Protoplasma historie, egenskaper, komponenter, funksjoner

1681
Robert Johnston
Protoplasma historie, egenskaper, komponenter, funksjoner

De protoplasma det er det levende materialet i cellen. Denne strukturen ble først identifisert i 1839 som en skille væske fra veggen. Det ble ansett å være et gjennomsiktig, tyktflytende og utvidbart stoff. Det ble tolket som en struktur uten tilsynelatende organisering og med mange organeller.

Protoplasma har blitt ansett for å være hele den delen av cellen som er inne i plasmamembranen. Imidlertid har noen forfattere tatt med cellemembranen, kjernen og cytoplasmaet i protoplasmaet..

Animal eukaryotisk celle. Kilde: Av Nikol valentina romero ruiz [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], fra Wikimedia Commons

For tiden er begrepet protoplasma ikke mye brukt. I stedet har forskere foretrukket å henvise direkte til mobilkomponenter.

Artikkelindeks

  • 1 Historie
    • 1.1 Protoplasmisk teori
  • 2 Generelle egenskaper
  • 3 komponenter
    • 3.1 Plasmamembran
    • 3.2 Cytoplasma
    • 3.3 Cytosol
    • 3.4 Cytoskjelett
    • 3.5 Organeller
    • 3.6 Nukleoplasma
  • 4 funksjoner
    • 4.1 Fysiologiske egenskaper
  • 5 Referanser

Historie

Begrepet protoplasma tilskrives den svenske anatomisten Jan Purkyne i 1839. Det ble brukt til å referere til det formative materialet til dyreembryoer..

Men så tidlig som i 1835 beskrev zoologen Felix Dujardin stoffet inne i rhizopoder. Det gir det navnet sarcoda og indikerer at det har fysiske og kjemiske egenskaper.

Senere, i 1846, introduserte den tyske botanikeren Hugo von Mohl begrepet protoplasma for å referere til stoffet som er tilstede i planteceller..

I 1850 forener botanikeren Ferdinand Cohn vilkårene, noe som indikerer at både planter og dyr har protoplasma. Forskeren påpeker at i begge organismer er stoffet som fyller cellene likt.

I 1872 introduserte Beale begrepet bioplasme. I 1880 foreslo Hanstein ordet protoplast, et nytt begrep som refererer til hele cellen, unntatt celleveggen. Dette begrepet ble brukt av noen forfattere for å erstatte cellen.

I 1965 introduserte Lardy begrepet cytosol, som senere ble brukt til å navngi væsken inne i cellen.

Protoplasmisk teori

Anatomisten Max Schultze foreslo på slutten av 1800-tallet at det grunnleggende grunnlaget for livet er protoplasma. Schultze foreslo at protoplasma er stoffet som regulerer de vitale aktivitetene til vev i levende ting..

Schultzes arbeider anses å være utgangspunktet for protoplasmatisk teori. Denne teorien ble støttet av forslagene fra Thomas Huxley i 1868 og av andre tidens forskere.

Den protoplasmiske teorien uttalte at protoplasma utgjorde det fysiske grunnlaget for livet. På en slik måte at studiet av dette stoffet vil tillate oss å forstå funksjonen til levende vesener, inkludert arvemekanismene..

Med en bedre forståelse av cellefunksjon og struktur har den protoplasmiske teorien mistet sin gyldighet.

Generelle egenskaper

Protoplasma består av forskjellige organiske og uorganiske forbindelser. Det vanligste stoffet er vann, som utgjør nesten 70% av totalvekten og fungerer som bærer, løsningsmiddel, termoregulator, smøremiddel og strukturelt element..

I tillegg består 26% av protoplasmaet av generelt organiske makromolekyler. Dette er store molekyler dannet ved polymerisering av mindre underenheter..

Blant disse finner vi karbohydrater, makromolekyler sammensatt av karbon, hydrogen og oksygen, som lagrer energi til cellen. De brukes i de forskjellige metabolske og strukturelle funksjonene til protoplasma.

På samme måte er det forskjellige typer lipider (nøytrale fettstoffer, kolesterol og fosfolipider), som også fungerer som en kilde til energi for cellen. I tillegg er de en bestanddel av membranene som regulerer de forskjellige protoplasmatiske funksjonene..

Proteiner utgjør nesten 15% av sammensetningen av protoplasma. Blant disse har vi strukturelle proteiner. Disse proteinene danner det protoplasmatiske rammeverket, og bidrar til organisering og mobil transport..

Andre proteiner som er tilstede i protoplasma er enzymer. De fungerer som katalysatorer (stoffer som endrer hastigheten til en kjemisk reaksjon) av alle metabolske prosesser..

Likeledes er forskjellige uorganiske ioner til stede som bare tilsvarer 1% av sammensetningen (kalium, magnesium, fosfor, svovel, natrium og klor). Disse bidrar til å opprettholde pH i protoplasma.

Komponenter (rediger)

Protoplasma består av plasmamembranen, cytoplasmaet og nukleoplasmaet. Imidlertid er det i dag, takket være fremskritt innen elektronmikroskopi, kjent at cellestrukturen er enda mer komplisert.

Det er i tillegg et stort antall subcellulære rom og strukturelt veldig komplekse mobilinnhold. I tillegg til organeller, som er inkludert her som en del av cytoplasmaet.

Plasmamembran

Plasmamembranen eller plasmalemmaet består av omtrent 60% proteiner og 40% lipider. Dens strukturelle arrangement er forklart av den flytende mosaikkmodellen. I dette presenterer membranen et fosfolipid dobbeltlag der proteiner er innebygd.

Alle cellemembraner anses å ha samme struktur. Imidlertid er plasmalemma cellens tykkeste membran..

Plasmalemmaet kan ikke sees med lysmikroskopet. Først på slutten av 50-tallet av det 20. århundre kunne strukturen bli detaljert.

Cytoplasma

Cytoplasmaet er definert som alt materialet i cellen som er inne i plasmalemmaet, ikke inkludert kjernen. Cytoplasmaet inkluderer alle organeller (cellulære strukturer med definert form og funksjon). Likeledes stoffet der de forskjellige mobilkomponentene er nedsenket.

Cytosol

Cytosolen er væskefasen i cytoplasmaet. Det er en nesten flytende gel som inneholder mer enn 20% av proteinene i cellen. De fleste av disse er enzymer.

Cytoskelett

Cytoskjelettet utgjør et proteinrammeverk som danner det cellulære rammeverket. Den består av mikrofilamenter og mikrotubuli. Mikrofilamenter består hovedsakelig av aktin, selv om det finnes andre proteiner.

Disse filamentene har forskjellig kjemisk sammensetning i forskjellige typer celler. Mikrotubuli er rørstrukturer som i utgangspunktet er laget av tubulin.

Organeller

Organeller er mobilstrukturer som oppfyller en bestemt funksjon. Hver og en er avgrenset av membraner. Noen organeller har bare en membran (vakuol, dictyosomes), mens andre avgrenses av to membraner (mitokondrier, kloroplaster).

Membranene i organellene har samme struktur som plasmalemmaet. De er tynnere og deres kjemiske sammensetning er forskjellig avhengig av funksjonen de utfører.

Innen organellene forekommer forskjellige kjemiske reaksjoner katalysert av spesifikke enzymer. På den annen side er de i stand til å bevege seg i den vandige fasen av cytoplasmaet.

I organellene er det forskjellige reaksjoner av stor betydning for cellens funksjon. I dem utskilles blant annet stoffer, fotosyntese og aerob respirasjon.

Nukleoplasma

Kjernen er den cellulære organellen som inneholder cellens genetiske informasjon. I den forekommer prosessene med celledeling.

Tre komponenter i kjernen gjenkjennes: kjernekapsling, nukleoplasma og nukleolus. Atomhylsen skiller kjernen fra cytoplasmaet og består av to membranenheter. 

Nukleoplasmaet er det indre stoffet som er internt avgrenset av kjernekapslingen. Det utgjør en vandig fase som inneholder et stort antall proteiner. De er hovedsakelig enzymer som regulerer metabolismen av nukleinsyrer.

Kromatin (DNA i sin spredte fase) er inneholdt i nukleoplasmaet. I tillegg presenteres kjernen, som er en struktur dannet av proteiner og RNA.

Funksjoner

Alle prosessene som oppstår i cellen er assosiert med protoplasma, gjennom dets forskjellige komponenter.

Plasmamembranen er en selektiv strukturell barriere som styrer forholdet mellom en celle og omgivelsene som omgir den. Lipider forhindrer passering av hydrofile stoffer. Proteiner kontrollerer stoffene som kan krysse membranen og regulerer inn- og utgang i cellen.

Ulike kjemiske reaksjoner forekommer i cytosolen, for eksempel glykolyse. Dette er direkte involvert i endringer i celleviskositet, amoeboid bevegelse og cyklose. Likeledes er det av stor betydning i dannelsen av den mitotiske spindelen under celledeling..

I cytoskjelettet er mikrofilamenter assosiert med cellebevegelse og sammentrekning. Mens mikrotubuli er involvert i celletransport og hjelper til med å forme cellen. De deltar også i dannelsen av sentrioler, cilia og flagella..

Intracellulær transport, så vel som transformasjon, montering og utskillelse av stoffer, er ansvaret for det endoplasmatiske retikulumet og diktyosomene.

Prosessene for transformasjon og akkumulering av energi forekommer i fotosyntetiske organismer som har kloroplaster. Å skaffe ATP gjennom cellulær respirasjon skjer i mitokondriene.

Fysiologiske egenskaper

Tre fysiologiske egenskaper assosiert med protoplasma er beskrevet. Dette er metabolisme, reproduksjon og irritabilitet..

I protoplasma finner alle metabolske prosesser i cellen sted. Noen prosesser er anabole og er relatert til syntesen av protoplasma. Andre er katabolske, og er involvert i oppløsningen. Metabolisme inkluderer prosesser som fordøyelse, respirasjon, absorpsjon og utskillelse..

Alle prosessene assosiert med reproduksjon ved celledeling, så vel som kodingen for syntesen av proteiner som kreves i alle cellulære reaksjoner, forekommer i cellens kjerne, inneholdt i protoplasmaet..

Irritabilitet er protoplasmas respons på en ekstern stimulans. Dette er i stand til å frigjøre en fysiologisk respons som gjør at cellen kan tilpasse seg miljøet som omgir den..

Referanser

  1. Liu D (2017) Cellen og protoplasma som beholder, gjenstand og stoff: 1835-1861. Journal of the History of Biology 50: 889-925.
  2. Paniagua R, M Nistal, P Sesma, M Álvarez-Uría, B Fraile, R Anadón, FJ Sáez og M Miguel (1997) Plante- og dyrecytologi og histologi. Biologi av dyre- og planteceller og vev. Andre utgave. McGraw Hill-Interamericana of Spain. Madrid Spania. 960 s.
  3. Welch GR og J Clegg (2010) Fra protoplasmatisk teori til cellulær systembiologi: en 150-års refleksjon. Am. J. Physiol. Celle Physiol. 298: 1280-1290.
  4. Welch GR og J Clegg (2012) Cell versus protoplasm: revisionist history. Cell Biol. Int. 36: 643-647.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.