مشخص است که بیشتر موجودات زنده ۷۰ درصد یا بیشتر از آب به صورت آزاد یا محدود تشکیل شده اند. این همه از کجا می آید، کجا بومی شده است؟ معلوم شد که هر سلول در ترکیب خود تا 80 درصد آب دارد و فقط بقیه روی جرم ماده خشک می‌افتد.
و ساختار اصلی "آب" فقط سیتوپلاسم سلول است. این یک محیط داخلی پیچیده، ناهمگن و پویا است که با ویژگی‌ها و عملکردهای ساختاری آن بیشتر آشنا می‌شویم.
Protoplast
این اصطلاح برای نشان دادن کل محتویات داخلی هر کوچکترین ساختار یوکاریوتی که توسط یک غشای پلاسمایی از دیگر "همکاران" آن جدا شده است، استفاده می شود. یعنی شامل سیتوپلاسم - محیط داخلی سلول، اندامک های واقع در آن، هسته با هسته و مواد ژنتیکی می شود.
چه اندامک هایی در داخل سیتوپلاسم قرار دارند؟ این است:
- ریبوزوم;
- میتوکندری؛
- EPS;
- دستگاه گلگی;
- لیزوزوم;
- گنجاندن سلول؛
- واکوئل (در گیاهان و قارچ ها)؛
- مرکز سلولی;
- پلاستیدها (در گیاهان)؛
- گلاب و تاژک؛
- میکروفیلامنت;
- microtubules.
هسته، که توسط یک کاریولما، با هسته و مولکول های DNA از هم جدا شده است، همچنین حاوی سیتوپلاسم سلول است. در مرکز در حیوانات، نزدیکتر به دیوار - در گیاهان است.
بنابراین، ویژگی های ساختاری سیتوپلاسم تا حد زیادی به نوع سلول، به خود ارگانیسم، تعلق آن به پادشاهی موجودات زنده بستگی دارد. به طور کلی، تمام فضای آزاد داخل را اشغال می کند و تعدادی عملکرد مهم را انجام می دهد.
ماتریکس یا هیالوپلاسم
ساختار سیتوپلاسم یک سلول عمدتاً از تقسیم آن به بخش‌هایی تشکیل شده است:
- هیالوپلاسم - قسمت مایع دائمی؛
- ارگانل؛
- شمولها متغیرهای ساختاری هستند.
ماتریکس یا هیالوپلاسم جزء اصلی داخلی است که می تواند در دو حالت خاکستر و ژل باشد.
سیتوزول یک سیتوپلاسم سلولی است که ویژگی تجمع مایع بیشتری دارد. سیتوژل یکسان است، اما در حالت متراکم تر، غنی از مولکول های بزرگ مواد آلی است. ترکیب شیمیایی کلی و خواص فیزیکی هیالوپلاسم به شرح زیر بیان می شود:
- ماده کلوئیدی بی رنگ، چسبناک، کاملاً غلیظ و لزج؛
- با این حال،از نظر سازمان ساختاری تمایز واضحی داردبه دلیل تحرک، به راحتی می توان آن را تغییر داد؛
- از داخل با یک اسکلت سلولی یا شبکه ریزترابکولار نشان داده می شود که توسط رشته های پروتئینی (ریز لوله ها و ریز رشته ها) تشکیل می شود؛
- روی قسمت‌هایی از این شبکه تمام بخش‌های ساختاری سلول به طور کلی قرار دارند و به دلیل میکروتوبول‌ها، دستگاه گلژی و ER، پیامی بین آنها از طریق هیالوپلاسم رخ می‌دهد.
بنابراین، هیالوپلاسم بخش مهمی است که بسیاری از وظایف سیتوپلاسم را در سلول فراهم می کند.
ترکیب سیتوپلاسم
اگر در مورد ترکیب شیمیایی صحبت کنیم، سهم آب در سیتوپلاسم حدود 70٪ است. این یک مقدار متوسط است، زیرا برخی از گیاهان دارای سلول هایی هستند که در آنها 90-95٪ آب وجود دارد. ماده خشک نشان داده شده توسط:
- پروتئین؛
- کربوهیدرات;
- فسفولیپیدها;
- کلسترول و سایر ترکیبات آلی حاوی نیتروژن؛
- الکترولیت ها (نمک های معدنی)؛
- ادغام به شکل قطرات گلیکوژن (در سلول های حیوانی) و سایر مواد.
واکنش شیمیایی کلی محیط قلیایی یا کمی قلیایی است. اگر نحوه قرار گرفتن سیتوپلاسم سلول را در نظر بگیریم، باید به چنین ویژگی توجه کرد. این قسمت در لبه، در ناحیه پلاسمالما جمع می شود و اکتوپلاسم نامیده می شود. قسمت دیگر نزدیکتر به کاریولماست که آندوپلاسم نامیده می‌شود.
ساختار سیتوپلاسم سلولی توسط ساختارهای خاصی - میکروتوبول ها و ریز رشته ها تعیین می شود، بنابراین آنها را با جزئیات بیشتری بررسی خواهیم کرد.
Microtubules
Hallowذرات کوچک دراز تا اندازه چند میکرومتر. قطر - از 6 تا 25 نانومتر. به دلیل شاخص های بسیار ناچیز، مطالعه کامل و جامع این ساختارها هنوز امکان پذیر نیست، اما فرض بر این است که دیواره های آنها از ماده پروتئینی توبولین تشکیل شده است. این ترکیب دارای یک مولکول مارپیچ زنجیره ای است.
برخی از عملکردهای سیتوپلاسم در سلول دقیقاً به دلیل وجود میکروتوبول ها انجام می شود. بنابراین، به عنوان مثال، آنها در ساخت دیواره سلولی قارچ ها و گیاهان، برخی از باکتری ها نقش دارند. در سلول های حیوانی، آنها بسیار کمتر هستند. همچنین، این ساختارها هستند که حرکت اندامک ها را در سیتوپلاسم انجام می دهند.
میکروتوبول ها خود ناپایدار هستند و می توانند به سرعت متلاشی شده و دوباره تشکیل شوند و هر از گاهی تجدید شوند.
میکروفیلامنت
عناصر به اندازه کافی مهم سیتوپلاسم است. آنها رشته های طولانی اکتین (پروتئین کروی) هستند که با در هم تنیدگی با یکدیگر، یک شبکه مشترک - اسکلت سلولی را تشکیل می دهند. نام دیگر شبکه میکروترابکولار است. این یک نوع ویژگی های ساختاری سیتوپلاسم است. در واقع، به لطف چنین اسکلت سلولی است که همه اندامک ها در کنار هم قرار می گیرند، آنها می توانند با خیال راحت با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، مواد و مولکول ها از آنها عبور می کنند و متابولیسم انجام می شود.
با این حال، مشخص است که سیتوپلاسم محیط داخلی سلول است که اغلب قادر به تغییر داده های فیزیکی آن است: مایع یا چسبناک تر شدن، تغییر ساختار آن (انتقال از سل به ژل و بالعکس). در این راستا، میکروفیلامنت ها یک بخش پویا و ناپایدار هستند که قادر بهبه سرعت بازسازی، تغییر، متلاشی شدن و تشکیل دوباره.
غشاهای پلاسما
وجود ساختارهای غشایی متعددی که به خوبی توسعه یافته و دارای عملکرد طبیعی هستند برای سلول مهم است که نوعی ویژگی های ساختاری سیتوپلاسم را نیز تشکیل می دهد. به هر حال، از طریق موانع غشای پلاسمایی است که مولکول ها، مواد مغذی و محصولات متابولیک، گازهای فرآیندهای تنفسی و غیره منتقل می شوند. به همین دلیل است که بیشتر اندامک‌ها این ساختارها را دارند.
آنها مانند یک شبکه در سیتوپلاسم قرار دارند و محتویات داخلی میزبان خود را از یکدیگر و از محیط جدا می کنند. محافظت و محافظت در برابر مواد ناخواسته و باکتری های مضر.
ساختار اکثر آنها مشابه است - یک مدل موزاییکی مایع، که هر پلاسمالما را به عنوان یک لایه زیستی از لیپیدها در نظر می گیرد که توسط مولکول های پروتئین مختلف نفوذ می کند.
از آنجایی که عملکرد سیتوپلاسم در سلول در درجه اول یک پیام انتقال بین تمام قسمت های آن است، وجود غشاء در اکثر اندامک ها یکی از بخش های ساختاری هیالوپلاسم است. در یک مجتمع، همه با هم، وظایف مشترکی را برای اطمینان از عمر سلول انجام می دهند.
ریبوزوم
ساختارهای گرد کوچک (حداکثر 20 نانومتر)، متشکل از دو نیمه - زیر واحد. این نیمه ها می توانند برای مدتی هم با هم و هم جدا از هم وجود داشته باشند. اساس ترکیب: rRNA (ریبونوکلئیک اسید ریبوزومی) و پروتئین. محل اصلی ریبوزوم ها در سلول:
- هسته و هسته که در آنتشکیل خود زیرواحدها روی مولکول DNA؛
- سیتوپلاسم - ریبوزوم‌ها در اینجا سرانجام به یک ساختار واحد تبدیل می‌شوند و نیمه‌ها را متحد می‌کنند؛
- غشاهای هسته و شبکه آندوپلاسمی - ریبوزوم ها پروتئین را روی آنها سنتز می کنند و بلافاصله آن را به داخل اندامک ها می فرستند؛
- میتوکندری ها و کلروپلاست های سلول های گیاهی ریبوزوم های خود را در داخل بدن سنتز می کنند و از پروتئین های تولید شده استفاده می کنند، یعنی از این نظر به طور مستقل وجود دارند.
عملکرد این ساختارها سنتز و جمع آوری ماکرومولکول های پروتئینی است که صرف فعالیت حیاتی سلول می شود.
شبکه آندوپلاسمی و دستگاه گلژی
شبکه‌های متعددی از لوله‌ها، لوله‌ها و وزیکول‌ها که یک سیستم رسانا را در داخل سلول تشکیل می‌دهند و در سراسر سیتوپلاسم قرار دارند، شبکه آندوپلاسمی یا رتیکولوم نامیده می‌شوند. عملکرد آن با ساختار مطابقت دارد - اطمینان از اتصال اندامک ها با یکدیگر و انتقال مولکول های مواد مغذی به اندامک ها.
کمپلکس یا دستگاه گلژی وظیفه تجمع مواد لازم (کربوهیدرات ها، چربی ها، پروتئین ها) را در سیستمی از حفره های خاص انجام می دهد. آنها از سیتوپلاسم توسط غشاء محدود می شوند. همچنین، این ارگانوئید است که محل سنتز چربی ها و کربوهیدرات ها است.
پروکسیزوم و لیزوزوم
لیزوزوم ها ساختارهای کوچک و گردی هستند که شبیه وزیکول های پر از مایع هستند. آنها بسیار زیاد هستند و در سیتوپلاسم توزیع می شوند، جایی که آزادانه در داخل سلول حرکت می کنند. وظیفه اصلی آنها انحلال ذرات خارجی است.یعنی از بین بردن "دشمنان" به شکل بخش های مرده ساختارهای سلولی، باکتری ها و سایر مولکول ها.
محتوای مایع با آنزیم ها اشباع شده است، بنابراین لیزوزوم ها در تجزیه ماکرومولکول ها به واحدهای مونومر خود شرکت می کنند.
پروکسیزوم ها اندامک های کوچک بیضی یا گرد با یک غشاء هستند. پر از محتوای مایع، شامل تعداد زیادی آنزیم مختلف. آنها یکی از مصرف کنندگان اصلی اکسیژن هستند. آنها بسته به نوع سلولی که در آن قرار دارند وظایف خود را انجام می دهند. سنتز میلین برای غلاف رشته های عصبی امکان پذیر است و همچنین می توانند اکسیداسیون و خنثی سازی مواد سمی و مولکول های مختلف را انجام دهند.
میتوکندری
این ساختارها بیهوده به نام ایستگاه های قدرت (انرژی) سلول نیستند. از این گذشته ، در آنها است که تشکیل حامل های اصلی انرژی - مولکول های اسید آدنوزین تری فسفریک یا ATP - رخ می دهد. از نظر ظاهری شبیه لوبیا هستند. غشایی که میتوکندری را از سیتوپلاسم جدا می کند دو برابر است. ساختار داخلی برای افزایش سطح برای سنتز ATP بسیار تا شده است. چین‌ها کریستا نامیده می‌شوند، آنها حاوی تعداد زیادی آنزیم مختلف برای کاتالیز فرآیندهای سنتز هستند.
بیشتر همه میتوکندری ها دارای سلول های عضلانی در حیوانات و انسان هستند، زیرا آنها به محتوای و انرژی زیادی نیاز دارند.
پدیده چرخه
حرکت سیتوپلاسم در سلول سیکلوز نامیده می شود. از چندین نوع تشکیل شده است:
- نوسانی؛
- دوار یا دایره ای؛
- خط دار.
هر حرکتی برای اطمینان از تعدادی از عملکردهای مهم سیتوپلاسم ضروری است: حرکت کامل اندامک ها در داخل هیالوپلاسم، تبادل یکنواخت مواد مغذی، گازها، انرژی و حذف متابولیت ها.
Cyclose در هر دو سلول گیاهی و حیوانی رخ می دهد، بدون استثنا. اگر متوقف شود، بدن می میرد. بنابراین، این فرآیند همچنین نشانگر فعالیت حیاتی موجودات است.
بنابراین، می توانیم نتیجه بگیریم که سیتوپلاسم یک سلول حیوانی، سلول گیاهی، هر سلول یوکاریوتی یک ساختار بسیار پویا و زنده است.
تفاوت بین سیتوپلاسم سلولهای حیوانی و گیاهی
در واقع، تفاوت های کمی وجود دارد. نقشه کلی ساختمان، عملکردهای انجام شده کاملا مشابه است. با این حال، هنوز برخی اختلافات وجود دارد. به عنوان مثال:
- سیتوپلاسم سلول های گیاهی حاوی میکروتوبول های بیشتری است که در تشکیل دیواره های سلولی آنها شرکت می کنند تا ریز رشته ها. حیوانات برعکس عمل می کنند.
- ادخال سلولی در سیتوپلاسم گیاهان دانه های نشاسته است، در حالی که در حیوانات قطره های گلیکوژن هستند.
- سلول گیاهی با وجود اندامک هایی مشخص می شود که در حیوانات یافت نمی شوند. اینها پلاستیدها، واکوئل و دیواره سلولی هستند.
از جهات دیگر، هر دو ساختار در ترکیب و ساختار سیتوپلاسم یکسان هستند. تعداد پیوندهای عنصری خاص ممکن است متفاوت باشد، اما وجود آنها اجباری است. بنابراین، ارزش سیتوپلاسم در سلول به عنوانگیاهان و حیوانات به یک اندازه عالی هستند.
نقش سیتوپلاسم در سلول
ارزش سیتوپلاسم در سلول، اگر نگوییم تعیین کننده است، عالی است. از این گذشته، این مبنایی است که تمام ساختارهای حیاتی در آن قرار دارند، بنابراین نمی توان نقش آن را بیش از حد برآورد کرد. ما می‌توانیم چندین نکته اصلی را بیان کنیم که این معنا را آشکار می‌کند.
- این است که تمام اجزای تشکیل دهنده سلول را در یک سیستم یکپارچه پیچیده که فرآیندهای زندگی را به طور هموار و جمعی انجام می دهد، متحد می کند.
- به دلیل وجود آب، سیتوپلاسم در سلول به عنوان محیطی برای فعل و انفعالات پیچیده بیوشیمیایی و دگرگونی های فیزیولوژیکی مواد (گلیکولیز، تغذیه، تبادل گاز) عمل می کند.
- این "ظرفیت" اصلی برای وجود همه اندامک های سلولی است.
- با استفاده از ریز رشته ها و لوله ها، اسکلت سلولی را تشکیل می دهد، اندامک ها را متصل می کند و به آنها اجازه حرکت می دهد.
- در سیتوپلاسم است که تعدادی کاتالیزور بیولوژیکی - آنزیم ها متمرکز می شوند که بدون آنها هیچ واکنش بیوشیمیایی رخ نمی دهد.
به طور خلاصه، باید موارد زیر را بگویم. نقش سیتوپلاسم در سلول عملاً کلیدی است، زیرا اساس همه فرآیندها، محیط زندگی و بستر واکنش ها است.
