Fungsi, Bahagian dan Ciri-ciri Cytoplasm



The sitoplasma adalah bahan yang terdapat di dalam sel-sel, yang merangkumi matriks sitoplasma (atau sitosol) dan petak subselular. cytosol adalah lebih sedikit daripada separuh (kira-kira 55%) daripada jumlah keseluruhan sel dan adalah kawasan di mana sintesis dan degradasi protein berlaku, menyediakan cara yang sesuai bagi menjalankan tindak balas metabolik diperlukan.

Semua komponen sel prokariotik berada dalam sitoplasma, manakala dalam eukariota ada bahagian lain, seperti nukleus. Dalam sel-sel eukariot, jumlah sel baki (45%) diduduki oleh organel cytoplasmic, seperti mitokondria, licin dan kasar retikulum endoplasma, nukleus, peroxisomes, lysosomes dan endosomes.

Indeks

  • 1 Ciri umum
  • 2 Komponen
    • 2.1 Citosol
    • 2.2 organ-organ membran
    • 2.3 organel diskret
    • 2.4 Organel tidak membran
    • 2.5 Rangkuman
  • 3 Sifat-sifat sitoplasma
    • 3.1 Ia adalah koloid
    • 3.2 sifat Thixotropic
    • 3.3 Sitoplasma bertindak seperti hidrogel
    • 3.4 Pergerakan kitaran
  • 4 Fasa sitosol
  • 5 Fungsi
  • 6 Rujukan

Ciri umum

sitoplasma adalah bahan yang mengisi dalam sel-sel dan dibahagikan kepada dua komponen: pecahan cecair dikenali sebagai cytosol atau organel dan matriks sitoplasma yang tertanam di dalamnya - dalam hal keturunan eukariot.

cytosol adalah matriks agar-agar dalam sitoplasma dan terdiri daripada pelbagai luas bahan larut, seperti ion, metabolit perantaraan, karbohidrat, lipid, protein dan asid ribonucleic (RNA). Ia boleh berlaku dalam dua fasa intervensi: fasa gel dan fasa matahari.

Ia adalah matriks koloid sama dengan gel akueus terdiri daripada air - terutamanya - dan rangkaian protein berserabut sepadan dengan Sitoskeleton, termasuk actin, microtubules dan filamen pertengahan, dan satu siri protein aksesori yang menyumbang untuk membentuk kekisi.

Rangkaian ini dibentuk oleh filamen protein yang tersebar di seluruh sitoplasma, memberikan sifat viskoelastik dan ciri-ciri gel kontraksi.

Sitoskeleton bertanggungjawab untuk memberikan sokongan dan kestabilan kepada seni bina selular. Selain mengambil bahagian dalam pengangkutan bahan dalam sitoplasma dan menyumbang kepada pergerakan sel, seperti dalam fagositosis.

Komponen

Sitoplasma terdiri daripada matriks sitoplasma atau sitosol dan organel yang tertanam dalam bahan gelatin ini. Seterusnya, masing-masing akan diterangkan dengan mendalam:

Citosol

Sitosol adalah bahan yang tidak berwarna, kadang kala berwarna abu-abu, gelatin dan lut ditemui di luar organel. Ia dianggap sebagai bahagian larut dalam sitoplasma.

Komponen paling banyak matriks ini adalah air, membentuk antara 65 dan 80% dari keseluruhan komposisinya, kecuali dalam sel tulang, enamel gigi dan biji.

Mengenai komposisi kimianya, 20% sesuai dengan molekul protein. Ia mempunyai lebih daripada 46 elemen yang digunakan oleh sel. Daripada jumlah ini, hanya 24 dianggap penting untuk kehidupan.

Antara elemen yang paling menonjol boleh disebut karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen, fosforus dan belerang.

Dengan cara yang sama, matriks ini kaya dengan ion dan pengekalan ini menghasilkan peningkatan tekanan osmotik sel. Ion-ion ini membantu mengekalkan keseimbangan asid-asas optimum dalam persekitaran selular.

Kepelbagaian ion yang terdapat dalam sitosol berbeza mengikut jenis sel yang dikaji. Sebagai contoh, sel-sel otot dan saraf mempunyai kepekatan tinggi kalium dan magnesium, manakala ion kalsium amat banyak dalam sel-sel darah..

Organel membran

Dalam kes sel eukariotik, terdapat pelbagai ruang subselular yang tertanam dalam matriks sitoplasma. Ini boleh dibahagikan kepada organel membran dan diskret.

Retikulum endoplasma dan peralatan Golgi tergolong dalam kumpulan pertama, kedua-duanya adalah sistem membran berbentuk beg yang saling berkaitan. Atas sebab ini, sukar untuk menentukan had strukturnya. Di samping itu, petak-petak ini membentang kesinambungan spatial dan temporal dengan membran plasma.

Retikulum endoplasma dibahagikan kepada lancar atau kasar, bergantung pada kehadiran atau ketiadaan ribosom. Lancar adalah bertanggungjawab untuk metabolisme molekul kecil, mempunyai mekanisme detoksifikasi dan sintesis lipid dan steroid.

Sebaliknya, retikulum endoplasmik kasar mempunyai ribosom berlabuh ke membrannya dan terutamanya bertanggungjawab terhadap sintesis protein yang akan dikumuhkan oleh sel.

Peralatan Golgi adalah satu set cakera dalam bentuk cakera dan mengambil bahagian dalam sintesis membran dan protein. Di samping itu, ia mempunyai jentera enzim yang diperlukan untuk membuat perubahan dalam protein dan lipid, termasuk glikosilasi. Ia turut mengambil bahagian dalam penyimpanan dan pengedaran lysosomes dan peroxisomes.

Organisma diskret

Kumpulan kedua terdiri daripada organel intraselular yang diskret dan hadnya diperhatikan dengan jelas oleh kehadiran membran.

Mereka terpencil dari organ-organ lain dari sudut pandang struktur dan fizikal, walaupun terdapat interaksi dengan petak-petak lain, misalnya, mitokondria dapat berinteraksi dengan organel membran.

Dalam kumpulan ini ialah mitokondria, organel memiliki yang diperlukan untuk menjalankan laluan metabolik penting seperti enzim kitaran asid sitrik, rantaian pengangkutan elektron, ATP sintesis dan b-pengoksidaan asid lemak.

The lisysomes juga organell diskret dan bertanggungjawab untuk menyimpan enzim hidrolisis yang membantu penyerapan semula protein, memusnahkan bakteria dan degradasi organel sitoplasma.

Microbodies (peroxisomes) mengambil bahagian dalam reaksi oksidatif. Struktur ini mempunyai enzim catalase yang membantu mengubah hidrogen peroksida - metabolisme toksik - ke dalam bahan-bahan yang tidak berbahaya kepada sel: air dan oksigen. B-pengoksidaan asid lemak berlaku di dalam badan-badan ini.

Dalam kes tumbuhan, terdapat organel lain yang dipanggil plastid. Ini menjalankan puluhan fungsi dalam sel tumbuhan dan yang paling cemerlang adalah kloroplas, di mana fotosintesis berlaku.

Organel tidak membran

Sel ini juga mempunyai struktur yang tidak dibatasi oleh membran biologi. Ini termasuk komponen sitoskeletal yang meliputi microtubules, filamen sekejap dan actin microfilaments..

Filamen aktin terdiri daripada molekul globular dan rantai fleksibel, sementara filamen perantaraan lebih tahan dan terdiri daripada protein yang berlainan. Protein ini bertanggungjawab untuk memberikan ketahanan terhadap daya tarikan dan memberi kekuatan kepada sel.

Centrioles adalah duo struktur dalam bentuk silinder dan juga organel tidak membran. Mereka terletak di centrosomes atau pusat microtubules yang dianjurkan. Struktur ini menimbulkan badan asas silia.

Akhirnya, terdapat ribosom, struktur yang terbentuk oleh protein dan RNA ribosom yang menyertai proses terjemahan (sintesis protein). Mereka boleh bebas di sitosol atau berlabuh dengan retikulum endoplasma kasar.

Walau bagaimanapun, beberapa penulis tidak menganggap bahawa ribosom perlu dikelaskan sebagai organel sendiri..

Kemasukan

Kemasukan adalah komponen sitoplasma yang tidak sesuai dengan organel dan dalam kebanyakan kes mereka tidak dikelilingi oleh membran lipid.

Kategori ini termasuk sebilangan besar struktur heterogen, seperti granul pigmen, kristal, lemak, glikogen dan beberapa bahan buangan..

Tubuh-badan ini boleh dikelilingi oleh enzim-enzim yang mengambil bahagian dalam sintesis makromolekul dari bahan yang ada dalam inklusi. Contohnya, kadang-kadang glikogen boleh dikelilingi oleh enzim seperti glikogen sintetik atau fosforilasi glikogen.

Kemasukan adalah perkara biasa dalam sel-sel hati dan sel-sel otot. Dengan cara yang sama, kemasukan rambut dan kulit mempunyai butiran pigmen yang memberi mereka warna ciri-ciri struktur ini.

Sifat-sifat sitoplasma

Ia adalah koloid

Secara kimia, sitoplasma adalah koloid, oleh itu ia mempunyai ciri-ciri penyelesaian dan penggantungan serentak. Ia terdiri daripada molekul berat molekul rendah seperti garam dan glukosa dan juga oleh molekul jisim yang lebih besar seperti protein.

Sistem koloid boleh didefinisikan sebagai campuran zarah diameter antara 1 / 1,000,000 hingga 1 / 10,000 yang tersebar dalam medium cair. Semua protoplasma selular, yang merangkumi kedua-dua sitoplasma dan nukleoplasma, adalah penyelesaian koloid, kerana protein yang tersebar mempamerkan semua ciri-ciri sistem ini.

Protein dapat membentuk sistem koloid yang stabil, kerana mereka bertindak sebagai ion yang dikenakan dalam larutan dan berinteraksi mengikut caj mereka dan kedua, mereka dapat menarik molekul air. Seperti mana-mana koloid, ia mempunyai harta untuk mengekalkan keadaan penggantungan ini, yang memberikan kestabilan kepada sel.

Penampilan cytoplasm berawan kerana molekul-molekul yang menyusunnya besar dan membiasakan cahaya, fenomena ini dipanggil kesan Tyndall.

Sebaliknya, pergerakan Brownian zarah meningkatkan pergerakan zarah, memihak kepada reaksi enzimatik dalam sitoplasma selular.

Sifat Thixotropic

Sitoplasma mempamerkan sifat thixotropic, seperti juga beberapa cecair bukan Newton dan pseudoplastics. Thixotropy merujuk kepada perubahan kelikatan dari masa ke masa: apabila bendalir tertakluk kepada usaha, kelikatan penurunan yang sama.

Bahan-bahan Thixotropic mempunyai kestabilan dalam keadaan peristirahatan dan, apabila terganggu, mengalami kebocoran. Dalam persekitaran sehari-hari, kita bersentuhan dengan jenis bahan seperti sos tomato dan yogurt.

Sitoplasma bertindak seperti hidrogel

Hidrogel adalah bahan semulajadi atau sintetik yang boleh berliang atau tidak dan mempunyai keupayaan untuk menyerap sejumlah besar air. Kapasiti lanjutannya bergantung kepada faktor-faktor seperti osmolariti medium, kekuatan ionik dan suhu.

Sitoplasma mempunyai sifat hidrogel, kerana ia dapat menyerap sejumlah besar air dan jumlahnya berbeza-beza sebagai tindak balas kepada bahagian luar. Ciri-ciri ini telah disokong dalam sitoplasma mamalia.

Pergerakan kitaran

Matriks sitoplasmik mampu membuat pergerakan yang mencipta aliran semasa atau sitoplasma. Pergerakan ini biasanya diperhatikan dalam fasa cytosol cecair dan adalah punca anjakan petak selular pinosomas, phagosomes, lysosomes, mitokondria, Sentriol, dan lain-lain.

Fenomena ini telah diperhatikan di kebanyakan sel haiwan dan tumbuhan. Pergerakan amoeboid protozoa, leukosit, sel epitelium dan struktur lain bergantung kepada pergerakan sitosis dalam sitoplasma.

Fasa-titik sitosol

Kelikatan matriks ini berbeza-beza bergantung kepada kepekatan molekul dalam sel. Terima kasih kepada sifat koloidinya, dua fasa atau keadaan boleh dibezakan dalam sitoplasma: fasa matahari dan fasa gel. Yang pertama menyerupai cecair, manakala yang kedua adalah sama dengan terima kasih padu terhadap kepekatan makromolekul yang lebih tinggi.

Sebagai contoh, dalam penyediaan gelatin kita boleh membezakan kedua-dua negeri. Dalam fasa matahari zarah boleh bergerak bebas di dalam air, namun apabila larutan disejukkan ia menjadi semakin keras dan menjadi sejenis gel separa padat.

Dalam keadaan gel, molekul dapat berkumpul dengan pelbagai jenis ikatan kimia, termasuk H-H, C-H atau C-N. Pada masa ini apabila haba digunakan untuk penyelesaian, ia akan kembali ke fasa matahari.

Di bawah keadaan semula jadi, penyongsangan fasa dalam matriks ini bergantung pada pelbagai faktor fisiologi, mekanikal dan biokimia dalam persekitaran selular.

Fungsi

Sitoplasma adalah jenis sup molekul di mana tindak balas enzim yang penting untuk penyelenggaraan fungsi selular berlaku.

Ini adalah cara pengangkutan yang ideal untuk proses pernafasan sel dan untuk tindak balas biosintesis, kerana molekul tidak solubilize dalam medium dan terapung di sitoplasma, sedia untuk digunakan.

Di samping itu, terima kasih kepada komposisi kimianya, sitoplasma boleh berfungsi sebagai penyangga atau penyangga. Ia juga berfungsi sebagai medium yang mencukupi untuk penggantungan organelles, melindungi mereka - dan bahan genetik terhad kepada nukleus - dari pergerakan tiba-tiba dan kemungkinan perlanggaran.

Sitoplasma menyumbang kepada pergerakan nutrien dan anjakan sel, berkat penjanaan aliran sitoplasma. Fenomena ini terdiri daripada pergerakan sitoplasma.  

Arus dalam sitoplasma sangat penting dalam sel tumbuhan yang besar dan membantu mempercepat proses pengedaran bahan.

Rujukan

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2008). Biologi Molekul Sel. Sains Garland.
  2. Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). Biologi. Ed. Panamericana Medical.
  3. Fels, J., Orlov, S. N., & Grygorczyk, R. (2009). Sifat Hydrogel Cytoplasm mamalia menyumbang kepada pH Pengekstrakan dan Ekstraselular Extracellular. Jurnal Bioperubatan, 96(10), 4276-4285.
  4. Luby-Phelps, K., Taylor, D.L., & Lanni, F. (1986). Mengajar struktur sitoplasma. Jurnal Biologi Sel, 102(6), 2015-2022.
  5. Ross, M. H., & Pawlina, W. (2007). Histologi Warna Teks dan Atlas dengan Biologi Selular dan Molekul, 5a. Ed. Panamericana Medical.
  6. Tortora, G. J., Funke, B. R., & Case, C. L. (2007). Pengenalan kepada mikrobiologi. Ed. Panamericana Medical.