Sejarah protoplasma, ciri umum, komponen, fungsi



The protoplasma ia adalah bahan hidup sel. Struktur ini telah dikenalpasti untuk kali pertama pada tahun 1839 sebagai cecair dibezakan dinding. Ia dianggap sebagai bahan yang telus, likat dan mudah diperluaskan. Ia ditafsirkan sebagai struktur tanpa organisasi yang jelas dan dengan pelbagai organel.

Telah dianggap bahawa protoplasma adalah seluruh bahagian sel yang terletak di dalam membran plasma. Walau bagaimanapun, beberapa penulis telah dimasukkan ke dalam protoplasma membran sel, nukleus dan sitoplasma.

Pada masa ini, istilah protoplasma tidak digunakan secara meluas. Sebaliknya, saintis lebih suka merujuk langsung kepada komponen selular.

Indeks

  • 1 Sejarah
    • 1.1 Teoropoplasmik
  • 2 Ciri umum
  • 3 Komponen
    • 3.1 Membran plasma
    • 3.2 Cytoplasma
    • 3.3 Citosol
    • 3.4 Cytoskeleton
    • 3.5 Organel
    • 3.6 Nukleoplasma
  • 4 Fungsi
    • 4.1 Ciri-ciri fisiologi
  • 5 Rujukan

Sejarah

Istilah protoplasma dikaitkan dengan anatomi Sweden Jan Purkyne pada tahun 1839. Ia digunakan untuk merujuk kepada bahan latihan embrio binatang.

Walau bagaimanapun, sudah pada 1835 zoologi Felix Dujardin menggambarkan bahan di dalam rhizopod. Ia memberikan nama sarcoda dan menunjukkan bahawa ia mempunyai sifat fizikal dan kimia.

Kemudian, pada tahun 1846 ahli botani Jerman, Hugo von Mohl memperkenalkan semula protoplasma untuk merujuk kepada bahan yang ada di dalam sel-sel tumbuhan.

Pada tahun 1850, ahli botani, Ferdinand Cohn menyatukan istilah, menunjukkan bahawa di kedua-dua tumbuh-tumbuhan dan haiwan terdapat protoplasma. Penyelidik menunjukkan bahawa dalam kedua-dua organisma, bahan yang mengisi sel-sel adalah serupa.

Pada tahun 1872, Beale memperkenalkan istilah itu bioplasma. Pada tahun 1880, Hanstein mencadangkan perkataan itu protoplast, satu istilah baru merujuk kepada keseluruhan sel, tidak termasuk dinding sel. Istilah ini digunakan oleh beberapa pengarang untuk menggantikan sel.

Pada tahun 1965, Lardy memperkenalkan istilah itu cytosol, yang kemudiannya digunakan untuk menamakan cecair di dalam sel.

Teori protoplasmik

Ahli anatomi Max Schultze yang dicadangkan pada akhir kurun ke-19 yang asas asas kehidupan adalah protoplasma. Schultze mencadangkan bahawa protoplasma adalah bahan yang mengawal aktiviti penting tisu dalam makhluk hidup.

Ia dianggap bahawa kerja-kerja Schultze adalah titik permulaan teori yg bersifat protoplasma. Teori ini disokong oleh Thomas Huxley dicadangkan pada tahun 1868 dan saintis lain pada masa itu.

Teori protoplasma berpandangan bahawa protoplasma adalah asas fizikal kehidupan. Dalam cara sedemikian bahawa kajian bahan ini akan membolehkan pemahaman fungsi makhluk hidup, termasuk mekanisme pusaka.

Dengan pemahaman yang terbaik tentang struktur sel dan berfungsi, teori protoplasma telah kehilangan kesahannya.

Ciri umum

Protoplasma ini dibentuk oleh pelbagai sebatian organik dan bukan organik. Bahan yang paling banyak adalah air, yang hampir 70% daripada jumlah berat badan dan fungsinya sebagai elemen carrier, pelarut, untuk kawalan suhu, pelincir dan struktur.

Di samping itu, 26% daripada protoplasma terdiri daripada makromolekul secara umumnya organik. Ini adalah molekul besar yang dibentuk oleh pempolimeran kecil sub-unit.

Antaranya ialah karbohidrat, makromolekul terdiri daripada karbon, hidrogen dan oksigen, yang menyimpan tenaga untuk sel. Ia digunakan dalam pelbagai fungsi metabolik dan struktur protoplasma.

Terdapat juga pelbagai jenis lipid (lemak neutral, kolesterol dan fosfolipid), yang juga berfungsi sebagai sumber tenaga untuk sel. Di samping itu, mereka adalah bahagian konstituen membran yang mengawal fungsi protoplasmik berbeza.

Protein terdiri hampir 15% daripada komposisi protoplasma. Di antaranya kita mempunyai protein struktur. Protein ini membentuk kerangka protoplasmik, menyumbang kepada organisasi dan pengangkutan selular mereka.

Protein lain yang terdapat di protoplasma adalah enzim. Mereka bertindak sebagai pemangkin (bahan-bahan yang mengubah kelajuan tindak balas kimia) semua proses metabolik.

Begitu juga dengan pelbagai ion tak organik yang hanya sesuai dengan 1% komposisi mereka (kalium, magnesium, fosforus, sulfur, natrium dan klorin). Ini menyumbang untuk mengekalkan pH protoplasma.

Komponen

Protoplasma terdiri daripada membran plasma, sitoplasma dan nukleoplasma. Walau bagaimanapun, pada masa kini, terima kasih kepada kemajuan mikroskop elektronik, diketahui bahawa struktur selular lebih rumit.

Terdapat juga banyak ruang subselular, dan kandungan selular yang sangat kompleks. Sebagai tambahan kepada organel, yang termasuk di sini sebagai sebahagian daripada sitoplasma.

Membran plasma

Membran plasma atau plasmalemma dibentuk oleh kira-kira 60% protein dan 40% lipid. Susunan strukturnya dijelaskan oleh model mosaik bendalir. Dalam hal ini, membran membentangkan bilayer fosfolipid di mana protein tertanam.

Ia dianggap bahawa semua membran sel mempunyai struktur yang sama. Walau bagaimanapun, plasmalemma adalah membran tebal dalam sel.

Plasmalemma tidak dipatuhi dengan mikroskop optik. Ia tidak sampai akhir 50-an abad kedua puluh bahawa strukturnya boleh terperinci.

Cytoplasma

Sitoplasma ditakrifkan sebagai semua bahan sel yang berada di dalam plasmalemma, tidak termasuk nukleus. Semua organel dimasukkan ke dalam sitoplasma (struktur selular dengan bentuk dan fungsi yang ditetapkan). Juga bahan di mana komponen-komponen selular berlainan direndam.

Citosol

Sitosol adalah fasa cecair dari sitoplasma. Ia adalah gel hampir cair yang lebih daripada 20% daripada protein sel. Kebanyakannya adalah enzim.

Cytoskeleton

Sitoskeleton merupakan rangka kerja protein yang membentuk rangka kerja selular. Ia dibentuk oleh mikrofilamens dan microtubules. Mikrofilamen terutamanya terdiri daripada actin, walaupun terdapat protein lain.

Filamen ini mempunyai komposisi kimia yang berbeza dalam pelbagai jenis sel. Microtubules adalah struktur tubular yang terbentuk pada dasar tubulin.

Organel

Organel adalah struktur selular yang memenuhi fungsi tertentu. Setiap satunya dibatasi oleh membran. Beberapa organel hanya mempunyai satu membran (vakuol, dictyosomes), manakala yang lain yang dibatasi oleh dua membran (mitokondria, kloroplas).

Membran organel mempunyai struktur yang sama dengan plasmalemma. Mereka lebih kurus dan komposisi kimia mereka berbeza mengikut fungsi yang mereka laksanakan.

Di dalam organel berlaku pelbagai reaksi kimia yang dikatalisis oleh enzim tertentu. Sebaliknya, mereka dapat bergerak dalam fasa air sitoplasma.

Di dalam organel terdapat reaksi yang berbeza yang sangat penting untuk fungsi sel. Rembesan bahan, fotosintesis dan respirasi aerobik, antara lain, berlaku di dalamnya

Nukleoplasma

Nukleus adalah organel sel yang mengandungi maklumat genetik sel. Proses pembahagian sel yang sama berlaku.

Tiga komponen nukleus diakui: sampul nukleus, nukleoplasma dan nukleolus. Sampul nukleus memisahkan nukleus dari sitoplasma dan dibentuk oleh dua unit membran. 

Nukleoplasma adalah bahan dalaman yang dibatasi secara dalaman oleh sampul nuklear. Ia adalah fasa berair yang mengandungi sebilangan besar protein. Mereka terutamanya enzim yang mengawal metabolisme asid nukleik.

Chromatin (DNA dalam fasa tersebar) terkandung dalam nukleoplasma. Di samping itu, nukleolus dibentangkan, yang merupakan struktur yang terbentuk oleh protein dan RNA.

Fungsi

Semua proses yang berlaku dalam sel dikaitkan dengan protoplasma, melalui pelbagai komponennya.

Membran plasma ialah halangan struktur terpilih yang mengawal hubungan antara sel dan medium sekeliling. Lipid menghalang laluan bahan hydrophilic. Protein mengawal bahan-bahan boleh melalui membran, mengawal input dan output mereka kepada sel.

Dalam pelbagai tindak balas kimia cytosol berlaku, seperti glikolisis. Ia campur tangan secara langsung dalam pengubahsuaian kelikatan sel, pergerakan amoeboid dan cyclosis. Ia juga mempunyai kepentingan yang besar dalam pembentukan gelendong mitosis semasa pembahagian sel.

Di sitoskeleton, mikrofilamen dikaitkan dengan penguncupan dan pergerakan sel. Walaupun microtubules campur tangan dalam pengangkutan sel dan menyumbang kepada membentuk sel. Mereka turut mengambil bahagian dalam pembentukan centriole, silia dan flagella.

Pengangkutan intrakelular, serta transformasi, pemasangan dan rembesan bahan, adalah tanggungjawab retikulum endoplasma dan dictyosomes..

Proses transformasi dan pengumpulan tenaga berlaku dalam organisma fotosintesis yang mempunyai kloroplas. Pengambilan ATP melalui respirasi selular berlaku di mitokondria.

Sifat fisiologi

Tiga sifat fisiologi yang dikaitkan dengan protoplasma telah diterangkan. Ini adalah metabolisme, pembiakan dan kerengsaan.

Semua proses metabolik sel berlaku dalam protoplasma. Sesetengah proses adalah anabolik dan berkaitan dengan sintesis protoplasma. Yang lain adalah katabolik, dan campur tangan dalam perpecahan mereka. Metabolisme termasuk proses seperti pencernaan, pernafasan, penyerapan dan perkumuhan.

Semua proses yang berkaitan dengan pembiakan oleh pembahagian sel dan pengekodan untuk sintesis protein yang diperlukan dalam semua tindak balas sel berlaku dalam nukleus sel, yang terkandung dalam protoplasma.

Kerosakan adalah tindak balas protoplasma kepada rangsangan luar. Ini dapat mencetuskan tindak balas fisiologi yang membolehkan sel untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran yang mengelilinginya.

Rujukan

  1. Liu D (2017) Sel dan protoplasma sebagai bekas, objek dan bahan: 1835-1861. Jurnal Sejarah Biologi 50: 889-925.
  2. Paniagua R, M Nistal, P Sesma, M Álvarez-Uría, B Fraile, R Anadón, FJ Sáez dan M Miguel (1997) Sitologi dan histologi tumbuhan dan haiwan. Biologi haiwan dan sel tumbuhan dan tisu. Edisi kedua. McGraw Hill-Interamericana dari Sepanyol. Madrid, Sepanyol 960 p.
  3. Welch GR dan J Clegg (2010) Dari teori protoplasmik kepada biologi sistem selular: refleksi 150 tahun. Am J. J. Physiol. Sel Physiol. 298: 1280-1290.
  4. Welch GR dan J Clegg (2012) Sel berbanding protoplasma: sejarah revisionis. Sel Biol Int. 36: 643-647.