Protoplasman historia, yleiset ominaisuudet, komponentit, toiminnot

protoplasma se on solun elävä materiaali. Tämä rakenne tunnistettiin ensimmäistä kertaa vuonna 1839 seinän erottuvaksi nesteeksi. Sitä pidettiin läpinäkyvänä, viskoosina ja laajennettavana aineena. Sitä tulkittiin rakenteeksi ilman ilmeistä organisaatiota ja lukuisia organelleja.

On katsottu, että protoplasma on solun koko osa, joka sijaitsee plasmamembraanin sisällä. Jotkut tekijät ovat kuitenkin sisällyttäneet protoplasmaan solukalvon, ytimen ja sytoplasman.

Tällä hetkellä termiä protoplasma ei käytetä laajalti. Sen sijaan tutkijat ovat halunneet viitata suoraan solukomponentteihin.

indeksi

• 1 Historia
  • 1.1 Protoplasminen teoria
• 2 Yleiset ominaisuudet
• 3 Komponentit
  • 3.1 Plasman kalvo
  • 3.2 Sytoplasma
  • 3.3 Citosoli
  • 3.4 Sytoskeleton
  • 3.5 Orgaanit
  • 3.6 Nukleoplasma
• 4 Toiminnot
  • 4.1 Fysiologiset ominaisuudet
• 5 Viitteet

historia

Termi protoplasma johtuu ruotsalaisesta anatomista Jan Purkynestä vuonna 1839. Sitä käytettiin viittaamaan eläinten alkioiden koulutusmateriaaliin.

Kuitenkin jo vuonna 1835 eläinlääkäri Felix Dujardin kuvaa aineen risopodien sisällä. Se antaa nimen sarcoda ja osoittaa, että sillä on fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia.

Myöhemmin, vuonna 1846 saksalainen kasvitieteilijä Hugo von Mohl toisti termin protoplasm, joka viittaa kasvisoluissa olevaan aineeseen.

Vuonna 1850 kasvitieteilijä Ferdinand Cohn yhdistää ehdot, mikä osoittaa, että sekä kasveissa että eläimissä on protoplasma. Tutkija huomauttaa, että kummallakin organismilla soluja täyttävä aine on samanlainen.

Vuonna 1872 Beale esitteli termin bioplasma. Vuonna 1880 Hanstein ehdotti sanaa protoplastien, uusi termi, joka viittaa koko soluun, lukuun ottamatta soluseinää. Jotkut tekijät käyttivät tätä termiä korvaamaan solun.

Vuonna 1965 Lardy esitteli termin sytosoliin, jota käytettiin sitten nesteen nimeämiseksi solun sisällä.

Protoplasminen teoria

Anatomisti Max Schultze ehdotti 1800-luvun lopulla, että elämän perusperusta on protoplasma. Schultze ehdotti, että protoplasma on aine, joka säätelee elävien olentojen kudosten elintärkeää toimintaa.

Schultzen teokset katsotaan protoplasmaattisen teorian lähtökohtana. Tätä teoriaa tukivat Thomas Huxleyn ehdotukset vuonna 1868 ja muut ajan tutkijat.

Protoplasmisen teorian mukaan protoplasma oli elämän fyysinen perusta. Tällä tavalla aineen tutkimus mahdollistaisi elävien olentojen toiminnan ymmärtämisen, mukaan lukien perintömekanismit.

Parhaimmillaan solurakenteesta ja toiminnasta protoplasminen teoria on menettänyt voimassaolonsa.

Yleiset ominaisuudet

Protoplasma koostuu erilaisista orgaanisista ja epäorgaanisista yhdisteistä. Runsasinta ainetta on vesi, joka muodostaa lähes 70% sen kokonaispainosta ja toimii kuljettimena, liuottimena, lämpökäsittelylaitteena, voiteluaineena ja rakennuselementtinä.

Lisäksi 26% protoplasmasta koostuu yleensä orgaanisista makromolekyyleistä. Nämä ovat suuria molekyylejä, jotka on muodostettu pienempien alayksiköiden polymeroinnilla.

Näiden joukossa ovat hiilihydraatit, hiilimolekyylit, vety ja happi, jotka tallentavat energiaa solulle. Niitä käytetään protoplasman erilaisissa aineenvaihdunta- ja rakenteellisissa toiminnoissa.

On myös erilaisia ​​lipidejä (neutraaleja rasvoja, kolesterolia ja fosfolipidejä), jotka toimivat myös solun energialähteenä. Lisäksi ne ovat osa kalvoja, jotka säätelevät erilaisia ​​protoplasmisia toimintoja.

Proteiinit muodostavat lähes 15% protoplasman koostumuksesta. Näissä on rakenteellisia proteiineja. Nämä proteiinit muodostavat protoplasmisen kehyksen, joka edistää niiden organisointia ja solujen kuljetusta.

Muut protoplasmassa olevat proteiinit ovat entsyymejä. Ne toimivat katalyytteinä (aineet, jotka muuttavat kemiallisen reaktion nopeutta) kaikkien aineenvaihduntaprosessien yhteydessä.

Samoin esiintyy erilaisia ​​epäorgaanisia ioneja, jotka vastaavat vain 1% niiden koostumuksesta (kalium, magnesium, fosfori, rikki, natrium ja kloori). Nämä edistävät protoplasman pH: n säilymistä.

komponentit

Protoplasma koostuu plasmamembraanista, sytoplasmasta ja nukleoplasmasta. Nykyään elektronisen mikroskoopin edistymisen ansiosta tiedetään, että solurakenne on vieläkin monimutkaisempi.

On olemassa myös suuri määrä solunulkoisia osastoja ja rakenteellisesti hyvin monimutkaisia ​​solukkosisältöjä. Organisaattien lisäksi, jotka sisältyvät tähän sytoplasmaan.

Plasman kalvo

Plasman kalvo tai plasmamma muodostuu noin 60% proteiineista ja 40% lipideistä. Sen rakenteellinen rakenne selittyy nestemäisellä mosaiikkimallilla. Tässä membraanissa on kaksikerroksinen fosfolipidejä, joissa proteiinit on upotettu.

Katsotaan, että kaikilla solukalvoilla on sama rakenne. Plasmemma on kuitenkin solun paksuin kalvo.

Plasmemmaa ei havaita optisen mikroskoopin avulla. Vasta vuosisadan lopulla 50-luvun lopulla sen rakenne voisi olla yksityiskohtainen.

sytoplasma

Sytoplasma määritellään koko solun materiaaliksi, joka on plasmalemman sisällä, ei sisällä ydintä. Kaikki organellit sisältyvät sytoplasmaan (solurakenteet, joilla on määritelty muoto ja toiminta). Myös aine, jossa eri solukomponentit upotetaan.

sytosoliin

Sytosoli on sytoplasman nestefaasi. Se on lähes nestemäinen geeli, joka on yli 20% solun proteiineista. Suurin osa näistä on entsyymejä.

sytoskeletonia

Sytoskeleton muodostaa proteiinikehyksen, joka muodostaa solukehyksen. Se muodostuu mikrofilamenteista ja mikrotubuluksista. Mikrofilamentit koostuvat pääasiassa aktiinista, vaikka muitakin proteiineja on.

Näillä filamenteilla on erilainen kemiallinen koostumus eri tyyppisissä soluissa. Mikrotubulit ovat putkimaisia ​​rakenteita, jotka muodostuvat pohjimmiltaan tubuliinista.

soluelimeen

Organellit ovat solurakenteita, jotka täyttävät tietyn toiminnon. Kukin on rajattu kalvoilla. Joillakin organelleilla on vain yksi kalvo (vacuole, dictyosomes), kun taas toiset rajoittuvat kahteen kalvoon (mitokondriot, kloroplastit).

Organellien kalvoilla on sama rakenne kuin plasmalemmalla. Ne ovat ohuempia ja niiden kemiallinen koostumus on erilainen riippuen niiden täyttämästä toiminnasta.

Organellien sisällä esiintyy erilaisia ​​kemiallisia reaktioita, joita erityiset entsyymit katalysoivat. Toisaalta ne pystyvät liikkumaan sytoplasman vesifaasissa.

Organellissa on erilaisia ​​reaktioita, joilla on suuri merkitys solun toiminnalle. Niissä esiintyy mm. Aineiden erittymistä, fotosynteesiä ja aerobista hengitystä

nucleoplasma

Ydin on solun organelli, joka sisältää solun geneettisen informaation. Samoissa solujen jakautumisprosesseissa tapahtuu.

Tunnistetaan kolme ydinkomponenttia: ydinmateriaali, nukleoplasma ja nukleolus. Ydinkehä erottaa ytimen sytoplasmasta ja muodostuu kahdesta kalvoyksiköstä. 

Nukleoplasma on sisäinen aine, jota ydinmateriaali ympäröi sisäisesti. Se on vesifaasi, joka sisältää suuren määrän proteiineja. Ne ovat pääasiassa entsyymejä, jotka säätelevät nukleiinihappojen metaboliaa.

Kromatiini (DNA dispergoituneessa faasissa) sisältyy nukleoplasmaan. Lisäksi esitetään nukleolus, joka on proteiinien ja RNA: n muodostama rakenne.

tehtävät

Kaikki solussa esiintyvät prosessit liittyvät protoplasmaan sen eri komponenttien kautta.

Plasman kalvo on selektiivinen rakenteellinen este, joka ohjaa solun ja sitä ympäröivän ympäristön välistä suhdetta. Lipidit estävät hydrofiilisten aineiden kulkeutumisen. Proteiinit kontrolloivat aineita, jotka voivat ylittää kalvon, säätelemällä sen pääsyä ja poistumista soluun.

Sytosolissa, kuten glykolyysissä, esiintyy useita kemiallisia reaktioita. Tämä puuttuu suoraan solujen viskositeetin, amoeboidiliikkeen ja syklien muutoksiin. Samoin sillä on suuri merkitys mitoottisen karan muodostamisessa solunjakautumisen aikana.

Sytoskeletonissa mikrofilamentit liittyvät solun supistumiseen ja liikkumiseen. Vaikka mikrotubulit puuttuvat solujen kuljetukseen ja edistävät solun muotoilua. He osallistuvat myös sentriolien, piikkien ja flagellan muodostumiseen.

Intrasellulaarinen kuljetus sekä aineiden transformaatio, kokoaminen ja erittyminen on endoplasmisen reticulumin ja diktyosomien vastuulla..

Energian muuntamisen ja kertymisen prosessit esiintyvät fotosynteettisissä organismeissa, joissa on kloroplastit. ATP: n saaminen soluhengityksen kautta tapahtuu mitokondrioissa.

Fysiologiset ominaisuudet

Kolme fysiologista ominaisuutta, jotka liittyvät protoplasmaan, on kuvattu. Nämä ovat aineenvaihdunta, lisääntyminen ja ärtyneisyys.

Kaikki solun metaboliset prosessit esiintyvät protoplasmassa. Jotkut prosessit ovat anabolisia ja liittyvät protoplasman synteesiin. Toiset ovat katabolisia ja puuttuvat niiden hajoamiseen. Metabolia sisältää prosesseja, kuten ruoansulatusta, hengitystä, imeytymistä ja erittymistä.

Kaikki solujen jakautumisen lisääntymiseen liittyvät prosessit sekä proteiinien synteesin koodaus, joita tarvitaan kaikissa solureaktioissa, esiintyvät solun ytimessä, joka on protoplasmassa..

Ärtyneisyys on protoplasman vaste ulkoiselle ärsykkeelle. Tämä voi laukaista fysiologisen vasteen, joka sallii solun sopeutua ympäröivään ympäristöön.

viittaukset

1. Liu D (2017) Solu ja protoplasma säiliönä, esineenä ja aineena: 1835-1861. Biologian historian lehti 50: 889-925.
2. Paniagua R, M Nistal, P Sesma, M Álvarez-Uría, B Fraile, R Anadón, FJ Sáez ja M Miguel (1997) Kasvien ja eläinten sytologia ja histologia. Eläinten ja kasvien solujen ja kudosten biologia. Toinen painos. McGraw Hill-Interamericana, Espanja. Madrid, Espanja 960 p.
3. Welch GR ja J Clegg (2010) Protoplasmisesta teoriasta solukkojärjestelmien biologiaan: 150 vuoden pohdinta. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 298: 1280-1290.
4. Welch GR ja J Clegg (2012) Solu vs. protoplasma: revisministinen historia. Cell Biol. Int. 36: 643-647.