ציטופלסמה פונקציות, חלקים ומאפיינים

ה ציטופלסמה הוא החומר שנמצא בתוך התאים, הכולל את המטריצה ​​cytoplasmic (או cytosol) ואת תאים תאיים. הציטוסול מהווה קצת יותר ממחצית (כ -55%) מהנפח הכולל של התא, והוא האזור שבו מתרחשים הסינתזה וההשפעה של החלבונים, ומספקים אמצעים הולמים לביצוע התגובות המטבוליות הנדרשות.

כל המרכיבים של תא פרוקריטי נמצאים בציטופלסמה, ואילו באוקריוטים יש חלוקות אחרות, כגון הגרעין. בשנת תאים איקריוטיים, נפח תא הנותרים (45%) היא נכבשה על ידי אברונים ציטופלסמית, כגון מיטוכונדריה, reticulum endoplasmic חלק ומחוספס, גרעין, פראוקסיזום, lysosomes ו endosomes.

אינדקס

• 1 מאפיינים כלליים
• 2 רכיבים
  • 2.1 סיטוסול
  • 2.2 אברונים ממברנות
  • 2.3 אברונים נפרדים
  • 2.4 איברים לא ממברניים
  • 2.5 תכלילים
• 3 מאפיינים של הציטופלסמה
  • 3.1 זהו קולואיד
  • 3.2 תכונות טיקוטרופיות
  • 3.3 הציטופלסמה מתנהגת כמו הידרוג'ל
  • 3.4 תנועה מחזורית
• 4 שלבי הציטוזול
• 5 פונקציות
• 6 הפניות

מאפיינים כלליים

הציטופלסמה היא החומר הממלא את החלק הפנימי של התאים מחולק לשני מרכיבים: חלק נוזלי המכונה cytosol או אברונים מטריקס ציטופלסמית המוטמעים בו - במקרה של השושלת איקריוטיים.

Cytosol היא המטריצה ​​הדביקה בציטופלסמה והוא מורכב ממגוון רחב של מומסים, כגון יונים, מטבוליטים ביניים, פחמימות, שומנים, חלבונים וחומצות ריבונוקלאית (RNA). זה יכול להתרחש בשני שלבים בלתי ניתנים לביטול: שלב ג'ל ושלב השמש.

זוהי מטריצת קולואידים דומה ג'ל מימי המורכבת ממים - בעיקר - וגם רשת של חלבונים סיביים מתאימים שלד התא, כוללים תקטין, microtubules ו סיב ביניים, וכן סדרה של חלבוני אבזר שתורמת ליצירה הסריג.

רשת זו נוצרת על ידי חוטים חלבונים מתפזרת לאורך הציטופלזמה, נותן לו מאפיינים של viscoelasticity ומאפיינים של ג'ל התכווצות.

ה- cytoskeleton אחראי על מתן תמיכה ויציבות לארכיטקטורה הסלולרית. בנוסף להשתתפות בהובלה של חומרים בציטופלזמה ולתרום לתנועת תאים, כמו phagocytosis.

רכיבים

ציטופלסמה מורכבת מטריקס cytoplasmic או cytosol של האברונים כי מוטבעים זה חומר ג 'לטין. לאחר מכן, כל אחד יתואר לעומק:

סיטוסול

ציטוסול הוא חומר חסר צבע, לפעמים אפרפר, ג 'לטין שקוף נמצא מחוץ האברונים. זה נחשב חלק מסיס של הציטופלזמה.

המרכיב הנפוץ ביותר במטריצה ​​זו הוא מים, המרכיבים בין 65 ל -80% מהרכבו הכולל, למעט בתאי עצמות, אמייל של שיניים וזרעים.

לגבי ההרכב הכימי שלה, 20% מתאים מולקולות חלבון. יש בו יותר מ -46 אלמנטים המשמשים את התא. מבין אלה, רק 24 נחשבים חיוניים לכל החיים.

בין האלמנטים הבולטים ניתן לציין פחמן, מימן, חנקן, חמצן, זרחן וגופרית.

באותו אופן, מטריצה ​​זו עשירה ביונים ושמירתם של אלה יוצרת עלייה בלחץ האוסמוטי של התא. יונים אלה מסייעים לשמור על איזון חומצי בסיס אופטימלי בסביבה הסלולרית.

המגוון של יונים למצוא את cytosol משתנה בהתאם לסוג התא למד. לדוגמה, שרירים ותאי עצב יש ריכוזים גבוהים של אשלגן ומגנזיום, בעוד יון הסידן הוא בשפע במיוחד בתאי הדם..

אורגני ממברנות

במקרה של תאים eukaryotic, יש מגוון של תאים subcellular מוטבע המטריצה ​​cytoplasmic. אלה יכולים להיות מחולקים אורגני קרומי בדידים.

הרטימולום האנדופלאסמי ומנגנון Golgi שייכים לקבוצה הראשונה, שתיהן מערכות של קרום בצורת שק, המחוברות זו בזו. מסיבה זו, קשה להגדיר את גבול המבנה שלה. בנוסף, תאים אלה מציגים רצף מרחבי וזמני עם קרום הפלזמה.

ההינתקות האנדופלסמית מחולקת לחלק או מחוספס, תלוי בנוכחות או בהעדר ריבוזומים. החלק הוא אחראי על חילוף החומרים של מולקולות קטנות, יש מנגנונים של דטוקסיפיקציה וסינתזה של שומנים וסטרואידים.

לעומת זאת, הריטוטום האנדופלאסמי הגס יש ריבוזומים המעוגנים בקרום שלה, והוא אחראי בעיקר לסינתזה של חלבונים אשר יופרשו על ידי התא.

מנגנון Golgi הוא קבוצה של דיסקים בצורה של דיסקים ומשתתף סינתזה של ממברנות וחלבונים. בנוסף, יש לו את מכונות אנזימטיות הדרושים כדי לבצע שינויים חלבונים ושומנים, כולל glycosylation. היא גם משתתפת באחסון והפצה של ליזוזומים ו peroxisomes.

אברונים נפרדים

הקבוצה השנייה מורכבת אברונים תאיים כי הם בדידים ואת הגבולות שלהם הם נצפו בבירור על ידי נוכחות של ממברנות.

הם מבודדים מן האברונים האחרים מנקודת מבט מבנית ופיזית, אם כי ייתכן שיש אינטראקציות עם תאים אחרים, למשל, המיטוכונדריה עשויה אינטראקציה עם האברנים קרום.

בקבוצה זו הם המיטוכונדריה, האברונים שהוא בעל הצורך לבצע מסלולי מטבוליים חיוניים כגון אנזימי מחזור חומצת לימון, שרשרת העברת אלקטרונים, סינתזת ATP ו- B-חמצון של חומצות שומן.

הליזוזומים הם גם אברונים נפרדים והם אחראים לאחסון אנזימים הידרוליטיים המסייעים reabsorption של חלבונים, להרוס חיידקים והשפלה של האורגנים cytoplasmic.

המיקרובים (פרוקסיזומים) משתתפים בתגובות חמצוניות. מבנים אלה בעלי קטליז אנזים המסייע להמיר חמצן מימן - מטבוליזם רעיל - לחומרים שאינם מזיקים לתא: מים וחמצן. B- חמצון של חומצות שומן מתרחשת בגופים אלה.

במקרה של צמחים, ישנם אחרים organelles שנקרא plastids. אלה לבצע עשרות פונקציות בתא הצמח הבולט ביותר הם chloroplasts, שבו מתרחשת הפוטוסינתזה.

איברים שאינם קרומיים

לתא יש גם מבנים שאינם מוגבלים על ידי ממברנות ביולוגיות. אלה כוללים את מרכיבי cytoskeletal הכוללים microtubules, חוטים לסירוגין microfilaments אקטין..

חוטי האקטין מורכבים ממולקולות כדוריות, והם שרשראות גמישות, ואילו החוטים הבינוניים עמידים יותר ומורכבים מחלבונים שונים. חלבונים אלה אחראים על מתן התנגדות המתיחה ונותן כוח לתא.

Centrioles הם הצמד המבני בצורת גליל והם גם לא קרומי organelles. הם ממוקמים centrosomes או מרכזים מאורגנים של microtubules. מבנים אלה מעוררים את הגופים הבסיסיים של הריסים.

לבסוף, ישנם הריבוזומים, מבנים שנוצרו על ידי חלבונים ו- RNA ריבוזומלי המשתתף בתהליך התרגום (סינתזת החלבון). הם יכולים להיות חופשיים בציטוזול או להיות מעוגנים על ידי reticulum endoplasmic גס.

עם זאת, כמה מחברי אינם רואים כי הריבוזומים צריכים להיות מסווגים כמו האברונים עצמם..

תכלילים

התכלילים הם מרכיבי הציטופלסמה שאינם מתאימים לאברונים וברוב המקרים הם אינם מוקפים בממברנות שומניות.

קטגוריה זו כוללת מספר רב של מבנים הטרוגניים, כגון גרגירים של פיגמנטים, גבישים, שומנים, גליקוגן וכמה חומרי פסולת..

גופים אלה יכולים להיות מוקפים אנזימים המשתתפים בסינתזה של מקרומולקולות מן החומר הנוכחי הכללה. לדוגמה, לפעמים גליקוגן יכול להיות מוקף אנזימים כגון סינתזה גליקוגן או phlyorylase גליקוגן.

התכלילים שכיחים בתאי הכבד ובתאי השריר. באותו אופן, תכלילים של השיער ואת העור יש גרגירים של פיגמנטים שנותנים להם את הצבע האופייני של מבנים אלה.

מאפיינים של הציטופלסמה

זה קולואיד

מבחינה כימית, הציטופלסמה היא קולואידית, ולכן יש לה את המאפיינים של פתרון ואת ההשעיה בו זמנית. הוא מורכב ממולקולות בעלות משקל מולקולרי נמוך כגון מלחים וגלוקוז וכן על ידי מולקולות של מסת גדולה יותר כגון חלבונים.

מערכת קולואידית יכולה להיות מוגדרת כתערובת של חלקיקים בקוטר שבין 1 / 1,000,000 ל 1 / 10,000 התפזרו במדיום נוזלי. כל פרוטופלסמה הסלולר, הכוללת גם את הציטופלסמה ואת הנוקלאופלזמה, הוא פתרון קולואידאלי, שכן החלבונים המפוזרים מציגים את כל המאפיינים של מערכות אלו.

חלבונים מסוגלים ליצור מערכות קולואיד יציב, שכן הם מתנהגים כמו יונים טעונים בפתרון אינטראקציה על פי החיובים שלהם ושנית, הם מסוגלים למשוך מולקולות מים. כמו כל קולואיד, יש לו את המאפיין של שמירה על מצב זה של השעיה, אשר נותן יציבות לתאים.

הופעת הציטופלסמה מעומעמת משום שהמולקולות המרכיבות אותה גדולות ומפצלות את האור, תופעה זו נקראת אפקט Tyndall.

מצד שני, התנועה הבראוניאנית של החלקיקים מגבירה את המפגש של חלקיקים, המעדיפים את התגובות האנזימטיות בציטופלזמה הסלולרית.

תכונות thixotropic

הציטופלסמה מציגה תכונות thixotropic, כמו לעשות כמה נוזלים ניוטוניים שאינם pseudoplastics. Thixotropy מתייחס לשינויים צמיגות לאורך זמן: כאשר הנוזל הוא נתון למאמץ, צמיגות של אותם ירידות.

חומרים thixotropic יש יציבות במצב מנוחה, כאשר מופרע, להשיג נזילות. בסביבה היומיומית, אנו נמצאים בקשר עם סוג זה של חומר, כגון רוטב עגבניות ויוגורט.

הציטופלסמה מתנהגת כמו הידרוג'ל

הידרוגל הוא חומר טבעי או סינתטי שיכול להיות נקבובי או לא ויש לו את היכולת לספוג כמויות גבוהות של מים. כושר ההרחבה שלה תלוי בגורמים כגון osmolarity של המדיום, את הכוח היוני ואת הטמפרטורה.

לציטופלסמה יש את המאפיין של הידרוג'ל, שכן הוא יכול לספוג כמויות משמעותיות של מים ואת נפח משתנה בתגובה מבחוץ. מאפיינים אלה אומתו בציטופלסמה של יונקים.

מחזורים בתנועות

מטריקס cytoplasmic מסוגל לבצע תנועות שיוצרות זרם הנוכחי או cytoplasmic. תנועה זו היא נצפתה בדרך כלל בשלב נוזלי ביותר של cytosol והוא הגורם עקירה של תאים סלולריים כגון פינוזומים, phagosomes, lysosomes, המיטוכונדריה, centrioles, בין היתר..

תופעה זו נצפתה ברוב תאי החי והצומח. תנועות amoeboid של protozoa, leukocytes, תאים אפיתל ומבנים אחרים תלויים בתנועה של ציטוזיס בציטופלזמה.

שלבי הציטוזול

הצמיגות של מטריצה ​​זו משתנה בהתאם לריכוז של מולקולות בתא. הודות לטבע הקולואידאלי, ניתן להבחין בין שני שלבים או מצבים בציטופלסמה: שלב השמש והשלב הג'ל. הראשון דומה לנוזל, בעוד השני דומה תודה מוצק ריכוז גבוה של מקרומולקולות.

לדוגמה, בהכנת ג'לטין אנו יכולים להבדיל בין שתי המדינות. בשלב השמש חלקיקים יכולים לנוע בחופשיות במים, אולם כאשר הפתרון הוא מקורר הוא מתקשה ונהיה סוג של ג'ל מוצק למחצה.

במצב ג'ל, מולקולות מסוגלים להחזיק יחד על ידי סוגים שונים של קשרים כימיים, כולל H-H, C-H או C-N. ברגע שהחום מוחל על הפתרון, הוא יחזור לשלב השמש.

בתנאים טבעיים, היפוך השלבים במטריצה ​​זו תלוי במגוון גורמים פיזיולוגיים, מכניים וביוכימיים בסביבה התאית.

פונקציות

הציטופלסמה היא סוג של מרק מולקולרי שבו התגובות האנזימטיות החיוניות לשמירה על התפקוד הסלולרי מתרחשות.

זהו אמצעי תחבורה אידיאלי לתהליכי נשימה של תאים ולתגובות ביוסינתזה, שכן המולקולות אינן מתמוססות במדיום והן צפות בציטופלזמה ומוכנות לשימוש.

בנוסף, הודות להרכב הכימי שלו, הציטופלסמה יכולה לתפקד כחיץ או למאגר. היא משמשת גם אמצעי מתאים להשעיית האברונים, המגנים עליהם - והחומר הגנטי המוטבע בגרעין - מתנועות פתאומיות והתנגשויות אפשריות.

הציטופלסמה תורמת לתנועה של חומרים מזינים ותזוזה של תאים, הודות לדור של זרימה ציטופלסמה. תופעה זו מורכבת מתנועה של הציטופלסמה.  

זרמים בציטופלסמה חשובים במיוחד בתאי צמחים גדולים ומסייעים בהאצת תהליך הפצת החומר.

הפניות

1. אלברטס, ב ', ג'ונסון, א', לואיס, ג ', רף, מ', רוברטס, ק ', & וולטר, P. (2008). ביולוגיה מולקולרית של התא. מדע גרלנד.
2. Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). ביולוגיה. אד פנמריקנה מדיקל.
3. פלס, י ', אורלוב, ס' נ 'וגריגורצ'יק, ר' (2009). ההידרוגל הטבע של הציטופלסמה יונקים תורם Osmosensing ו pH תאית חישה. ביופיסיקה, 96(10), 4276-4285.
4. לובי-פלפס, ק ', טיילור, ד.ל., & Lanni, F. (1986). בדיקה של המבנה של הציטופלסמה. כתב העת לביולוגיה של התא, 102(6), 2015-2022.
5. רוס, מ 'ה' ופאולינה, וו (2007). היסטולוגיה טקסט ואטלס צבע עם ביולוגיה תאית מולקולרית, 5a. אד פנמריקנה מדיקל.
6. Tortora, G. J., Funke, B. R., & Case, C. L. (2007). מבוא למיקרוביולוגיה. אד פנמריקנה מדיקל.