Fungsi, bahagian dan ciri sitoplasma

Dia sitoplasma Ia adalah bahan yang terdapat di dalam sel, yang merangkumi matriks sitoplasma atau sitosol dan ruang subselular. Cytosol merupakan sedikit lebih daripada separuh (kira -kira 55%) daripada jumlah keseluruhan sel dan merupakan kawasan di mana sintesis dan kemerosotan protein berlaku, memberikan cara yang mencukupi untuk reaksi metabolik yang diperlukan untuk dijalankan.

Semua komponen sel prokariotik berada di sitoplasma, sementara di eukariota terdapat bahagian lain, seperti nukleus. Dalam sel -sel eukariotik, jumlah sel sel yang tinggal (45%) diduduki oleh organel sitoplasma, seperti mitokondria, retikulum endoplasma yang licin dan kasar, nukleus, peroksisom, lisosom dan endosomer.

[TOC]

Ciri -ciri umum

Sitoplasma adalah bahan yang mengisi bahagian dalam sel dan dibahagikan kepada dua komponen: pecahan cecair yang dikenali sebagai sitosol atau matriks sitoplasma dan organel yang tertanam di dalamnya - dalam hal garis keturunan eukariotik.

Cytosol adalah matriks gelatin dari sitoplasma dan terdiri daripada pelbagai jenis larutan, seperti ion, metabolit pertengahan, karbohidrat, lipid, protein dan asid ribonukleik (RNA). Ia boleh dibentangkan dalam dua fasa yang boleh disambungkan: fasa gel dan fasa sol.

Ia terdiri daripada matriks koloid yang serupa dengan gel berair yang terdiri daripada air - terutamanya - dan rangkaian protein berserabut yang sepadan dengan sitoskeleton, termasuk actin, microtubules dan filamen pertengahan, sebagai tambahan kepada siri protein aksesori yang menyumbang untuk membentuk rangka kerja.

Rangkaian ini yang dibentuk oleh filamen protein tersebar di seluruh sitoplasma, memberikannya viskoelasticity dan ciri -ciri gel kontraksi.

Cytoskeleton bertanggungjawab memberikan sokongan dan kestabilan seni bina sel. Selain mengambil bahagian dalam pengangkutan bahan dalam sitoplasma dan menyumbang kepada pergerakan sel, seperti dalam fagositosis. Dalam animasi berikut, anda dapat melihat sitoplasma sel haiwan (sitoplasma):

Fungsi

Sitoplasma adalah sejenis sup molekul di mana tindak balas enzimatik yang sangat diperlukan untuk mengekalkan fungsi sel berlaku.

Ini adalah cara pengangkutan yang ideal untuk proses pernafasan sel dan untuk tindak balas biosintesis, kerana molekul tidak solubilized di tengah dan terapung di sitoplasma, siap digunakan.

Di samping itu, terima kasih kepada komposisi kimianya, sitoplasma boleh berfungsi sebagai penampan atau penyerap kejutan. Ia juga berfungsi sebagai cara yang sesuai untuk penggantungan organel, melindungi mereka - dan bahan genetik yang terkurung dalam nukleus - pergerakan tiba -tiba dan kemungkinan perlanggaran.

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

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

Komponen

Sitoplasma, ruang dalaman sel

Sitoplasma terdiri daripada matriks sitoplasma atau sitosol dan organel yang tertanam dalam bahan gelatin ini. Masing -masing akan diterangkan di bawah secara mendalam:

Cytosol

Cytosol adalah bahan tanpa warna, kadang -kadang kelabu, gelatin dan lutut yang terletak di luar organel. Bahagian larut sitoplasma dianggap.

Boleh melayani anda: GLUT4: ciri, struktur, fungsi

Komponen paling banyak matriks ini adalah air, membentuk antara 65 dan 80% daripada jumlah komposisinya, kecuali dalam sel tulang, dalam cinta gigi dan biji.

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

Antara elemen yang paling menonjol, karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen, fosforus dan sulfur boleh disebutkan.

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

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

Organel membran

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

Kepada kumpulan pertama milik retikulum endoplasma dan alat Golgi, kedua -duanya adalah sistem membran berbentuk karung yang saling berkaitan. Atas sebab ini, sukar untuk menentukan had strukturnya. Di samping itu, petak -petak ini mempunyai kesinambungan spatial dan temporal dengan membran plasma.

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

Sebaliknya, retikulum endoplasma kasar mempunyai ribosom yang berlabuh ke membrannya dan terutamanya bertanggungjawab untuk sintesis protein yang akan dikeluarkan oleh sel.

Alat Golgi adalah satu set karung disko dan mengambil bahagian dalam membran dan sintesis protein. Di samping itu, ia mempunyai jentera enzimatik yang diperlukan untuk membuat pengubahsuaian kepada protein dan lipid, termasuk glikosilasi. Juga mengambil bahagian dalam penyimpanan dan pengedaran lisosom dan peroksisom.

Organel diskret

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

Mereka terpencil dari organel lain dari sudut pandang struktur dan fizikal, walaupun mungkin ada interaksi dengan petak -petak lain, sebagai contoh, mitokondria dapat berinteraksi dengan organel membran.

Dalam kumpulan ini adalah mitokondria, organel yang mempunyai enzim yang diperlukan untuk menjalankan laluan metabolik yang sangat diperlukan, seperti kitaran asid sitrik, rantai pengangkutan elektron, sintesis ATP dan pengoksidaan B-lemak.

Lysosomes juga organel bijak dan bertanggungjawab untuk menyimpan enzim hidrolitik yang membantu reabsorpsi protein, memusnahkan bakteria dan degradasi organel sitoplasma.

Microkana (peroksisoma) mengambil bahagian adalah tindak balas oksidatif. Struktur ini mempunyai enzim catlase yang membantu menukar hidrogen peroksida - metabolisme toksik - dalam bahan yang tidak berbahaya untuk sel: air dan oksigen. Di dalam badan-badan ini, pengoksidaan B-asid lemak berlaku.

Boleh melayani anda: Apa itu plasmogamy?

Dalam kes tumbuh -tumbuhan, terdapat organel lain yang disebut plastik. Ini menjalankan berpuluh -puluh fungsi di sel tumbuhan dan yang paling luar biasa adalah kloroplas, di mana fotosintesis berlaku.

Organel bukan membran

Sel juga mempunyai struktur yang tidak dibatasi oleh membran biologi. Antaranya termasuk komponen sitoskeleton yang termasuk microtubules, intermendes dan microfilament actin.

Filamen Actin terdiri daripada molekul globular dan rantai fleksibel, sementara filamen perantaraan lebih tahan dan terdiri daripada protein yang berbeza. Protein ini bertanggungjawab untuk memberikan rintangan daya tarikan dan memberikan kepantasan sel.

Centriolos adalah duo struktur dalam bentuk silinder dan juga organel bukan berbelan. Mereka terletak di korteoma yang teratur atau pusat microtubules. Struktur ini menimbulkan badan basal silia.

Akhirnya terdapat ribosom, struktur yang dibentuk oleh protein dan RNA ribosom yang mengambil bahagian dalam proses terjemahan (sintesis protein). Mereka boleh bebas di sitosol atau berlabuh ke retikulum endoplasma kasar.

Walau bagaimanapun, beberapa penulis tidak menganggap bahawa ribosom mesti diklasifikasikan 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 bilangan struktur heterogen yang tinggi, seperti pigmen, kristal, lemak, glikogen dan beberapa bahan sisa.

Badan -badan ini dapat dikelilingi oleh enzim yang mengambil bahagian dalam sintesis makromolekul dari bahan yang ada dalam kemasukan. Sebagai contoh, kadang -kadang glikogen boleh dikelilingi oleh enzim seperti synthesa atau glikogen glikogen phosphorylase.

Kemasukan biasa di sel hati dan sel otot. Dengan cara yang sama, kemasukan rambut dan kulit mempunyai pigmen yang memberi mereka warna ciri struktur ini.

Sifat sitoplasma

Ia adalah koloid

Secara kimia, sitoplasma adalah koloid, jadi ia mempunyai ciri -ciri penyelesaian dan penggantungan secara 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 ditakrifkan sebagai campuran zarah diameter antara 1/1.000.000 hingga 1/10.000 bertaburan dalam medium cecair. Seluruh protoplasma sel, yang merangkumi kedua -dua sitoplasma dan nukleoplasma, adalah penyelesaian koloid, kerana protein bertaburan mempamerkan semua ciri -ciri sistem ini.

Protein mampu membentuk sistem koloid yang stabil, kerana mereka berkelakuan sebagai ion yang dimuatkan dalam larutan dan berinteraksi mengikut beban mereka dan kedua, mereka dapat menarik molekul air. Seperti setiap koloid, ia mempunyai harta untuk mengekalkan keadaan penggantungan ini, yang memberikan kestabilan kepada sel.

Penampilan sitoplasma keruh kerana molekul yang membentuknya besar dan refract cahaya, fenomena ini dipanggil kesan Tyndall.

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

Sifat tyxotropic

Sitoplasma mempamerkan sifat thiotropic, serta beberapa cecair bukan newtonian dan pseudoplastik. Tixotropy merujuk kepada perubahan kelikatan dari masa ke masa: Apabila cecair tertakluk kepada usaha, kelikatannya berkurangan.

Boleh melayani anda: enterosit

Bahan Tixotropic mempunyai kestabilan dalam keadaan rehat dan, terganggu mendapatkan ketidakstabilan. Dalam persekitaran harian, kami bersentuhan dengan jenis bahan ini, seperti sos tomato dan yogurt.

Sitoplasma berkelakuan seperti hidrogel

Hidrogel adalah bahan semula jadi atau sintetik yang boleh berliang atau tidak dan mempunyai keupayaan untuk menyerap jumlah air yang tinggi. Kapasiti lanjutannya bergantung kepada faktor -faktor seperti osmolariti alam sekitar, daya ionik dan suhu.

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

Pergerakan kitaran

Matriks sitoplasma mampu membuat pergerakan yang menghasilkan arus sitoplasma atau aliran. Pergerakan ini umumnya diperhatikan dalam fasa paling cair sitosol dan merupakan punca anjakan petak selular seperti pinosom, phage.

Fenomena ini telah diperhatikan di kebanyakan sel haiwan dan tumbuhan. Pergerakan ameboid yang dibentangkan.

Fasa Cytosol

Kelikatan matriks ini berbeza -beza bergantung kepada kepekatan molekul dalam sel. Terima kasih kepada sifat koloidnya, dalam sitoplasma anda boleh membezakan dua fasa atau negeri: fasa matahari dan fasa gel. Yang pertama mengingatkan cecair, sementara yang kedua adalah sama dengan terima kasih yang kukuh kepada kepekatan makromolekul yang lebih besar.

Sebagai contoh, dalam penyediaan gelatin kita dapat membezakan kedua -dua negeri. Dalam fasa matahari, zarah boleh dipindahkan dengan bebas di dalam air, namun apabila penyelesaiannya disejukkan ia mengeras dan menjadi sejenis gel separa.

Dalam keadaan gel, molekul mampu disimpan bersama dengan pelbagai jenis pautan kimia, termasuk H-H, C-H atau C-N. Pada masa ini di mana haba digunakan untuk penyelesaian, ia akan kembali ke fasa matahari.

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

Rujukan

1. Alberts, b., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., Roberts, k., & Walter, p. (2008). Biologi molekul sel. Sains Garland.
2. Campbell, n. Ke., & Reece, J. B. (2007). Biologi. Ed. Pan -American Medical.
3. Fels, j., Orlov, s. N., & Grygorczyk, r. (2009). Sifat hidrogel sitoplasma mamalia menyumbang kepada penginderaan pH osmosensing dan ekstraselular. Jurnal Biophysical, 96(10), 4276-4285.
4. Luby-phelps, k., Taylor, d. L., & Lanni, f. (1986). Meneliti struktur sitoplasma. Jurnal Biologi Sel, 102(6), 2015-2022.
5. Ross, m. H., & Pawlina, w. (2007). Histologi. Teks dan warna atlas dengan biologi sel dan molekul, 5AED. Ed. Pan -American Medical.
6. Tortora, g. J., Funke, b. R., & Kes, c. L. (2007). Pengenalan kepada Mikrobiologi. Ed. Pan -American Medical.