Cytoplasmafunksjoner, deler og egenskaper

Han Cytoplasma Det er stoffet som finnes inne i cellene, som inkluderer den cytoplasmatiske matrisen eller cytosol og subcellulære rom. Cytosolen utgjør litt mer enn halvparten (omtrent 55%) av det totale volumet av cellen og er området der syntesen og nedbrytningen av proteinene oppstår, og gir tilstrekkelig midler for de nødvendige metabolske reaksjonene som skal utføres.

Alle komponenter i en prokaryotisk celle er i cytoplasma, mens det i eukaryoter er andre inndelinger, for eksempel kjernen. I eukaryote celler er det gjenværende cellevolumet (45%) okkupert av cytoplasmatiske organeller, så som mitokondrier, glatt og grov endoplasmatisk retikulum, kjerne, peroksisomer, lysosomer og endosomerer.

[TOC]

Generelle egenskaper

Cytoplasmaet er stoffet som fyller innsiden av cellene og er delt inn i to komponenter: væskefraksjonen kjent som cytosol eller cytoplasmatisk matrise og organellene som er innebygd i den - i tilfelle av den eukaryotiske avstamningen.

Cytosol er den gelatinøse matrisen til cytoplasma og består av et enormt utvalg av oppløste stoffer, for eksempel ioner, mellommetabolitter, karbohydrater, lipider, proteiner og ribonukleinsyrer (RNA). Det kan presenteres i to interkonvertible faser: gelfasen og solfasen.

Den består av en kolloidal matrise som ligner på en vandig gel sammensatt av vann - hovedsakelig - og et fibrøst proteinnett som tilsvarer cytoskjelettet, inkludert aktin, mikrotubuli og mellomliggende filamenter, i tillegg til en serie tilbehørsproteiner som bidrar til å danne et rammeverk.

Dette nettverket dannet av proteinfilamenter er spredt over cytoplasma, noe som gir det viskoelastisitet og egenskaper ved en kontraktil gel.

Cytoskjelett er ansvarlig for å gi støtte og stabilitet til cellearkitektur. I tillegg til å delta i transport av stoffer i cytoplasma og bidra til bevegelse av celler, som i fagocytose. I den følgende animasjonen kan du se cytoplasmaet til en dyrecelle (cytoplasma):

Funksjoner

Cytoplasma er en slags molekylær suppe der enzymatiske reaksjoner som er uunnværlige for å opprettholde cellefunksjonen finner sted.

Det er et ideelt transportmiddel for cellulære respirasjonsprosesser og for biosynteseaksjoner, siden molekyler ikke er solubilisert i midten og flyter i cytoplasma, klare til å brukes.

I tillegg, takket være den kjemiske sammensetningen, kan cytoplasma fungere som en buffer eller en støtdemper. Det fungerer også som et passende middel for suspensjon av organeller, og beskytter dem - og det genetiske materialet innesperret i kjernen - av plutselige bevegelser og mulige kollisjoner.

Cytoplasmaet bidrar til bevegelse av næringsstoffer og celleforskyvning, takket være generering av en cytoplasmatisk strømning. Dette fenomenet består i bevegelsen av cytoplasma.  

Cytoplasmestrømmer er spesielt viktige i store planteceller og hjelper til med å akselerere materialfordelingsprosessen.

Komponenter

Cytoplasma, det indre rommet til cellen

Cytoplasmaet er sammensatt av en cytoplasmatisk matrise eller cytosol og organellene som er innebygd i dette gelatinøse stoffet. Hver vil bli beskrevet nedenfor i dybden:

Cytosol

Cytosol er det fargeløse stoffet, noen ganger gråaktig, gelatinøs og gjennomskinnelig som ligger utenfor organellene. Den oppløselige delen av cytoplasma vurderes.

Kan tjene deg: GLUT4: Kjennetegn, struktur, funksjoner

Den mest tallrike komponenten i denne matrisen er vann, og danner mellom 65 og 80% av den totale sammensetningen, bortsett fra i beinceller, i kjærligheten til tenner og frø.

Når det gjelder den kjemiske sammensetningen, tilsvarer 20% proteinmolekyler. Den har mer enn 46 elementer brukt av cellen. Av disse er bare 24 ansett som essensielle for livet.

Blant de mest fremtredende elementene kan karbon, hydrogen, nitrogen, oksygen, fosfor og svovel nevnes.

Tilsvarende er denne matrisen rik på ioner, og opprettholdelsen av disse gir en økning i det osmotiske trykket til cellen. Disse ionene er med på å opprettholde optimal syre-base balanse i det cellulære miljøet.

Mangfoldet av ioner som finnes i cytosolen varierer i henhold til den undersøkte celletypen. For eksempel har muskel- og nervøse celler høye konsentrasjoner av kalium og magnesium, mens kalsiumion er spesielt rikelig i blodceller.

Membranøse organeller

Når det gjelder eukaryote celler, er det en rekke subcellulære rom innebygd i den cytoplasmatiske matrisen. Disse kan deles inn i membranøse og diskrete organeller.

Til den første gruppen tilhører endoplasmatisk retikulum og Golgi -apparatet, begge er sekkformet membransystemer som er sammenkoblet. Av denne grunn er det vanskelig å definere grensen for strukturen. I tillegg har disse rommene romlig og tidsmessig kontinuitet med plasmamembranen.

Endoplasmatisk retikulum er delt inn i glatt eller grovt, avhengig av tilstedeværelsen eller ikke av ribosomer. Det glatte er ansvarlig for metabolismen av små molekyler, den har mekanismer for avgiftning og syntese av lipider og steroider.

I kontrast har den grove endoplasmatiske retikulum ribosomer forankret til membranen og er hovedsakelig ansvarlig for proteinsyntese som vil bli utskilt av cellen.

Golgi -apparatet er et sett med disco -sekker og deltar i membraner og proteinsyntese. I tillegg har det det enzymatiske maskineriet som er nødvendig for å gjøre endringer i proteiner og lipider, inkludert glykosylering. Delta også i lagring og distribusjon av lysosomer og peroksisomer.

Diskrete organeller

Den andre gruppen består av intracellulære organeller som er diskret og deres grenser blir tydelig observert av tilstedeværelsen av membraner.

De er isolert fra de andre organellene fra det strukturelle og fysiske synspunktet, selv om det kan være interaksjoner med andre rom, for eksempel kan mitokondrier samhandle med membranøse organeller.

I denne gruppen er mitokondrier, organeller som har enzymene som er nødvendige for å utføre uunnværlige metabolske ruter, for eksempel sitronsyresyklusen, elektrontransportkjeden, ATP-syntese og b-oksidasjon av fettsyrer.

Lysosomer er også diskrete organeller og er ansvarlige for lagring av hydrolytiske enzymer som hjelper protein -reabsorpsjon, ødelegger bakterier og nedbrytning av cytoplasmatiske organeller.

Microkana (Peroxisomas) deltar er oksidative reaksjoner. Disse strukturene har katlaseenzymet som hjelper til med å konvertere hydrogenperoksyd - en giftig metabolisme - i ufarlige stoffer for cellen: vann og oksygen. I disse kroppene oppstår b-oksidasjon av fettsyrer.

Kan tjene deg: Hva er plasmogami?

Når det gjelder planter, er det andre organeller som kalles plast. Disse utfører dusinvis av funksjoner i plantecellen og de mest fremragende er kloroplaster, der fotosyntesen oppstår.

Ikke -membranøse organeller

Cellen har også strukturer som ikke er avgrenset av biologiske membraner. Blant dem inkluderer komponentene i cytoskjelettet som inkluderer mikrotubuli, intermenendes og aktinmikrofilamenter.

Aktinfilamenter er sammensatt av kule molekyler og er fleksible kjeder, mens mellomfilamenter er mer motstandsdyktige og er sammensatt av forskjellige proteiner. Disse proteinene er ansvarlige for å gi trekkresistens og gir cellens soliditet.

Centriolos er en strukturell duo i form av en sylinder og er også ikke -membranøse organeller. De ligger i de organiserte corteomer eller midt i mikrotubuli. Disse strukturene gir opphav til basallegemene til cilia.

Endelig er det ribosomer, strukturer dannet av proteiner og ribosomale RNA -er som deltar i oversettelsesprosessen (proteinsyntese). De kan være gratis i cytosol eller være forankret til den grove endoplasmatiske retikulum.

Flere forfattere vurderer imidlertid ikke at ribosomer må klassifiseres som organeller selv.

Inneslutninger

Inneslutningene er komponentene i cytoplasma som ikke tilsvarer organeller, og i de fleste tilfeller er de ikke omgitt av lipidmembraner.

Denne kategorien inkluderer et høyt antall heterogene strukturer, for eksempel pigmenter, krystaller, fett, glykogen og noen avfallsstoffer.

Disse kroppene kan være omgitt av enzymer som deltar i syntesen av makromolekyler fra stoffet som er til stede i inkludering. Noen ganger kan glykogen for eksempel omgitt av enzymer som synthesa eller glykogen glykogenfosforylase.

Inneslutninger er vanlige i leverceller og muskelceller. På samme måte har inneslutningene av hår og hud pigmenter som gir dem den karakteristiske fargen på disse strukturene.

Cytoplasmaegenskaper

Det er en kolloid

Kjemisk er cytoplasma en kolloid, så den har kjennetegn ved en løsning og en suspensjon samtidig. Den er sammensatt av molekyler med lav molekylvekt som salter og glukose og også ved molekyler av en større masse som proteiner.

Et kolloidalt system kan defineres som en blanding av partikler av en diameter mellom 1/1.000.000 til 1/10.000 spredt i et flytende medium. Hele celleprotoplasma, som inkluderer både cytoplasma og nukleoplasma, er en kolloidal løsning, siden spredte proteiner viser alle egenskapene til disse systemene.

Proteiner er i stand til å danne stabile kolloidale systemer, siden de oppfører seg som ioner lastet i løsningen og samhandler i henhold til belastningene deres og for det andre, er de i stand til å tiltrekke vannmolekyler. Som alle kolloid.

Utseendet til cytoplasmaet er grumsete fordi molekylene som utgjør det er stort og bryter lyset, dette fenomenet kalles Tyndall -effekt.

På den annen side øker partiklene den browniske bevegelsen.

Tyxotropiske egenskaper

Cytoplasmaet viser tiotropiske egenskaper, samt noen ikke -newtoniske og pseudoplastiske væsker. Tixotropy refererer til viskositetsendringer over tid: Når væsken blir utsatt for en innsats, reduseres viskositeten.

Kan tjene deg: enterocytter

Tixotropiske stoffer har stabilitet i hviletilstanden, og å bli forstyrret får fluiditet. I det daglige miljøet er vi i kontakt med denne typen materialer, for eksempel tomatsaus og yoghurt.

Cytoplasma oppfører seg som en hydrogel

En hydrogel er et naturlig eller syntetisk stoff som kan være porøst eller ikke og har evnen til å absorbere høye mengder vann. Utvidelsskapasiteten avhenger av faktorer som miljøets osmolaritet, den ioniske kraften og temperaturen.

Cytoplasmaet har et kjennetegn ved en hydrogel, siden den kan absorbere viktige mengder vann og volumet varierer i responsen i utlandet. Disse egenskapene har blitt bekreftet i pattedyrcytoplasma.

Syklusbevegelser

Den cytoplasmatiske matrisen er i stand til å gjøre bevegelser som skaper en cytoplasmatisk strøm eller flyt. Denne bevegelsen blir generelt observert i den mest flytende fasen av cytosol og er årsaken til forskyvningen av cellulære rom som pinosomer, fag.

Dette fenomenet er blitt observert i de fleste dyre- og planteceller. Ameboid -bevegelsene presenterte.

Cytosolfaser

Viskositeten til denne matrisen varierer avhengig av konsentrasjonen av molekyler i cellen. Takket være dens kolloidale natur, kan du i cytoplasma skille to faser eller tilstander: solfasen og gelfasen. Den første minner om en væske, mens den andre ligner på en fast takket være den større konsentrasjonen av makromolekyler.

I utarbeidelsen av en gelatin kan vi for eksempel skille begge stater. I solfasen kan partiklene flyttes fritt i vannet, men når løsningen er avkjølt, blir den herder og blir en slags semi -solid gel.

I gelstaten er molekylene i stand til å holde sammen med forskjellige typer kjemiske koblinger, inkludert H-H, C-H eller C-N. For øyeblikket hvor varme påføres løsningen, vil den vende tilbake til solfasen.

Under naturlige forhold avhenger faser investering i denne matrisen av en rekke fysiologiske, mekaniske og biokjemiske faktorer i det cellulære miljøet.

Referanser

1. Alberts, f., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., Roberts, k., & Walter, P. (2008). Biologi av cellemolekylæren. Garland Science.
2. Campbell, n. TIL., & Reece, J. B. (2007). biologi. Ed. Pan -American Medical.
3. FELS, J., Orlov, s. N., & Grygorczyk, r. (2009). Den hydrogel naturen til pattedyrcytoplasma bidrar til osmosensering og ekstracellulær pH ​​-sensing. Biophysical Journal, 96(10), 4276-4285.
4. Luby-Phelps, k., Taylor, d. L., & Lanni, f. (1986). Å undersøke strukturen til cytoplasma. Journal of Cell Biology, 102(6), 2015-2022.
5. Ross, m. H., & Pawlina, w. (2007). Histologi. Tekst og atlasfarge med celle- og molekylærbiologi, 5aed. Ed. Pan -American Medical.
6. Tortora, g. J., Funke, f. R., & Case, C. L. (2007). Introduksjon til mikrobiologi. Ed. Pan -American Medical.