Što je citoplazma? Struktura, sastav i svojstva citoplazme

Što je citoplazma? Koja je njegova struktura i sastav? Koje funkcije obavlja? U ovom ćemo članku detaljno odgovoriti na sva ova pitanja. Osim toga, mi ćemo gledati na strukturne značajke citoplazmi i njegova svojstva, kao i razgovor o podjeli koloidna otopina, strukture staničnih membrana i najvažnijih celularnih organela.

Strukturne jedinice svih tkiva i organa stanice. Dvije vrste njihove strukturne organizacije

Poznato je da stanice tvore tkivo svih biljaka i životinja. Te strukturne jedinice svih živih bića mogu se razlikovati u obliku, veličini, pa čak i unutarnjoj strukturi. No istovremeno imaju slična načela u životnim procesima, uključujući metabolizam, rast i razvoj, razdražljivost i varijabilnost. Najjednostavniji oblici života sastoje se od jedne stanice i razmnožavaju se podjele.
Znanstvenici su identificirali dvije vrste organizacija stanične strukture:

• prokariotski;
• eukariotskim.

Imaju mnogo razlika u njihovoj strukturi. U prokariotske stanice odsutno je strukturirano oblikovana jezgra. Njegov pojedinačni kromosom nalazi se izravno u citoplazmi, tj. Ne odvaja se od ostalih elemenata. Ova je struktura karakteristična za bakterije. Njihova citoplazma je slaba u strukturi struktura, ali u njoj postoje mali ribosomi. Eukariotski je mnogo složeniji od prokariotske stanice. Njezina DNA, povezana s proteinom, nalazi se u kromosomima, koji se nalaze u zasebnom staničnom organoidu - jezgri. Odvojena je od drugih organizama stanica poroznom membranom i sastoji se od elemenata kao što su: kromatina, nuklearni sok i nukleolus. Ipak, postoji nešto zajedničko s dvije vrste mobilne organizacije. Oba prokariota i eukariota imaju membranu. I njihov unutarnji sadržaj predstavljen je posebnim koloidnim rješenjem, u kojem postoje razni organoidi i privremeni inkluzije.

Eukariotska stanica: citoplazma. Sastav i funkcije

Dakle, prolazimo do suštine našeg istraživanja. Što je citoplazma? Pogledajmo bliže ovo mobilno obrazovanje. Citoplazma je arhivska komponenta stanice, smještena između jezgre i plazmatske membrane. Polu-tekućina, prožeta je s tubulama, mikrotubulama, mikrofilamentima i vlaknima. Također, citoplazma se može shvatiti kao koloidna otopina, koju karakterizira kretanje koloidnih čestica i drugih komponenti. U ovom polutvrđenom mediju koji se sastoji od vode, različitih organskih i anorganskih spojeva, postoje stanične strukture-organoidi, kao i privremene inkluzije. Najvažnije funkcije citoplazme su kako slijedi. Obavlja izvedbu svih staničnih komponenti u jednom sustavu. Zbog prisustva tubula i mikrotubula, citoplazma djeluje kao stanični kostur i pruža okruženje za fiziološke i biokemijske procese. Osim toga, pruža mogućnost za funkcioniranje svih celularnih organela i omogućuje kretanje. Ove citoplazmatske funkcije stanica su izuzetno važne jer dopuštaju strukturnoj jedinici svih živih bića da provode svoju normalnu vitalnu aktivnost. Sada znaš što je citoplazma. A također je svjestan koje pozicije u ćeliji treba i što "rad" obavlja. Zatim ćemo detaljnije razmotriti sastav i strukturu koloidnog rješenja.

Postoje li razlike u citoplazmi biljnih i životinjskih stanica?

Razmatraju se membranski organoidi u koloidnoj otopini Golgijev aparat, endoplazmatski retikulum, mitohondrije, lizosome, plastide i vanjsku citoplazmatsku membranu. U stanicama životinja i biljaka, sastav polutkičnog medija se razlikuje. Citoplazma u biljne stanice ima posebne organele - plastide. Oni su specifična proteinska tijela koja se razlikuju u funkciji, obliku i pigmentima boja u različitim bojama. Plastidi se nalaze u citoplazmi i mogu se kretati zajedno s njom. Oni rastu, množe i proizvode organske spojeve koji sadrže enzime. Citoplazma u biljnoj stanici ima tri vrste plastida. Žućkasto ili narančasto zove se kromoplasti, zeleni su kloroplasti, a bezbojni se nazivaju leukoplasti. Postoji još jedna značajka - Golgijev kompleks zastupljen je diktosomima raspršenim kroz citoplazmu. Kod životinjskih stanica, za razliku od biljnih stanica, postoje dva sloja citoplazme. Vanjska se naziva ektoplazma, a unutarnja se naziva endoplazmom. Prvi sloj je pored stanične membrane, a drugi sloj je smješten između njega i porozne nuklearne membrane. Ektoplazma ima u svom sastavu veliki broj mikrofilamenata - filamenta iz globularnih molekula protein aktina. Endoplazma sadrži različite organoide, granule i karakterizira niža viskoznost.

Hijaloplazma u eukariotskoj stanici

Temelj citoplazme eukariota je tzv. Hijaloplazma. To je mukoza, bezbojna, heterogena otopina u kojoj se metabolički procesi neprestano javljaju. Hijaloplazma (drugim riječima, matrica) jest koloidni sustav s kompleksnom strukturom. Njegov sastav uključuje topivu RNA i proteine, lipide i polisaharide. Čak iu hijaloplazmi sadrži značajan broj nukleotida, aminokiselina, kao i iona anorganskih spojeva kao što je Na^- ili Ca²⁺.Matrica nema homogenu strukturu. Prikazuje se u dva oblika, koji se nazivaju gel (čvrsto) i sol (tekućina). Među njima postoje međusobne prijelaze. U tekućoj fazi, postoji sustav najtanjih proteinih niti, koji se nazivaju mikrotubuleti. Oni povezuju sve strukture unutar ćelije. A na mjestima njihove križanja postoje skupine ribosoma. Mikrotrackeri zajedno s mikrotubulama i mikrofilamentima tvore citoplazmatski kostur. Određuje i organizira lokaciju svih celularnih organela.

Organske i anorganske tvari u koloidnoj otopini stanica

Uzmimo u obzir, što je kemijski sastav citoplazme? Tvari sadržane u stanici mogu se razvrstati u dvije skupine - organske i anorganske. Prvi predstavljaju proteini, ugljikohidrati, masti i nukleinske kiseline. Ugljikohidrati u citoplazmi su predstavljeni mono-, di- i polisaharidima. Za monosaharide, bezbojne kristalne tvari, obično slatke prema ukusu, uključuju fruktozu, glukozu, ribozu itd. Velike molekule polisaharida sastoje se od monosaharida. U stanici su predstavljeni škrobom, glikogenom i celulozom. Lipidi, tj. Masne molekule, formiraju ostatke glicerina i masnih kiselina. Struktura citoplazme: anorganske tvari su prije svega voda, koja u pravilu iznosi 90% mase. Obavlja važne funkcije u citoplazmi. Voda je univerzalno otapalo, daje elastičnost, izravno sudjeluje u kretanju tvari unutar i između stanica. Što se tiče makronutrijenata, koji čine osnovu biopolimera, više od 98% ukupnog citoplazmskog pripravka zauzimaju kisik, vodik, ugljik i dušik. Osim toga, stanica sadrži natrij, kalcij, sumpor, magnezij, klor, itd. Mineralne soli su u obliku aniona i kationa, a njihov omjer određuje kiselost medija.

Svojstva koloidne otopine u stanici

Dalje razmotrimo koje su glavne karakteristike citoplazme. Prvo, to je konstantna ciklosizacija. To je intracelularno kretanje citoplazme. Prvi je put snimio i opisao je u 18. stoljeću talijanski znanstvenik Corti. Ciklosis se provodi u cijeloj protoplazmi, uključujući i linije koje vežu citoplazmu na jezgru. Ako se pokret za nekakav razlog prestane, eukariotska stanica umre. Citoplazma je nužno u konstantnoj ciklosici, što je detektirano kretanjem organela. Brzina matrice ovisi o različitim čimbenicima, uključujući svjetlost i temperaturu. Na primjer, u epidermisu lukova luk, brzina ciklosisa je oko 6 m / s. Kretanje citoplazme u biljnom organizmu ima ogroman utjecaj na njegov rast i razvoj, olakšavajući transport tvari između stanica. Drugo važno svojstvo je viskoznost koloidne otopine. To se jako razlikuje ovisno o vrsti organizma. U nekim živim bićima, viskoznost citoplazme može biti prilično beznačajna viskoznost vode, drugi, naprotiv, postižu viskoznost glicerina. Vjeruje se da to ovisi o metabolizmu. Što je intenzivnija razmjena, manja je viskoznost koloidne otopine. Još jedno važno svojstvo je polupropusnost. Citoplazma u svom sastavu ima granične membrane. Oni, zahvaljujući svojoj posebnoj strukturi, imaju sposobnost selektivnog prolaska molekula određenih tvari i ne dopuštaju drugima da prođu. Selektivna permeabilnost citoplazme igra važnu ulogu u procesu vitalne aktivnosti. Nije konstantna tijekom života, promjene u dobi i povećanja biljnih organizama s povećanim intenzitetom svjetlosti i temperaturom. Teško je precijeniti važnost citoplazme. Sudjeluje u energetskom metabolizmu, transportu hranjivih tvari, izlučivanju egzotoksina. Također, matrica se smatra osmotskom barijerom i sudjeluje u regulaciji razvoja, rasta i podjele stanica. Uključivanje citoplazme igra važnu ulogu u replikaciji DNA.

Značajke reprodukcije stanica

Sve stanice biljaka i životinja se razmnožavaju podjelom. Poznate su tri vrste: neizravna, izravna i smanjena. Prva se zove amitoza. Neizravno umnožavanje javlja se kako slijedi. U početku, jezgra je "ligirano", a zatim se citoplazma dijeli. Kao rezultat toga, formiraju se dvije stanice koje se postupno rastu prema veličini majke. Takva podjela životinja vrlo je rijetka. U pravilu, oni imaju neizravnu podjelu, tj. Mitozu. Mnogo je složeniji od amitoze i karakterizira činjenica da postoji povećanje sinteze u jezgri i udvostručavanje količine DNA. Mitoza ima četiri faze, nazvane profaza, metafaza, anafaza i telofaza.

• Prva faza karakterizira stvaranje spirale kromatskih vlakana na mjestu jezgre, a potom kromosomi u obliku "šišanja". U ovom razdoblju postoji divergencija centriola na polovima i formiranje akromatnog vretena razdiobe.
• Druga faza mitoze se razlikuje po tome što kromosomi, dostižući maksimalnu spiralizaciju, počnu se uredno naseliti na ekvator ćelije.
• U trećoj fazi, kromosom je podijeljen u dva kromatida. U ovom slučaju, vretena se uže i povlače kromosome kćeri na suprotne stupove.
• U četvrtoj fazi mitoze odvija se disparacija kromosoma, kao i stvaranje nuklearne omotnice oko njih. Istovremeno, citoplazma je podijeljena. Stanice kćeri imaju diploidni skup kromosoma.

Odjel redukcije je osobit samo za seksualne stanice. Ovom vrstom reprodukcije stanica dolazi do stvaranja kromosoma iz uparenih formacija. Iznimka je jedan nesparen kromosom. Kao rezultat redukcije podjele u dvije kćeri stanice, pol skup kromosoma se dobije. Neparan je samo u jednoj kćeri. Stanice spolova koje imaju polu skupinu kromosoma, zrele i sposobne za oplodnju, nazivaju se ženskim i muškim gamama.

Koncept citoplazmatske membrane

U svim životinjama, biljkama, stanica, pa čak i najjednostavnijih bakterija imaju posebnu površinsku jedinicu koja ograničava i štiti matricu iz vanjskog okruženja. Citoplazmatskog membrane (plasmalemma, stanična membrana, plazmatske membrane) je selektivno propusni sloj od molekula (proteini, fosfolipidi), koji obuhvaća citoplazmu. Uključuje tri podsustava:

• plazmatska membrana;
• supramembranski kompleks;
• submembranski uređaj za potporu i kontrakciju hijaloplazme.

Struktura membrane citoplazme je sljedeća: sadrži dva sloja lipidnih molekula (dvoslojni), svaka takva molekula ima rep i glavu. Repovi su okrenuti jedan prema drugom. Oni su hidrofobni. Glave su hidrofilne, prema unutra i prema van prema stanicama. Proteinske molekule su uključene u dvosloj. A asimetrična je, au monoslojima se nalaze različiti lipidi. Na primjer, u eukariotskoj stanici, molekule kolesterola nalaze se u unutarnjoj polovici membrane koja je susjedna citoplazmu. Glikolipidi se nalaze isključivo u vanjskom sloju, a njihovi ugljikohidratni lanci uvijek su usmjereni prema van. Citoplazmatskog membrana ima važne funkcije, uključujući ograničavajući sadržaj unutarnje stanice od vanjskog okruženja, to omogućuje da prodre određene tvari (glukoza, amino kiseline), u stanice. Plasmalemma nosi prijenos tvari unutar stanice, kao i njihovo vanjsko oslobađanje, tj. Izolaciju. Kroz pore prodiru vodu, ioni i male molekule tvari i velike čvrste čestice se prenose u stanicu uz pomoć fagocitoze. Na površini, membrana tvori mikroviluse, invaginacije i izbočine, što omogućuje ne samo učinkovito apsorbiranje i oslobađanje supstanci, već i povezivanje s drugim stanicama. Membrana pruža mogućnost povezivanja "jedinice svega življenja" na različite površine i olakšava kretanje.

Organoidi u citoplazmi. Endoplazmatski retikulum i ribosomi

Uz hijaloplaziju, citoplazma također sadrži mnoge mikroskopske organoide koji se razlikuju po strukturi. Njihova prisutnost u biljnim i životinjskim stanicama ukazuje da svi oni obavljaju najvažnije funkcije i vitalni su. Do neke mjere, ove morfološke formacije su usporedive s organima ljudskog tijela ili životinja, što je omogućilo da ih nazivamo organoidima. U citoplazmi se razlikuju organele vidljive na svjetlosnom mikroskopu, kompleks trombocita, mitohondrije i centrosome. Upotrebom elektronskog mikroskopa otkriveni su matrični mikrotubuli, lizosomi, ribosomi i plazma mreža. Citoplazma stanice prodrla je kroz različite kanale, koji su nazvani "endoplazmatskom mrežom". Njihove membranske zidove su u dodiru sa svim ostalim organelima i tvore jedinstveni sustav koji provodi energijski metabolizam, kao i kretanje tvari unutar stanice. U zidovima tih kanala nalaze se ribosomi, koji izgledaju kao sićušne granule. Mogu se nalaziti pojedinačno ili u skupinama. Ribosomi se sastoje od gotovo jednake količine ribonukleinske kiseline i proteina. Također su uključeni u njihov sastav je magnezij. Ribosomi ne mogu biti samo u kanalima EPS-a, nego također slobodno leže u citoplazmi, a također se javljaju u jezgri, gdje se formiraju. Agregat kanala koji imaju ribosome zove se granulirani endoplazmatski retikulum. Na njima, osim ribosoma, enzimi su koji promiču sintezu ugljikohidrata i masti. U unutarnjim šupljinama kanala proizvodi su vitalne aktivnosti stanice. Ponekad se u ekspanziji EPS-a stvaraju vakuole - šupljine ispunjene sokom stanica i omeđene membranom. Ove organele podupiru turgorski pritisak. Lizosomi su male formacije ovalnog oblika. Razbacani su kroz citoplazmu. Lizosomi se formiraju u EPS ili Golgi kompleksu, gdje su napunjeni hidrolitičkim enzimima. Lizosomi su dizajnirani za probavu čestica zarobljenih unutar stanice zbog fagocitoze.

Citoplazma: struktura i funkcija njegovih organoida. Golgi pločasti kompleks, mitohondrije i centrosome

Golgijev kompleks zastupljen je u biljnim stanicama zasebnim tijelima, ukrašenim membranama, te u životinjama pomoću tubula, mjehurića i cisterni. Ovaj organoid namijenjen je kemijskoj izmjeni, zbijanju i kasnijem oslobađanju produkata stanične sekrecije u citoplazmu. Također sintetizira polisaharide i stvaranje glikoproteina. Mitohondrija - ovo tijelo je štapićasto, vlaknasto ili granulirano. Oni su ograničeni na dvije membrane, koje se sastoje od dvostrukih slojeva fosfolipida i proteina. Od unutarnjih membrana tih organela, cristae, na zidovima kojih se nalaze enzimi, odstupaju. S njihovom pomoći, sintetiziran je adenozin trifosfat (ATP). Mitohondri se ponekad nazivaju "staničnim elektranama", jer oni daju značajan dio adenozin trifosfata. Stanica ga koristi kao izvor kemijske energije. Osim toga, mitohondriji obavljaju i druge funkcije, uključujući: signalizaciju, nekrozu stanice, diferencijaciju stanica. Centrosome (centar stanica) sastoji se od dva središta, koji su međusobno pod kutom. Ovaj organoid je prisutan u svim životinjama i biljkama (osim protozoe i nižih gljiva) i odgovoran je za određivanje polova u mitozi. U stanici koja dijeli, centrosome se prvo dijeli. U tom slučaju formiran je akromatin vreten, koji postavlja referentne točke za kromosome koji se divergiraju na polove. Pored naznačenih organoida, u ćeliji se mogu naći posebni orgulje, na primjer, čile i flagella. Također, u određenim stadijima života, u njoj mogu biti uključenja, tj. Privremeni elementi. Na primjer, hranjive tvari kao: kapljice masti, proteina, škroba, glikogena i sl.

Limfociti su najvažnije stanice imunološkog sustava

Limfociti su važne stanice koje pripadaju skupini krvnih leukocita ljudi i životinja i sudjeluju u imunološkim reakcijama. Podijeljene su po veličini i strukturnim značajkama u tri podgrupe:

• Mali - promjer manji od 8 μm;
• prosječno - s promjerom od 8 do 11 mikrona;
• Veliki - promjer veći od 11 mikrona.

U krvi životinja dominiraju mali limfociti. Imaju veliku zaobljenu jezgru, koja prevladava iznad citoplazmatskog volumena. Citoplazma limfocita ove podskupine izgleda kao nuklearni rub ili srp sa susjednom stranom jezgre. Često, matrica sadrži malu količinu azurofilnih granula. Mitohondrija, elementi pločastog kompleksa i tubule EPS nisu brojni i nalaze se blizu nuklearne depresije. Srednji i veliki limfociti su uređeni nešto drugačije. Njihove jezgre su u obliku graha, sadrže manju količinu kondenziranog kromatina. U njima se lako razlikuje nukleolus. Citoplazma limfocita druge i treće skupine ima širi rub. Poznate su dvije vrste limfocita, tzv. B- i T-limfociti. Prva su formirana kod životinja u mieloidnom tkivu koštane srži. Te stanice imaju sposobnost formiranja imunoglobulina. Uz pomoć B-limfocita interakciju s antigenom prepoznaju potonje. T-limfociti nastaju iz stanica koštane srži u timusu (u kortikalnom dijelu lobula). U svojoj citoplazmičnoj membrani su antigeni površinske histokompatibilnosti, kao i brojni receptori, kroz koje se prepoznaju strane čestice. Mali limfociti uglavnom su zastupljeni T-limfocitima (više od 70%), među kojima postoji veliki broj dugotrajnih stanica. Velika većina B-limfocita ne živi dugo - od jednog tjedna do mjeseca.

Nadamo se da se naš članak pokazao korisnim, a sada znate što su citoplazma, hijaloplazma i plazmolemma. I također svjesni što funkcije, struktura i važnost za život organizma ovih staničnih formacija.