Protoplasm historie, generelle karakteristika, komponenter, funktioner



den protoplasm det er det levende materiale i cellen. Denne struktur blev identificeret for første gang i 1839 som en skelnelig væske af væggen. Det blev anset for at være et gennemsigtigt, viskøst og strækbart stof. Det blev fortolket som en struktur uden tilsyneladende organisation og med mange organeller.

Det er blevet overvejet, at protoplasma er hele delen af ​​cellen, som er placeret inde i plasmamembranen. Imidlertid har nogle forfattere inkluderet i protoplasma cellemembranen, kernen og cytoplasmaet.

I øjeblikket er udtrykket protoplasma ikke udbredt. I stedet har forskere foretrukket at henvise direkte til cellulære komponenter.

indeks

  • 1 historie
    • 1.1 Protoplasmisk teori
  • 2 Generelle egenskaber
  • 3 komponenter
    • 3.1 Plasmamembran
    • 3.2 cytoplasma
    • 3.3 Citosol
    • 3.4 Cytoskelet
    • 3,5 organeller
    • 3,6 nukleoplasma
  • 4 funktioner
    • 4.1 Fysiologiske egenskaber
  • 5 referencer

historie

Betegnelsen protoplasma tilskrives den svenske anatomist Jan Purkyne i 1839. Det blev brugt til at henvise til træningsmaterialet af animalske embryoner.

Men allerede i 1835 beskriver zoologen Felix Dujardin stoffet inde i rhizopodene. Det hedder sarcoda og indikerer at det har fysiske og kemiske egenskaber.

Senere i 1846 genoptog den tyske botaniker Hugo von Mohl udtrykket protoplasma for at henvise til substansen til stede inde i planteceller.

I 1850 botanikeren Ferdinand Cohn forener de vilkår, hvilket indikerer, at både planter og dyr der protoplasma. Forskeren påpeger, at i begge organismer er stoffet der fylder cellerne ens.

I 1872 introducerede Beale udtrykket bioplasma. I 1880 foreslog Hanstein ordet protoplast, et nyt udtryk, der refererer til hele cellen, eksklusive cellevæggen. Dette udtryk blev brugt af nogle forfattere til at erstatte cellen.

I 1965 introducerede Lardy udtrykket cytosolen, som derefter blev brugt til at navngive væsken inde i cellen.

Protoplasmisk teori

Anatomisten Max Schultze foreslog i slutningen af ​​1800-tallet, at det grundlæggende grundlag for livet er protoplasma. Schultze foreslog, at protoplasma er det stof, der regulerer vævs livlige aktiviteter i levende væsener.

Det vurderes, at værkerne af Schultze er udgangspunktet for protoplasmatisk teori. Denne teori blev støttet af Thomas Huxleys forslag i 1868 og af andre videnskabsmænd af tiden.

Den protoplasmatiske teori indebar, at protoplasma var det fysiske grundlag for livet. På en sådan måde ville undersøgelsen af ​​dette stof tillade forståelse af levende væsens funktion, herunder arvsmekanismerne.

Med den bedste forståelse af cellulær struktur og funktion har protoplasmatiske teorier mistet sin gyldighed.

Generelle egenskaber

Protoplasmaet består af forskellige organiske og uorganiske forbindelser. Det mest rigelige stof er vand, som udgør næsten 70% af dets samlede vægt og fungerer som en transportør, opløsningsmiddel, termoregulator, smøremiddel og strukturel element.

Desuden består 26% af protoplasma af generelt organiske makromolekyler. Disse er store molekyler dannet ved polymerisering af mindre underenheder.

Blandt disse er kulhydrater, makromolekyler sammensat af carbon, hydrogen og oxygen, som opbevarer energi til cellen. De anvendes i protoplasmens forskellige metaboliske og strukturelle funktioner.

Der er også forskellige typer af lipider (neutrale fedtstoffer, kolesterol og fosfolipider), som også tjener som en energikilde til cellen. Derudover er de en bestanddel af membranerne, der regulerer de forskellige protoplasmiske funktioner.

Proteinerne udgør næsten 15% af protoplasmens sammensætning. Blandt disse har vi strukturproteinerne. Disse proteiner danner protoplasmatiske rammer, der bidrager til deres organisation og cellulære transport.

Andre proteiner, der er til stede i protoplasmaet, er enzymerne. De fungerer som katalysatorer (stoffer, der ændrer hastigheden af ​​en kemisk reaktion) af alle metaboliske processer.

På samme måde findes forskellige uorganiske ioner, der kun svarer til 1% af deres sammensætning (kalium, magnesium, fosfor, svovl, natrium og chlor). Disse bidrager til at opretholde protoplasmens pH.

komponenter

Protoplasma er sammensat af plasmamembranen, cytoplasmaet og nukleoplasmaet. Men i dag, takket være fremskridtene med elektronisk mikroskopi, er det kendt, at den cellulære struktur er endnu mere kompliceret.

Der er også et stort antal subcellulære rum og strukturelt meget komplekse cellulære indhold. Ud over organellerne, som er inkluderet her som en del af cytoplasmaet.

Plasmamembran

Plasmamembranen eller plasmalemma udgøres af ca. 60% proteiner og 40% lipider. Dens strukturelle arrangement er forklaret af væskemosaikmodellen. I dette præsenterer membranen et dobbeltlag af phospholipider, hvor proteiner er indlejret.

Det antages, at alle cellemembraner har samme struktur. Plasmalemma er imidlertid den tykkeste membran i cellen.

Plasmalemmaet observeres ikke med det optiske mikroskop. Det var først i slutningen af ​​50'erne i det tyvende århundrede, at dets struktur kunne blive detaljeret.

cytoplasma

Cytoplasma er defineret som alt materialet i cellen, der er inde i plasmalemmet, ikke inklusive kernen. Alle organeller er inkluderet i cytoplasmaet (cellulære strukturer med defineret form og funktion). Også stoffet, hvori de forskellige cellulære komponenter er nedsænket.

cytosolen

Cytosolen er cytoplasmens fluid fase. Det er en næsten flydende gel, at mere end 20% af cellens proteiner. Størstedelen af ​​disse er enzymer.

cytoskelet

Cytoskelet udgør en proteinramme, der danner den cellulære ramme. Den er dannet af mikrofilamenter og mikrotubuli. Mikrofilamenter består hovedsageligt af actin, selvom der er andre proteiner.

Disse filamenter har forskellig kemisk sammensætning i forskellige typer af celler. Mikrotubuli er rørformede strukturer dannet i grunden af ​​tubulin.

organel

Organellerne er cellulære strukturer, der opfylder en bestemt funktion. Hver af dem er afgrænset af membraner. Nogle organeller har kun en membran (vacuole, dictyosomer), mens andre er afgrænset af to membraner (mitokondrier, chloroplaster).

Membranen i organellerne har den samme struktur som plasmalemma. De er tyndere, og deres kemiske sammensætning er forskellig i forhold til den funktion, de opfylder.

Indenfor organellerne forekommer forskellige kemiske reaktioner katalyseret af specifikke enzymer. På den anden side er de i stand til at bevæge sig i cytoplasmens vandige fase.

I organellerne er der forskellige reaktioner af stor betydning for cellens funktion. Sekretionen af ​​stoffer, fotosyntese og aerobe åndedræbelser forekommer blandt dem i dem

nucleoplasma

Kernen er den cellulære organelle, der indeholder den genetiske information af cellen. I samme celleopdeling forekommer processer.

Tre kernekomponenter genkendes: nuklear kuvert, nukleoplasma og nukleolus. Den nukleare kuvert adskiller kernen fra cytoplasmaet og dannes af to membranenheder. 

Nukleoplasma er det indre stof, der er indbyrdes afgrænset af nukleare kuvert. Det er en vandig fase, der indeholder et stort antal proteiner. De er primært enzymer, der regulerer nukleinsyrernes metabolisme.

Kromatin (DNA i sin dispergerede fase) er indeholdt i nukleoplasmaet. Derudover er nukleolus præsenteret, hvilket er en struktur dannet af proteiner og RNA.

funktioner

Alle processer, der forekommer i cellen, er forbundet med protoplasma gennem dets forskellige komponenter.

Plasmamembranen er en selektiv strukturel barriere der styrer forholdet mellem en celle og omgivelserne, der omgiver det. Lipider forhindrer passage af hydrofile stoffer. Proteinerne styrer de stoffer, der kan krydse membranen, regulerer indgangen og udgangen af ​​det samme til cellen.

Adskillige kemiske reaktioner forekommer i cytosolen, såsom glycolyse. Denne intervenerer direkte i modifikationerne af den cellulære viskositet, amoeboidbevægelsen og cyklusserne. Ligeledes har det stor betydning i dannelsen af ​​den mitotiske spindel under celledeling.

I cytoskeletten er mikrofilamenter forbundet med cellulær kontraktion og bevægelse. Mens mikrotubuli griber ind i celletransporter og bidrager til at forme cellen. De deltager også i dannelsen af ​​centrioler, cilia og flagella.

Intracellulær transport og forarbejdning, samling og sekretion af stoffer, er det op til det endoplasmatiske reticulum og dictyosomes.

Processerne for transformation og akkumulering af energi forekommer i fotosyntetiske organismer, der har chloroplaster. Opnåelsen af ​​ATP gennem cellulær respiration forekommer i mitokondrier.

Fysiologiske egenskaber

Tre fysiologiske egenskaber forbundet med protoplasma er blevet beskrevet. Disse er metabolisme, reproduktion og irritabilitet.

Alle de metaboliske processer i cellen forekommer i protoplasmaet. Nogle processer er anabolske og er relateret til syntesen af ​​protoplasma. Andre er kataboliske og griber ind i deres opløsning. Metabolismen omfatter processer som fordøjelse, respiration, absorption og udskillelse.

Alle processer associeret med reproduktion ved celledeling, såvel som kodningen for syntesen af ​​proteiner, som kræves i alle cellulære reaktioner, forekommer i kernen i cellen indeholdt i protoplasmaet.

Irritabilitet er protoplasmens reaktion på et eksternt stimulus. Dette kan udløse et fysiologisk svar, der gør det muligt for cellen at tilpasse sig det omgivende miljø.

referencer

  1. Liu D (2017) Cellen og protoplasma som beholder, genstand og stof: 1835-1861. Journal of the History of Biology 50: 889-925.
  2. Paniagua R, M Nistal, P Sesma, M Álvarez-Uría, B Frail, R Anadón, FJ Sáez og M Miguel (1997) Plant- og dyret cytologi og histologi. Biologi af dyre- og planteceller og væv. Anden udgave. McGraw Hill-Interamericana of Spain. Madrid, Spanien 960 s.
  3. Welch GR og J Clegg (2010) Fra protoplasmisk teori til biologisk systembiologi: en 150-årig refleksion. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 298: 1280-1290.
  4. Welch GR og J Clegg (2012) Celle kontra protoplasma: revisionistisk historie. Cell Biol. Int. 36: 643-647.