Protoplasmhistoria, allmänna egenskaper, komponenter, funktioner



den protoplasma det är cellens levande material. Denna struktur identifierades för första gången 1839 som en särskiljbar vätska av väggen. Det ansågs vara en genomskinlig, viskös och utdragbar substans. Det tolkades som en struktur utan uppenbar organisation och med många organeller.

Det har ansetts att protoplasmen är hela delen av cellen som är belägen inuti plasmamembranet. Vissa författare har emellertid inkluderat i protoplasmen cellmembranet, kärnan och cytoplasman.

För närvarande används termen protoplasma inte allmänt. Istället har forskare föredragit att referera direkt till cellulära komponenter.

index

  • 1 historia
    • 1.1 Protoplasmisk teori
  • 2 Allmänna egenskaper
  • 3 komponenter
    • 3.1 plasmamembran
    • 3,2 cytoplasma
    • 3.3 Citosol
    • 3.4 Cytoskeleton
    • 3,5 organeller
    • 3,6 nukleoplasma
  • 4 funktioner
    • 4.1 Fysiologiska egenskaper
  • 5 referenser

historia

Termen protoplasm är hänförd till den svenska anatomisten Jan Purkyne 1839. Det användes för att hänvisa till träningsmaterialet av djurfoster.

Men redan 1835 beskriver zoologen Felix Dujardin ämnet inne i rhizopoderna. Det ger namnet sarcoda och indikerar att det har fysiska och kemiska egenskaper.

Senare återupptog den tyska botanisten Hugo von Mohl år 1846 termen protoplasma för att referera till substansen närvarande i växtceller.

År 1850 förenar botaniker Ferdinand Cohn villkoren, vilket indikerar att det finns både protoplasma i både växter och djur. Forskaren påpekar att substansen som fyller cellerna är lika i båda organismerna.

1872 introducerade Beale termen bioplasma. År 1880 föreslog Hanstein ordet protoplast, en ny term som hänvisar till hela cellen, exklusive cellväggen. Denna term användes av vissa författare att ersätta cellen.

1965 introducerade Lardy termen cytosol, som sedan användes för att namnge vätskan inuti cellen.

Protoplasmisk teori

Anatomisten Max Schultze föreslog i slutet av 1800-talet att den grundläggande grunden för livet är protoplasma. Schultze föreslog att protoplasma är det ämne som reglerar vävnadens vitala aktiviteter i levande varelser.

Det anses att verk av Schultze är utgångspunkten för protoplasmatisk teori. Denna teori stöddes av Thomas Huxleys förslag 1868 och av andra tidens forskare.

Protoplasmiska teorin ansåg att protoplasma var den fysiska grunden för livet. På så sätt skulle studien av detta ämne möjliggöra förståelse för levande varelser, inklusive arvsmekanismerna.

Med den bästa förståelsen för cellulär struktur och funktion har protoplasmisk teori förlorat sin validitet.

Allmänna egenskaper

Protoplasmen utgöres av olika organiska och oorganiska föreningar. Det mest omfattande ämnet är vatten, vilket utgör nästan 70% av dess totala vikt och fungerar som en transportör, lösningsmedel, termoregulator, smörjmedel och strukturelement.

Dessutom består 26% av protoplasmen av generellt organiska makromolekyler. Dessa är stora molekyler bildade genom polymerisering av mindre delenheter.

Bland dessa är kolhydrater, makromolekyler som består av kol, väte och syre, som lagrar energi för cellen. De används i protoplasmens olika metaboliska och strukturella funktioner.

Det finns också olika typer av lipider (neutrala fetter, kolesterol och fosfolipider), som också fungerar som en energikälla för cellen. Dessutom är de en beståndsdel i membranen som reglerar de olika protoplasmiska funktionerna.

Proteinerna utgör nästan 15% av protoplasmens sammansättning. Bland dessa har vi strukturproteinerna. Dessa proteiner bildar protoplasmatiska ramar, vilket bidrar till deras organisation och celltransport.

Andra proteiner närvarande i protoplasmen är enzymerna. De fungerar som katalysatorer (ämnen som ändrar hastigheten på en kemisk reaktion) av alla metaboliska processer.

På samma sätt finns olika oorganiska joner närvarande som endast motsvarar 1% av deras sammansättning (kalium, magnesium, fosfor, svavel, natrium och klor). Dessa bidrar till att bibehålla protoplasmets pH.

komponenter

Protoplasmen består av plasmamembran, cytoplasma och nukleoplasma. Men nuförtiden är det tack vare utvecklingen av elektronisk mikroskopi känt att cellstrukturen är ännu mer komplicerad.

Det finns också ett stort antal subcellulära fack och strukturellt mycket komplexa cellulära innehåll. Förutom de organeller som ingår här som en del av cytoplasman.

Plasmamembran

Plasmamembranet eller plasmalemmen utgöres av cirka 60% proteiner och 40% lipider. Dess strukturella arrangemang förklaras av fluidmosaikmodellen. I detta presenterar membranet ett dubbelskikt av fosfolipider där proteiner är inbäddade.

Det anses att alla cellmembran har samma struktur. Plasmalemma är emellertid det tjockaste membranet i cellen.

Plasmalemma observeras inte med det optiska mikroskopet. Det var inte förrän i slutet av 50-talet av det tjugonde århundradet att dess struktur kunde vara detaljerad.

cytoplasman

Cytoplasmen definieras som allt materialet i cellen som befinner sig inne i plasmalemma, inte inklusive kärnan. Alla organeller ingår i cytoplasman (cellulära strukturer med definierad form och funktion). Också ämnet där de olika cellulära komponenterna är nedsänkta.

cytosol

Cytosolen är cytoplasmens flytande fas. Det är en nästan flytande gel som mer än 20% av cellens proteiner. Majoriteten av dessa är enzymer.

cytoskelettet

Cytoskeletten utgör ett proteinramverk som bildar den cellulära ramen. Den bildas av mikrofilament och mikrotubuli. Mikrofilament består huvudsakligen av aktin, även om det finns andra proteiner.

Dessa filament har olika kemisk sammansättning i olika typer av celler. Mikrotubuli är rörformiga strukturer som i grunden bildas av tubulin.

organell

Organellerna är cellulära strukturer som uppfyller en specifik funktion. Var och en avgränsas av membran. Vissa organeller har bara ett membran (vakuol, diktyosomer), medan andra är bundna av två membraner (mitokondrier, kloroplaster).

Membranen hos organellerna har samma struktur som plasmalemmen. De är tunnare och deras kemiska sammansättning är olika beroende på vilken funktion de uppfyller.

Inom organellerna förekommer olika kemiska reaktioner katalyserade av specifika enzymer. Å andra sidan kan de röra sig i cytoplasmens vattenfas.

I organellerna finns det olika reaktioner av stor betydelse för cellens funktion. Utsöndringen av ämnen, fotosyntes och aerob andning sker bland annat i dem

nucleoplasma

Kärnan är den cellulära organellen som innehåller cellens genetiska information. I samma celldelning uppstår processer.

Kärnkomponentets tre komponenter är kända: kärnvapenhölje, nukleoplasma och nukleolus. Kärnkärlet separerar kärnan från cytoplasman och bildas av två membranenheter. 

Nukleoplasman är den inre substansen som är internt avgränsad av kärnämnehöljet. Det är en vattenfas som innehåller ett stort antal proteiner. De är främst enzymer som reglerar metabolismen av nukleinsyror.

Kromatin (DNA i dess dispergerade fas) finns i nukleoplasman. Dessutom presenteras nukleolus, vilken är en struktur som bildas av proteiner och RNA.

funktioner

Alla processer som förekommer i cellen är associerade med protoplasma genom sina olika komponenter.

Plasmamembranet är en selektiv strukturell barriär som styr förhållandet mellan en cell och omgivningen som omger den. Lipider förhindrar passage av hydrofila ämnen. Proteinerna kontrollerar ämnen som kan passera membranet, reglerar inträde och utgång av samma till cellen.

Flera kemiska reaktioner uppträder i cytosolen, såsom glykolys. Denna intervenerar direkt i modifieringarna av den cellulära viskositeten, amoeboidrörelsen och cyklerna. På samma sätt har det stor betydelse för bildandet av den mitotiska spindeln under celldelning.

I cytoskeletten är mikrofilament associerade med cellulär kontraktion och rörelse. Medan mikrotubuli ingriper i celltransport och bidrar till att forma cellen. De deltar också i bildandet av centrioler, cilia och flagella.

Intracellulär transport, liksom omvandling, montering och utsöndring av ämnen, är ansvaret för endoplasmatiska retikulum och diktyosomer..

Processerna för transformation och ackumulering av energi förekommer i fotosyntetiska organismer som har kloroplaster. Förvärv av ATP genom cellulär andning sker i mitokondrier.

Fysiologiska egenskaper

Tre fysiologiska egenskaper associerade med protoplasma har beskrivits. Dessa är metabolism, reproduktion och irritabilitet.

Alla cellens metaboliska processer förekommer i protoplasmen. Vissa processer är anabola och är relaterade till syntesen av protoplasma. Andra är kataboliska och ingriper i deras sönderdelning. Metabolismen innefattar processer som matsmältning, andning, absorption och utsöndring.

Alla processer associerade med reproduktion genom celldelning, liksom kodningen för syntesen av proteiner som erfordras vid alla cellreaktioner, inträffar i cellens kärna, som finns i protoplasma.

Irritabilitet är protoplasmens respons till en yttre stimulans. Detta kan utlösa ett fysiologiskt svar som gör det möjligt för cellen att anpassa sig till omgivningen som omger den.

referenser

  1. Liu D (2017) Cellen och protoplasmen som behållare, föremål och substans: 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 och M Miguel (1997) Plant- och djurcytologi och histologi. Biologi av djur- och växtceller och vävnader. Andra upplagan. McGraw Hill-Interamericana i Spanien. Madrid, Spanien 960 s.
  3. Welch GR och J Clegg (2010) Från protoplasmisk teori till cellulär systembiologi: en 150-årig reflektion. Am. J. Physiol. Cellfysiol. 298: 1280-1290.
  4. Welch GR och J Clegg (2012) Cell kontra protoplasma: revisionistisk historia. Cell Biol. Int. 36: 643-647.