Adalah diketahui bahawa kebanyakan makhluk hidup terdiri daripada air dalam bentuk bebas atau terikat sebanyak 70 peratus atau lebih. Dari mana datangnya begitu banyak, di mana ia disetempat? Ternyata setiap sel dalam komposisinya mempunyai sehingga 80% air, dan hanya selebihnya jatuh pada jisim bahan kering.
Dan struktur "air" utama hanyalah sitoplasma sel. Ini adalah persekitaran dalaman yang kompleks, heterogen, dinamik, dengan ciri dan fungsi struktur yang akan kita kenali lebih lanjut.
Protoplast
Istilah ini digunakan untuk menandakan keseluruhan kandungan dalaman mana-mana struktur terkecil eukariotik, dipisahkan oleh membran plasma daripada "rakan sekerja" yang lain. Iaitu, ini termasuk sitoplasma - persekitaran dalaman sel, organel yang terletak di dalamnya, nukleus dengan nukleolus dan bahan genetik.
Apakah organel yang terdapat di dalam sitoplasma? Ini ialah:
- ribosom;
- mitokondria;
- EPS;
- Radas Golgi;
- lisosom;
- kemasukan sel;
- vakuol (dalam tumbuhan dan kulat);
- pusat sel;
- plastid (dalam tumbuhan);
- cilia dan flagela;
- mikrofilamen;
- mikrotubul.
Nukleus, dipisahkan oleh karyolemma, dengan nukleolus dan molekul DNA, juga mengandungi sitoplasma sel. Di tengah-tengahnya terdapat pada haiwan, lebih dekat dengan dinding - pada tumbuhan.
Oleh itu, ciri-ciri struktur sitoplasma akan bergantung pada jenis sel, pada organisma itu sendiri, miliknya dalam kerajaan makhluk hidup. Secara umum, ia menempati semua ruang kosong di dalam dan melaksanakan beberapa fungsi penting.
Matriks, atau hyaloplasma
Struktur sitoplasma sel terutamanya terdiri daripada pembahagiannya kepada bahagian:
- hyaloplasma - bahagian cecair kekal;
- organel;
- kemasukan ialah pembolehubah struktur.
Matriks, atau hyaloplasma, ialah komponen dalaman utama, yang boleh berada dalam dua keadaan - abu dan gel.
Sytosol ialah sitoplasma sel yang mempunyai watak agregat yang lebih cair. Sitogel adalah sama, tetapi dalam keadaan lebih padat, kaya dengan molekul besar bahan organik. Komposisi kimia am dan sifat fizikal hyaloplasma dinyatakan seperti berikut:
- tidak berwarna, bahan koloid likat, agak tebal dan berlendir;
- Walau bagaimanapun,mempunyai perbezaan yang jelas dari segi organisasi strukturdisebabkan mobiliti, boleh mengubahnya dengan mudah;
- dari dalam diwakili oleh sitoskeleton atau kekisi mikrotrabekular, yang dibentuk oleh filamen protein (mikrotubul dan mikrofilamen);
- pada bahagian kekisi ini semua bahagian struktur sel secara keseluruhannya terletak, dan disebabkan oleh mikrotubul, radas Golgi dan ER, mesej berlaku di antara mereka melalui hyaloplasma.
Oleh itu, hyaloplasma ialah bahagian penting yang menyediakan banyak fungsi sitoplasma dalam sel.
Komposisi sitoplasma
Jika kita bercakap tentang komposisi kimia, maka bahagian air dalam sitoplasma menyumbang kira-kira 70%. Ini adalah nilai purata, kerana sesetengah tumbuhan mempunyai sel di mana sehingga 90-95% air. Bahan kering diwakili oleh:
- protein;
- karbohidrat;
- fosfolipid;
- kolesterol dan sebatian organik lain yang mengandungi nitrogen;
- elektrolit (garam mineral);
- kemasukan dalam bentuk titisan glikogen (dalam sel haiwan) dan bahan lain.
Tindak balas kimia am medium adalah beralkali atau sedikit beralkali. Jika kita mempertimbangkan bagaimana sitoplasma sel terletak, maka ciri sedemikian harus diperhatikan. Bahagian itu dikumpulkan di tepi, di kawasan plasmalemma, dan dipanggil ektoplasma. Bahagian lain berorientasikan lebih dekat dengan karyolemma, dipanggil endoplasma.
Struktur sitoplasma sel ditentukan oleh struktur khas - mikrotubul dan mikrofilamen, jadi kami akan mempertimbangkannya dengan lebih terperinci.
Microtubules
Kosongzarah kecil memanjang sehingga beberapa mikrometer dalam saiz. Diameter - dari 6 hingga 25 nm. Oleh kerana penunjuk yang terlalu sedikit, kajian lengkap dan luas tentang struktur ini masih belum dapat dilakukan, bagaimanapun, diandaikan bahawa dindingnya terdiri daripada tubulin bahan protein. Sebatian ini mempunyai rantai molekul berpintal secara heliks.
Sesetengah fungsi sitoplasma dalam sel dilakukan dengan tepat kerana kehadiran mikrotubul. Jadi, sebagai contoh, mereka terlibat dalam membina dinding sel kulat dan tumbuhan, beberapa bakteria. Dalam sel haiwan, mereka lebih sedikit. Juga, struktur inilah yang menjalankan pergerakan organel dalam sitoplasma.
Microtubules sendiri tidak stabil, mampu hancur dengan cepat dan terbentuk semula, diperbaharui dari semasa ke semasa.
Mikrofilamen
Unsur penting sitoplasma yang mencukupi. Mereka adalah filamen panjang aktin (protein globular), yang, saling berkait antara satu sama lain, membentuk rangkaian biasa - sitoskeleton. Nama lain ialah kekisi mikrotrabekular. Ini adalah sejenis ciri struktur sitoplasma. Sesungguhnya, berkat sitoskeleton sedemikian semua organel disatukan, mereka boleh berkomunikasi dengan selamat antara satu sama lain, bahan dan molekul melaluinya, dan metabolisme dijalankan.
Walau bagaimanapun, diketahui bahawa sitoplasma ialah persekitaran dalaman sel, yang selalunya mampu mengubah data fizikalnya: menjadi lebih cair atau likat, mengubah strukturnya (peralihan dari sol kepada gel dan sebaliknya). Dalam hal ini, mikrofilamen adalah bahagian yang dinamik, labil, mampucepat bina semula, ubah, hancur dan bentuk semula.
Membran plasma
Kehadiran pelbagai struktur membran yang berkembang dengan baik dan berfungsi normal adalah penting untuk sel, yang juga membentuk sejenis ciri struktur sitoplasma. Lagipun, melalui penghalang membran plasma molekul, nutrien dan produk metabolik, gas untuk proses pernafasan, dan sebagainya diangkut. Itulah sebabnya kebanyakan organel mempunyai struktur ini.
Mereka, seperti rangkaian, terletak dalam sitoplasma dan mengehadkan kandungan dalaman perumah mereka antara satu sama lain, dari persekitaran. Lindungi dan lindungi daripada bahan yang tidak diingini dan bakteria berbahaya.
Struktur kebanyakannya adalah serupa - model mozek cecair, yang menganggap setiap plasmalemma sebagai lapisan bio lipid, ditembusi oleh molekul protein yang berbeza.
Oleh kerana fungsi sitoplasma dalam sel adalah terutamanya mesej pengangkutan antara semua bahagiannya, kehadiran membran dalam kebanyakan organel adalah salah satu bahagian struktur hyaloplasma. Dalam kompleks, semuanya bersama-sama, mereka melakukan tugas biasa untuk memastikan hayat sel.
Ribosom
Struktur bulat kecil (sehingga 20 nm), yang terdiri daripada dua bahagian - subunit. Bahagian ini boleh wujud bersama-sama dan dipisahkan untuk beberapa lama. Asas komposisi: rRNA (asid ribonukleik ribosom) dan protein. Penyetempatan utama ribosom dalam sel:
- nukleus dan nukleolus di manapembentukan subunit itu sendiri pada molekul DNA;
- sitoplasma - ribosom di sini akhirnya terbentuk menjadi satu struktur, menyatukan bahagian;
- membran nukleus dan retikulum endoplasma - ribosom mensintesis protein padanya dan segera menghantarnya ke dalam organel;
- mitokondria dan kloroplas sel tumbuhan mensintesis ribosom mereka sendiri di dalam badan dan menggunakan protein yang dihasilkan, iaitu, dalam hal ini ia wujud secara autonomi.
Fungsi struktur ini ialah sintesis dan pemasangan makromolekul protein, yang dibelanjakan untuk aktiviti penting sel.
Retikulum endoplasma dan radas Golgi
Banyak rangkaian tubul, tubul dan vesikel, membentuk sistem pengalir di dalam sel dan terletak di seluruh sitoplasma, dipanggil retikulum endoplasma, atau retikulum. Fungsinya sepadan dengan struktur - memastikan kesalinghubungan organel antara satu sama lain dan mengangkut molekul nutrien ke organel.
Kompleks Golgi, atau radas, melaksanakan fungsi mengumpul bahan yang diperlukan (karbohidrat, lemak, protein) dalam sistem rongga khas. Mereka terhad dari sitoplasma oleh membran. Selain itu, organoid inilah yang menjadi tapak sintesis lemak dan karbohidrat.
Peroksisom dan lisosom
Lisosom ialah struktur bulat kecil yang menyerupai vesikel berisi cecair. Mereka sangat banyak dan diedarkan dalam sitoplasma, di mana mereka bergerak bebas di dalam sel. Tugas utama mereka ialah pembubaran zarah asing,iaitu penghapusan "musuh" dalam bentuk bahagian mati struktur selular, bakteria dan molekul lain.
Kandungan cecair tepu dengan enzim, jadi lisosom mengambil bahagian dalam penguraian makromolekul kepada unit monomernya.
Peroxisomes ialah organel bujur atau bulat kecil dengan satu membran. Diisi dengan kandungan cecair, termasuk sejumlah besar enzim yang berbeza. Mereka adalah salah satu pengguna utama oksigen. Mereka melaksanakan fungsi mereka bergantung pada jenis sel di mana ia berada. Sintesis mielin adalah mungkin untuk sarung gentian saraf, dan ia juga boleh menjalankan pengoksidaan dan peneutralan bahan toksik dan pelbagai molekul.
Mitokondria
Struktur ini tidak sia-sia dipanggil stesen kuasa (tenaga) sel. Lagipun, di dalamnya pembentukan pembawa tenaga utama berlaku - molekul asid trifosforik adenosin, atau ATP. Dalam penampilan, mereka menyerupai kacang. Membran yang memisahkan mitokondria daripada sitoplasma adalah dua kali ganda. Struktur dalaman sangat dilipat untuk meningkatkan luas permukaan untuk sintesis ATP. Lipatan itu dipanggil cristae, ia mengandungi sejumlah besar enzim yang berbeza untuk memangkinkan proses sintesis.
Kebanyakan mitokondria mempunyai sel otot dalam haiwan dan manusia, kerana ia memerlukan kandungan dan penggunaan tenaga yang tinggi.
Fenomena kitaran
Pergerakan sitoplasma dalam sel dipanggil cyclosis. Ia terdiri daripada beberapa jenis:
- berayun;
- putar, atau bulat;
- bergaris.
Sebarang pergerakan diperlukan untuk memastikan beberapa fungsi penting sitoplasma: pergerakan penuh organel di dalam hyaloplasma, pertukaran seragam nutrien, gas, tenaga, dan penyingkiran metabolit.
Cyclose berlaku dalam kedua-dua sel tumbuhan dan haiwan, tanpa pengecualian. Jika ia berhenti, maka matilah jasad. Oleh itu, proses ini juga merupakan penunjuk aktiviti penting makhluk.
Oleh itu, kita boleh membuat kesimpulan bahawa sitoplasma sel haiwan, sel tumbuhan, mana-mana sel eukariotik adalah struktur hidup yang sangat dinamik.
Perbezaan antara sitoplasma sel haiwan dan sel tumbuhan
Sebenarnya, terdapat sedikit perbezaan. Pelan am bangunan, fungsi yang dilakukan adalah sama sepenuhnya. Walau bagaimanapun, masih terdapat beberapa percanggahan. Jadi sebagai contoh:
- Sitoplasma sel tumbuhan mengandungi lebih banyak mikrotubul yang mengambil bahagian dalam pembentukan dinding selnya daripada mikrofilamen. Haiwan melakukan sebaliknya.
- Kemasukan sel dalam sitoplasma tumbuhan adalah butiran kanji, manakala pada haiwan ia adalah titisan glikogen.
- Sel tumbuhan dicirikan oleh kehadiran organel yang tidak terdapat pada haiwan. Ini ialah plastid, vakuol dan dinding sel.
Dalam aspek lain, kedua-dua struktur adalah sama dalam komposisi dan struktur sitoplasma. Bilangan pautan unsur tertentu mungkin berbeza-beza, tetapi kehadirannya adalah wajib. Oleh itu, nilai sitoplasma dalam sel sebagaitumbuhan dan haiwan sama hebatnya.
Peranan sitoplasma dalam sel
Nilai sitoplasma dalam sel adalah hebat, jika tidak dikatakan bahawa ia adalah penentu. Lagipun, ini adalah asas di mana semua struktur penting terletak, jadi sukar untuk melebihkan peranannya. Kita boleh merumuskan beberapa perkara utama yang mendedahkan maksud ini.
- Ialah yang menyatukan semua bahagian konstituen sel menjadi satu sistem bersatu yang kompleks yang menjalankan proses kehidupan dengan lancar dan kolektif.
- Disebabkan oleh air, sitoplasma dalam sel bertindak sebagai medium untuk pelbagai interaksi biokimia yang kompleks dan transformasi fisiologi bahan (glikolisis, pemakanan, pertukaran gas).
- Ini ialah "kapasiti" utama untuk kewujudan semua organel sel.
- Menggunakan mikrofilamen dan tubul, ia membentuk sitoskeleton, mengikat organel dan membolehkannya bergerak.
- Di dalam sitoplasmalah sejumlah pemangkin biologi tertumpu - enzim, tanpanya tiada tindak balas biokimia berlaku.
Merumuskan, saya mesti menyatakan perkara berikut. Peranan sitoplasma dalam sel boleh dikatakan penting, kerana ia adalah asas kepada semua proses, persekitaran kehidupan dan substrat untuk tindak balas.
