representat per les cèl·lules individuals de la planta corpuscles membranes decorat, i en els animals - túbuls, bombolles i tancs. Aquest organoides per modificacions químiques i la posterior retirada de la junta en el citoplasma de les secrecions cel·lulars. També porta a terme la síntesi de la formació de polisacàrids i glicoproteïnes. Les mitocòndries - panxell és en forma de barra, filamentós o forma granular. Es limiten a les dues membranes, que consisteixen en una doble capa de fosfolípids i proteïnes. De les membranes internes d'aquests orgànuls surten crestes, les parets dels quals són enzims. Amb la seva ajuda, la síntesi de trifosfat d'adenosina (ATP). Els mitocondris es refereixen a vegades com "plantes d'energia cel·lulars", ja que proporcionen una part important de trifosfat d'adenosina. S'utilitza per la cèl·lula com a font d'energia química. A més, les mitocòndries realitzen altres funcions, incloent la transducció de senyals, la mort cel·lular, la diferenciació cel·lular. Centrosoma (el centre de la cel·la) es compon de dues centríols, que estan disposades en un angle entre si. Aquest orgànul està present en totes les plantes i animals (excepte els fongs elementals i inferior), i és responsable d'identificar els pols durant la mitosi. La cèl·lula que es divideix es divideix primer centrosoma. Això forma achromatin cargol que defineix cromosomes orientacions divergents cap als pols. També s'indica en els orgànuls cel·lulars i orgànuls pot ser per a fins especials, com ara cilis i flagels. A més, en certes etapes de la vida que pot ser i la inclusió, és a dir, l'element del temps. Per exemple, els nutrients, com ara gotetes de greix, proteïna, midó, glicogen, etc ...

Limfòcits - cèl·lules clau del sistema immune

Limfòcits - són cèl·lules importants que pertanyen al grup de les cèl·lules blanques de la sang d'humans i animals i participa en les reaccions immunològiques. Es divideixen per la grandària i les característiques estructurals en tres subgrups:

• petita - menys de 8 micres de diàmetre;
• mitjà - diàmetre de 8 a 11 micres;
• alta - més d'11 micres de diàmetre.

limfòcits petits predominen en la sang d'animals. Ells tenen un nucli gran rodó, que preval sobre el volum del citoplasma. El citoplasma dels limfòcits en aquest subgrup s'assembla a una vora nuclear o de falç, adjacent a un costat del nucli. Sovint, en la matriu conté una sèrie de grànuls azurófilos de mida petita. Els mitocondris, els elements de placa del complex i EPS túbuls són pocs i estan situats prop de la cavitat nuclear. limfòcits mitjanes i grans estan disposades de manera una mica diferent. Els seus nuclis són en forma de fesol conté quantitat mínima de cromatina condensada. Són fàcils de distingir el nuclèol. limfòcits citoplasmàtics grups segon i tercer té una vora més ample. Dues classes conegudes de limfòcits, l'anomenada B i T limfòcits. Primer format en animals en mielovidnoy medul·la òssia. Aquestes cèl·lules tenen la capacitat de formar immunoglobulines. Amb la seva ajuda limfòcits B interactuen amb antígens, el reconeixement d'aquest últim. Els limfòcits T s'originen a partir de cèl·lules de moll d'os en l'estafa (en les seves llesques part cortical). Aquests són els antígens d'histocompatibilitat superfície de la membrana citoplasmàtica, així com nombrosos receptors per mitjà del qual el reconeixement de partícules estranyes. limfòcits petits presenten principalment limfòcits T (70%), entre els quals hi ha un gran nombre de cèl·lules de llarga vida. La gran majoria dels limfòcits B són de curta durada - des d'una setmana a un mes.

Esperem que el nostre article ha estat útil, i ara que sabem el que el citoplasma, i plazmelemma hyaloplasm. Com bé sap, quines són les funcions, l'estructura i el significat de la vida del cos de les estructures cel·lulars.