Povijest protoplazme, opće značajke, komponente, funkcije



protoplazma ona je živi materijal stanice. Ta je struktura prvi put identificirana 1839. godine kao prepoznatljiva tekućina zida. Smatra se da je to prozirna, viskozna i rastezljiva tvar. Tumačio se kao struktura bez očite organizacije i s brojnim organelima.

Smatralo se da je protoplazma cijeli dio stanice koji se nalazi unutar plazma membrane. Međutim, neki autori su unutar protoplazme uključili staničnu membranu, jezgru i citoplazmu.

Trenutno pojam protoplazme nije široko korišten. Umjesto toga, znanstvenici su se radije odnosili izravno na stanične komponente.

indeks

  • 1 Povijest
    • 1.1 Protoplazmatska teorija
  • 2 Opće karakteristike
  • 3 Komponente
    • 3.1. Plazma membrana
    • 3.2 Citoplazma
    • 3.3 Citosol
    • 3.4 Citoskelet
    • 3.5 Organele
    • 3.6 Nukleoplazma
  • 4 Funkcije
    • 4.1 Fiziološka svojstva
  • 5 Reference

povijest

Pojam protoplazme pripisuje se švedskom anatomu Jan Purkyneu 1839. godine. Upotrijebljen je za materijale za obuku životinjskih embrija.

Međutim, već 1835. godine zoolog Felix Dujardin opisuje supstancu unutar rizopoda. Daje naziv sarcoda i pokazuje da ima fizička i kemijska svojstva.

Kasnije, 1846. godine, njemački botaničar Hugo von Mohl ponovno je uveo pojam protoplazme da se odnosi na tvar prisutnu unutar biljnih stanica.

Godine 1850. botaničar Ferdinand Cohn ujedinjuje termine, ukazujući na to da u biljkama i životinjama postoji protoplazma. Istraživač ističe da je u oba organizma supstanca koja ispunjava stanice slična.

Godine 1872. Beale je uveo taj pojam Bioplazma. Godine 1880. Hanstein je predložio tu riječ protoplast, novi izraz koji se odnosi na cijelu stanicu, isključujući staničnu stijenku. Ovaj je pojam neki autori upotrijebili za zamjenu ćelije.

Godine 1965. Lardy je uveo taj pojam citozol, koji je zatim korišten za imenovanje tekućine unutar stanice.

Protoplazmatska teorija

Anatomista Max Schultze krajem 19. stoljeća predložio je da je temeljna osnova života protoplazma. Schultze je sugerirao da je protoplazma supstanca koja regulira vitalne aktivnosti tkiva u živim bićima.

Smatra se da su djela Schultzea polazište protoplazmatske teorije. Tu teoriju podupiru prijedlozi Thomasa Huxleya 1868. i drugi znanstvenici toga vremena.

Protoplazmatska teorija pokazala je da je protoplazma fizička osnova života. Na takav način da bi proučavanje ove tvari omogućilo razumijevanje funkcioniranja živih bića, uključujući mehanizme nasljeđivanja.

Uz najbolje razumijevanje stanične strukture i funkcioniranja, protoplazmatska teorija je izgubila svoju valjanost.

Opće karakteristike

Protoplazmu čine razni organski i anorganski spojevi. Najzastupljenija tvar je voda, koja čini gotovo 70% ukupne težine i funkcionira kao transporter, otapalo, termoregulator, mazivo i strukturni element..

Osim toga, 26% protoplazme čine općenito organske makromolekule. To su velike molekule nastale polimerizacijom manjih podjedinica.

Među njima su ugljikohidrati, makromolekule sastavljene od ugljika, vodika i kisika, koje pohranjuju energiju za stanicu. Koriste se u raznim metaboličkim i strukturnim funkcijama protoplazme.

Postoje i različiti tipovi lipida (neutralne masti, kolesterol i fosfolipidi) koji također služe kao izvor energije za stanicu. Osim toga, oni su sastavni dio membrana koje reguliraju različite protoplazmatske funkcije.

Proteini čine gotovo 15% sastava protoplazme. Među njima imamo strukturne proteine. Ovi proteini tvore protoplazmatski okvir, doprinoseći njihovoj organizaciji i staničnom transportu.

Ostali proteini prisutni u protoplazmi su enzimi. Oni djeluju kao katalizatori (tvari koje mijenjaju brzinu kemijske reakcije) svih metaboličkih procesa.

Isto tako, prisutni su različiti anorganski ioni koji odgovaraju samo 1% njihovog sastava (kalij, magnezij, fosfor, sumpor, natrij i klor). Oni doprinose održavanju pH protoplazme.

komponente

Protoplazma se sastoji od plazmatske membrane, citoplazme i nukleoplazme. Međutim, danas, zahvaljujući napretku elektroničke mikroskopije, poznato je da je stanična struktura još složenija.

Također postoji veliki broj subcelularnih odjeljaka i strukturno vrlo složenih staničnih sadržaja. Osim organela, koji su ovdje uključeni kao dio citoplazme.

Plazma membrana

Plazmatsku membranu ili plazmalemu čine približno 60% proteina i 40% lipida. Strukturni raspored se objašnjava modelom tekućeg mozaika. Pri tome, membrana predstavlja dvosloj fosfolipida u koje su ugrađeni proteini.

Smatra se da sve stanične membrane imaju istu strukturu. Međutim, plazmalemma je najdeblja membrana u stanici.

Plazmalemom se ne opaža s optičkim mikroskopom. Tek je krajem 50-ih godina 20. stoljeća njezina struktura mogla biti detaljna.

citoplazma

Citoplazma se definira kao sav materijal stanice koji se nalazi unutar plazmaleme, ne uključujući jezgru. Sve organele uključene su u citoplazmu (stanične strukture s definiranim oblikom i funkcijom). Također i supstanca u koju su uronjene različite stanične komponente.

citozol

Citosol je tekuća faza citoplazme. To je gotovo tekući gel koji čini više od 20% proteina u stanici. Većina njih su enzimi.

citoskelet

Citoskelet čini proteinski okvir koji tvori stanični okvir. Nastaju mikrofilamenti i mikrotubule. Mikrofilamenti se uglavnom sastoje od aktina, iako postoje i drugi proteini.

Ovi filamenti imaju različiti kemijski sastav u različitim tipovima stanica. Mikrotubule su tubularne strukture formirane u osnovi tubulina.

organele

Organele su stanične strukture koje ispunjavaju određenu funkciju. Svaka je omeđena membranama. Neke organele imaju samo jednu membranu (vakuole, dictyosomes), dok su druge omeđene s dvije membrane (mitohondriji, kloroplasti)..

Membrane organela imaju istu strukturu kao i plazmalemma. Oni su tanji i njihov kemijski sastav je različit prema funkciji koju ispunjavaju.

Unutar organela javljaju se različite kemijske reakcije koje kataliziraju specifični enzimi. S druge strane, oni se mogu kretati u vodenoj fazi citoplazme.

U organelama postoje različite reakcije koje su od velikog značaja za funkcioniranje stanice. U njima se javlja izlučivanje tvari, fotosinteza i aerobno disanje

nucleoplasma

Jezgra je stanična organela koja sadrži genetsku informaciju o stanici. U istoj staničnoj podjeli odvijaju se procesi.

Prepoznaju se tri komponente jezgre: nuklearna ovojnica, nukleoplazma i jezgra. Nuklearna ovojnica odvaja jezgru od citoplazme i formirana je s dvije membrane. 

Nukleoplazma je unutarnja tvar koja je interno ograničena nuklearnom ovojnicom. To je vodena faza koja sadrži veliki broj proteina. Uglavnom su to enzimi koji reguliraju metabolizam nukleinskih kiselina.

Kromatin (DNA u svojoj disperznoj fazi) sadržan je u nukleoplazmi. Osim toga, prikazana je i jezgra koja je struktura koju tvore proteini i RNA.

funkcije

Svi procesi koji se odvijaju u ćeliji povezani su s protoplazmom, kroz njezine različite komponente.

Plazma membrana je selektivna strukturna barijera koja kontrolira odnos između stanice i okoline koja ga okružuje. Lipidi sprječavaju prolaz hidrofilnih tvari. Proteini kontroliraju supstance koje mogu preći membranu, regulirajući ulaz i izlaz istih u stanicu.

U citosolu se pojavljuje nekoliko kemijskih reakcija, kao što je glikoliza. Ovaj intervenira izravno u modifikacijama stanične viskoznosti, pokreta ameboida i ciklusa. Isto tako, ima veliku važnost u formiranju mitotskog vretena tijekom stanične diobe.

U citoskeletu, mikrofilamenti su povezani sa staničnom kontrakcijom i kretanjem. Dok mikrotubule interveniraju u prijenosu stanica i doprinose oblikovanju stanice. Oni također sudjeluju u formiranju centriola, cilija i flagelica.

Unutarstanični transport, kao i transformacija, slaganje i izlučivanje tvari, odgovornost je endoplazmatskog retikuluma i diktiozoma..

Procesi transformacije i akumulacije energije javljaju se u fotosintetskim organizmima koji imaju kloroplaste. Dobivanje ATP-a putem staničnog disanja javlja se u mitohondrijima.

Fiziološka svojstva

Opisana su tri fiziološka svojstva povezana s protoplazmom. To su metabolizam, reprodukcija i razdražljivost.

Svi metabolički procesi u stanici javljaju se u protoplazmi. Neki procesi su anabolički i povezani su sa sintezom protoplazme. Drugi su katabolički i interveniraju u njihovoj dezintegraciji. Metabolizam uključuje procese kao što su probava, disanje, apsorpcija i izlučivanje.

Svi procesi povezani s reprodukcijom staničnom diobom, kao i kodiranje za sintezu proteina potrebnih u svim staničnim reakcijama javljaju se u jezgri stanice, sadržanoj u protoplazmi..

Razdražljivost je odgovor protoplazme na vanjski poticaj. To je u stanju pokrenuti fiziološki odgovor koji omogućuje stanici da se prilagodi okolini koja ga okružuje.

reference

  1. Liu D (2017) Stanica i protoplazma kao kontejner, objekt i tvar: 1835-1861. Časopis za povijest biologije 50: 889-925.
  2. Paniagua R, M Nistal, P Sesma, M Álvarez-Uría, B Fraile, R Anadón, FJ Sáez i M Miguel (1997) Citologija i histologija bilja i životinja. Biologija životinjskih i biljnih stanica i tkiva. Drugo izdanje. McGraw Hill-Interamericana Španjolske. Madrid, Španjolska 960 str.
  3. Welch GR i J Clegg (2010) Od protoplazmatske teorije do biologije staničnih sustava: refleksija od 150 godina. Am J. J. Physiol. Cell Physiol. 298: 1280-1290.
  4. Welch GR i J Clegg (2012) Cell versus protoplasm: revizionistička povijest. Cell Biol., 36: 643-647.