Ce este citoplasma? Structura, compoziția și proprietățile citoplasmei

Ce este citoplasma? Care este structura și compoziția sa? Ce funcții funcționează? În acest articol vom răspunde în detaliu la toate aceste întrebări. În plus, luăm în considerare trăsăturile structurale ale citoplasmei și proprietățile acesteia și vorbim, de asemenea, despre divizare soluție coloidală, structura membranelor celulare și organele celulare cele mai importante.

Unități structurale ale tuturor țesuturilor și organelor celulei. Două tipuri de organizare structurală

Se știe că celulele formează țesuturile tuturor plantelor și animalelor. Aceste unități structurale ale tuturor lucrurilor vii pot să difere în formă, dimensiune și chiar structură internă. În același timp, aceștia au principii similare în procesele de viață, inclusiv metabolismul, creșterea și dezvoltarea, iritabilitatea și variabilitatea. Cele mai simple forme de viață constau într-o singură celulă și se înmulțește prin împărțire.
Oamenii de știință au identificat două tipuri de organizare a structurii celulare:

• procariote;
• eucariotă.

Ele au multe diferențe în structura lor. În celula procariotică structura structurală este absentă. Cromozomul său unic este localizat direct în citoplasmă, adică nu se separă de celelalte elemente. Această structură este caracteristică bacteriilor. Citoplasma lor este slabă în structura structurilor, dar în ea există mici ribozomi. Eukarioticul este mult mai complicat decât o celulă procariotică. ADN-ul său, asociat cu proteina, este localizat în cromozomi, localizați într-un organoid celular separat - nucleul. Se separă de alte organele celulare printr-o membrană poroasă și constă din elemente precum: cromatina, sucul nuclear și nucleul. Cu toate acestea, există ceva în comun cu cele două tipuri de organizare celulară. Ambele procariote și eucariote au o membrană. Și conținutul lor intern este reprezentat de o soluție coloidală specială, în care există numeroase organoizi și incluziuni temporare.

Celula eucariotă: citoplasma. Compoziția și funcțiile sale

Deci, trecem la esența cercetării noastre. Ce este citoplasma? Să examinăm mai atent această educație celulară. Citoplasma este componenta arhivă a celulei, situată între nucleul și membrana plasmatică. Semi-lichid, este permeabil cu tubuli, microtubuli, microfilamente și filamente. De asemenea, citoplasma poate fi înțeleasă ca o soluție coloidală, care se caracterizează prin mișcarea particulelor coloidale și a altor componente. In acest semi-mediu constând din apă și diferiți compuși organici și anorganici, aranjate structurile celulare, organite, precum și activarea temporară. Cele mai importante funcții ale citoplasmei sunt următoarele. Realizează proiectarea tuturor componentelor celulare într-un singur sistem. Datorită tubulilor și microtubuli citoplasmă celulei realizează funcția scheletului și asigură un mediu pentru procese fiziologice și biochimice. În plus, oferă o oportunitate pentru funcționarea tuturor organelelor celulare și asigură mișcarea. Aceste funcții ale celulelor citoplasmatice sunt extrem de importante, deoarece permit unității structurale a tuturor lucrurilor vii să-și desfășoare activitatea vitală vitală. Acum știi ce este citoplasma. Și, de asemenea, conștient de ce poziție în celula este nevoie și de ce "lucrează" pe care o efectuează. Apoi vom analiza în detaliu compoziția și structura soluției coloidale.

Există diferențe în citoplasma celulelor vegetale și animale?

Sunt luate în considerare organoamidele cu membrană într-o soluție coloidală Aparatul Golgi, reticulul endoplasmic, mitocondriile, lizozomii, plastidele și membrana citoplasmică externă. În celulele animalelor și plantelor, compoziția mediului semilichid diferă. Citoplasma în celule de plante are organele speciale - plastide. Acestea sunt organisme specifice de proteine ​​care diferă în funcție de funcții, forme și pigmenți de culoare în diferite culori. Plastidele sunt localizate în citoplasmă și sunt capabile să se deplaseze împreună cu acestea. Ele cresc, se înmulțesc și produc compuși organici care conțin enzime. Citoplasma din celula de plantă are trei tipuri de plastide. Galben sau portocaliu se numesc cromoplaste, cele verzi sunt cloroplaste, iar cele incolore se numesc leucoplaste. Există încă o caracteristică caracteristică - complexul Golgi este reprezentat de dictiozomii împrăștiați în toată citoplasma. În celulele animale, spre deosebire de celulele de plante, există două straturi de citoplasmă. Cel exterior se numește ectoplasmă, iar cel interior se numește endoplasm. Primul strat este adiacent membranei celulare, iar al doilea strat este situat între el și membrana nucleară poroasă. Ectoplasmul are în componența sa un număr mare de microfilamente - filamente din molecule de actin proteic globular. Endoplasma conține diferite organoide, granule și se caracterizează prin vâscozitate redusă.

Hialoplasma într-o celulă eucariotă

Baza citoplasmei eucariotelor este așa-numita hialoplasmă. Este o soluție mucoasă, incoloră, eterogenă în care procesele metabolice sunt în mod constant prezente. Hialoplasma (cu alte cuvinte, matricea) este sistem coloidal cu o structură complexă. Compoziția sa include ARN solubil și proteine, lipide și polizaharide. Chiar și în hialoplasm conține un număr semnificativ de nucleotide, aminoacizi, precum și ioni de compuși anorganici cum ar fi Na^- sau Ca²⁺.Matricea nu are o structură omogenă. Este prezentată în două forme, numite gel (solid) și sol (lichid). Între ele există tranziții reciproce. În faza lichidă, există un sistem cu cele mai subțiri filamente proteice, numite microtubulete. Ele leagă toate structurile din interiorul celulei. Și în locurile de intersecție sunt grupuri de ribozomi. Microtrackerele împreună cu microtubuli și microfilamente formează un schelet citoplasmatic. Acesta determină și organizează locația tuturor organelurilor celulare.

Substanțe organice și anorganice într-o soluție celulară coloidală

Să luăm în considerare, care este compoziția chimică a citoplasmei? Substanțele conținute în celulă pot fi clasificate în două grupuri - organice și anorganice. Primul este reprezentat de proteine, carbohidrați, grăsimi și acizi nucleici. Carbohidrații din citoplasmă sunt reprezentați de mono-, di- și polizaharide. Prin monozaharide, cristale incolore, cu gust dulce, de obicei, includ fructoza, glucoza, riboză și altele asemenea. D. molecule mari polizaharide constau din monozaharide. În celulă, acestea sunt reprezentate de amidon, glicogen și celuloză. Lipidele, adică moleculele de grăsime, se formează prin reziduurile de glicerină și acizi grași. Structura citoplasmei: substanțele anorganice sunt în principal apă, care, de regulă, reprezintă 90% din masă. Efectuează funcții importante în citoplasmă. Apa este un solvent universal, dă elasticitate, are o contribuție directă la mișcarea substanțelor atât în ​​interiorul cât și între celule. În ceea ce privește macro care formează baza biopolimerilor, mai mult de 98% din compoziția totală ocupată de oxigen citoplasmatice, hidrogen, carbon și azot. Pe lângă acestea, celula conține sodiu, calciu, sulf, magneziu, clor și altele. Sărurile minerale sunt prezente ca anioni și cationi, în care raportul determină aciditatea lor.

Proprietățile unei soluții coloidale într-o celulă

Să analizăm în continuare care sunt principalele proprietăți ale citoplasmei. În primul rând, este un ciclu constant. Este mișcarea intracelulară a citoplasmei. A fost pentru prima dată înregistrată și descrisă în secolul al XVIII-lea de către omul de știință italian Corti. Cyclosis este efectuat în întreaga protoplasmă, inclusiv în firele care leagă citoplasma la nucleu. Dacă mișcarea încetează dintr-un anumit motiv, celula eucariotică moare. Citoplasma este neapărat într-un ciclu constant, care este detectat de mișcarea organelurilor. Viteza matricei depinde de diverși factori, inclusiv de lumină și temperatură. De exemplu, în epiderma câinilor de ceapă, rata ciclului este de aproximativ 6 m / s. Mișcarea citoplasmei în organismul plantelor are un impact enorm asupra creșterii și dezvoltării acesteia, facilitând transportul de substanțe între celule. A doua proprietate importantă este viscozitatea soluției coloidale. Acesta variază foarte mult în funcție de tipul de organism. În unele ființe vii, vâscozitatea citoplasmei poate fi destul de nesemnificativă vâscozitatea apei, alții, dimpotrivă, ating vâscozitatea glicerinei. Se crede că depinde de metabolism. Cu cât este mai intensă schimbarea, cu atât este mai mică vâscozitatea soluției coloidale. O altă proprietate importantă este semipermeabilitatea. Citoplasma din compoziția sa are membrane limită. Ei, datorită structurii lor speciale, au abilitatea de a trece selectiv moleculele anumitor substanțe și de a nu lăsa pe alții să treacă. Permeabilitatea selectivă a citoplasmei joacă un rol important în procesul activității vitale. Nu este constantă pe tot parcursul vieții, se schimbă odată cu vârsta și crește în organismele plantelor cu intensitate și temperatură în creștere. Este dificil să se supraestimeze importanța citoplasmei. Participă la metabolismul energetic, transportul nutrienților, excreția exotoxinelor. De asemenea, matricea este considerată o barieră osmotică și participă la reglementarea dezvoltării, creșterii și diviziunii celulare. Includerea citoplasmei joacă un rol important în replicarea ADN-ului.

Caracteristicile reproducerii celulare

Toate celulele vegetale și animale se înmulțesc prin divizare. Sunt cunoscute trei tipuri: indirect, direct și de reducere. Primul se numește amitoză. Împărțirea indirectă are loc după cum urmează. Inițial, nucleul este "ligat" și apoi se divide citoplasma. Ca rezultat, se formează două celule, care cresc treptat la dimensiunea maternă. Acest tip de diviziune la animale este extrem de rar. De regulă, ele au o divizare indirectă, adică mitoza. Este mult mai complicat decât amitoza și se caracterizează prin faptul că există o creștere a sintezei în nucleu și dublarea cantității de ADN. Mitoza are patru faze, numite profază, metafază, anafază și telofază.

• Prima fază se caracterizează prin formarea unei bobine de filamente de cromatină la locul nucleului și, ulterior, a cromozomilor sub formă de "vârfuri de păr". În această perioadă există o divergență a centriolilor față de poli și formarea unui ax achromatic de divizare.
• A doua etapă a mitozei diferă prin faptul că cromozomii, ajungând la spiralizarea maximă, încep să se așeze pe ecuatorul celulei într-un mod ordonat.
• În a treia fază, cromozomul este împărțit în două cromatide. În acest caz, firul arborelui se contractă și trage cromozomii fiicei în stâlpi opuși.
• În cea de-a patra fază a mitozei, are loc dispararea cromozomilor, precum și formarea unui plic nuclear în jurul lor. În același timp, citoplasma este împărțită. Celulele fiice au un set diploid de cromozomi.

Diviziunea de reducere este specifică numai celulelor sexuale. In acest tip de multiplicare de celule are loc formarea de formațiuni cromozomi pereche. O excepție este un cromozom neparat. Ca urmare a diviziunii de reducere în două celule fiice, se obține un set de cromozomi jumătate. Necăsătorit este într-o singură celulă fiică. celule de sex cu jumătate din numărul de cromozomi, mature și capabile de fertilizare, numit de sex feminin și gameți de sex masculin.

Conceptul de membrană citoplasmatică

La toate animalele, plantele, celule și chiar și cele mai simple bacterii au o unitate specială de suprafață care limitează și protejează matricea din mediul exterior. membrană citoplasmatică (plasmalema, membrana celulelor, membrana de plasma) este un strat selectiv permeabil de molecule (proteine, fosfolipide), care acoperă citoplasmă. Acesta include trei subsisteme:

• o membrană plasmatică;
• complexul supramembranar;
• suportul submembranar și aparatul de contracție al hialoplasmei.

Structura membranei citoplasmatice este că: ea cuprinde două straturi de molecule lipidice (bistratificate), fiecare astfel de moleculă are o coadă și un cap. Cozile se îndreaptă unul spre celălalt. Ele sunt hidrofobe. Capetele sunt hidrofile și sunt îndreptate spre interior și spre exterior spre celule. Moleculele de proteine ​​sunt incluse în bimetal. Și este asimetrică, iar în monostraturi se găsesc diferite lipide. De exemplu, într-o celulă eucariotă moleculele de colesterol se găsesc în interior, adiacent citoplasmă, jumătate de membrană. Glicolipidele sunt situate exclusiv în stratul exterior, iar lanțurile lor de carbohidrați sunt întotdeauna îndreptate spre exterior. membrană citoplasmatică are funcții importante, inclusiv limitarea conținutului intern al celulei din mediul exterior, permite să penetreze anumite substanțe (glucoza, aminoacizi) în celule. Plasmalemma transportă substanțele în interiorul celulei, precum și eliberarea lor spre exterior, adică izolarea. Prin porii penetrant apa, ioni și substanțe cu molecule mici și particulele grosiere sunt transportate în celulă prin fagocitoză. Pe suprafața formelor de membrana microvililor invaginarea și diverticul, care suge nu numai în mod eficient și să elibereze substanțe, dar, de asemenea, să comunice cu alte celule. Membrana oferă posibilitatea de a atașa o "unitate de viață" pe diferite suprafețe și facilitează mișcarea.

Organoidele din citoplasmă. Reticulul endoplasmatic și ribozomii

În plus față de hialoplasmă, citoplasma conține, de asemenea, mulți organoizi microscopici care diferă în structură. Prezența lor în celulele vegetale și animale indică faptul că toți aceștia îndeplinesc cele mai importante funcții și sunt vitale. Într-o oarecare măsură, aceste formațiuni morfologice sunt comparabile cu organele corpului uman sau a animalelor, ceea ce le permite să le numim organoizi. În citoplasmă se disting organele vizibile în microscopul luminos, complexul plachetar, mitocondriile și centrozomul. Utilizarea unui microscop electronic, microtubuli, lizozomi, ribozomi și o rețea de plasmă sunt detectate în matrice. Citoplasma celulei este pătrunsă de diferite canale, care au fost denumite "rețeaua endoplasmică". Pereții membranelor lor sunt în contact cu toate celelalte organele și formează un singur sistem care realizează metabolismul energetic, precum și mișcarea substanțelor din interiorul celulei. În pereții acestor canale sunt ribozomi, care arată ca mici granule. Acestea pot fi amplasate individual sau în grupuri. Ribosomii constau din cantități aproape egale de acid ribonucleic și proteine. Sunt de asemenea incluse în compoziția lor magneziu. Ribozomii nu pot fi numai în canalele EPS, ci și în citoplasmă și se găsesc în nucleul unde se formează. Agregatul de canale care au ribozomi se numește reticulul endoplasmic granular. Pe ei, cu excepția ribozomilor, sunt enzimele care promovează sinteza carbohidraților și a grăsimilor. În cavitățile interne ale canalelor se află produsele activității vitale a celulei. Uneori, în expansiunea EPS, se formează vacuole - cavități umplute cu suc de celulă și limitate de o membrană. Aceste organele suportă presiunea turgorului. Lizozomii sunt formațiuni mici ale formei ovale. Ele sunt împrăștiate în toată citoplasma. Lizozomii se formează în complexul EPS sau Golgi, unde sunt umpluți cu enzime hidrolitice. Lizozomii sunt proiectați pentru digestia particulelor prinse în interiorul celulei datorită fagocitozei.

Cytoplasma: structura și funcția organoidelor sale. Complexul de plăci Golgi, mitocondriile și centrozomii

Complexul Golgi este reprezentat în celulele plantei de corpuri separate, decorate cu membrane, iar la animale prin tuburi, bule și cisterne. Acest organoid este destinat pentru modificarea chimică, compactarea și eliberarea ulterioară a produselor secretoare celulare în citoplasmă. De asemenea, se sintetizează polizaharidele și formarea glicoproteinelor. Mitochondria - acest corp este în formă de tijă, filamentos sau granular. Acestea sunt limitate la două membrane, care constau din straturi duble de fosfolipide și proteine. Din membranele interne ale acestor organele, cristae, pe pereții căruia se află enzimele, se îndepărtează. Cu ajutorul lor, se sintetizează adenozin trifosfat (ATP). Mitochondria este denumită uneori "centrale electrice celulare", deoarece furnizează o porțiune semnificativă de adenozin trifosfat. Este folosit de către celulă ca sursă de energie chimică. În plus, mitocondriile îndeplinesc alte funcții, inclusiv: semnalizarea, necroza celulară, diferențierea celulelor. Centrosomul (centrul celular) constă din două centriole, care sunt situate la un unghi unul față de celălalt. Acest organoid este prezent în toate animalele și plantele (cu excepția protozoarelor și fungiilor inferioare) și este responsabil pentru determinarea poliilor în mitoză. În celula divizată, centrozomul este mai întâi împărțit. În acest caz, se formează un arbore de achromatină, care stabilește punctele de referință pentru diverși cromozomi la poli. În plus față de organoizii indicați, organele speciale se găsesc în celulă, de exemplu cilia și flagelul. De asemenea, la anumite etape ale vieții, pot exista incluziuni în ea, adică elemente temporare. De exemplu, substanțe nutritive cum ar fi: picături de grăsime, proteine, amidon, glicogen etc.

Limfocitele sunt cele mai importante celule ale sistemului imunitar

Limfocitele sunt celule importante aparținând grupei de leucocite din sânge a oamenilor și animalelor și care participă la reacții imunologice. Acestea sunt împărțite după mărimea și caracteristicile structurale în trei subgrupe:

• Mic - mai mic de 8 μm în diametru;
• medie - cu un diametru de 8 până la 11 microni;
• Mare - cu un diametru mai mare de 11 microni.

Limfocitele mici predomină în sângele animalelor. Ei au un nucleu rotund mare, care predomină peste volumul citoplasmatic. Citoplasma limfocitelor din acest subgrup arată ca o jantă nucleară sau o seceră adiacentă fiecărei părți a nucleului. Adesea, matricea conține o cantitate mică de granule azurofile. Mitochondria, elementele complexului de plăci și a tubulilor EPS nu sunt numeroase și sunt situate în apropierea depresiei nucleare. Limfocitele medii și mari sunt aranjate oarecum diferit. Nucleele lor sunt în formă de fasole, conțin o cantitate mai mică de cromatină condensată. În ele este ușor să distingem nucleul. Citoplasma limfocitelor din grupa a doua și a treia are o margine mai largă. Două clase de limfocite sunt cunoscute, așa-numitele limfocite B și T. Primele sunt formate pe animale în țesutul maduvei osoase mieloide. Aceste celule au capacitatea de a forma imunoglobuline. Cu ajutorul lor, limfocitele B interacționează cu antigene, recunoscând acestea din urmă. Limfocitele T se formează din celulele măduvei osoase din timus (în partea corticală a lobulelor). În membrana lor citoplasmatică sunt antigeni de histocompatibilitate de suprafață, precum și numeroși receptori, prin care se recunoaște particule străine. Limfocitele mici sunt reprezentate, în principal, de limfocite T (mai mult de 70%), dintre care există un număr mare de celule vii lungi. Marea majoritate a limfocitelor B nu trăiesc mult timp - de la o săptămână la o lună.

Sperăm că articolul nostru sa dovedit util, iar acum știi ce sunt citoplasma, hialoplasma și plasmolemma. Și, de asemenea, conștienți de ce funcții, structură și importanță pentru viața organismului acestor formațiuni celulare.