Canlıların çoğunun yüzde 70 veya daha fazla oranda serbest veya bağlı sudan oluştuğu bilinmektedir. Nereden bu kadar çok geliyor, nerede lokalize? Bileşimindeki her hücrenin %80'e kadar su içerdiği ve yalnızca geri kalanın kuru madde kütlesine düştüğü ortaya çıktı.
Ve ana "su" yapısı sadece hücrenin sitoplazmasıdır. Bu, yapısal özellikleri ve işlevleriyle daha sonra tanışacağımız karmaşık, heterojen, dinamik bir iç ortamdır.
Protoplast
Bu terim, herhangi bir ökaryotik en küçük yapının, diğer "meslektaşlarından" bir plazma zarı ile ayrılmış tüm iç içeriğini belirtmek için kullanılır. Yani buna sitoplazma - hücrenin iç ortamı, içinde bulunan organeller, nükleollü çekirdek ve genetik materyal dahildir.
Sitoplazmanın içinde hangi organeller bulunur? Bu:
- ribozomlar;
- mitokondri;
- EPS;
- Golgi aygıtı;
- lizozomlar;
- hücre kapanımları;
- kofullar (bitkilerde ve mantarlarda);
- hücre merkezi;
- plastidler (bitkilerde);
- kirpikler ve kamçı;
- mikrofilamentler;
- mikrotübüller.
Nükleol ve DNA molekülleri ile bir karyolemma ile ayrılan çekirdek, hücrenin sitoplazmasını da içerir. Merkezde hayvanlarda, duvara daha yakın - bitkilerde.
Böylece, sitoplazmanın yapısal özellikleri büyük ölçüde hücrenin türüne, organizmanın kendisine, onun canlılar krallığına ait olmasına bağlı olacaktır. Genel olarak, içindeki tüm boş alanı kaplar ve bir dizi önemli işlevi yerine getirir.
Matriks veya hiyaloplazma
Bir hücrenin sitoplazmasının yapısı öncelikle onun parçalara bölünmesinden oluşur:
- hyaloplazma - kalıcı sıvı kısım;
- organeller;
- inklüzyonlar yapı değişkenleridir.
Matris veya hyaloplazma, kül ve jel olmak üzere iki durumda olabilen ana dahili bileşendir.
Sitosol, daha sıvı bir kümelenme karakterine sahip bir hücre sitoplazmasıdır. Sitojel aynıdır, ancak daha yoğun bir durumda, büyük organik madde molekülleri bakımından zengindir. Hyaloplazmanın genel kimyasal bileşimi ve fiziksel özellikleri şu şekilde ifade edilir:
- renksiz, viskoz kolloidal madde, oldukça kalın ve sümüksü;
- yapısal organizasyon açısından net bir farklılaşmaya sahiptir, ancakhareketlilik nedeniyle kolayca değiştirebilir;
- içeriden, protein filamentleri (mikrotübüller ve mikrofilamentler) tarafından oluşturulan bir hücre iskeleti veya mikrotrabeküler kafes ile temsil edilir;
- bu kafesin parçaları üzerinde bir bütün olarak hücrenin tüm yapısal parçaları bulunur ve mikrotübüller, Golgi aygıtı ve ER nedeniyle aralarında hiyaloplazma yoluyla bir mesaj oluşur.
Böylece hyaloplazma, hücredeki sitoplazmanın birçok işlevini sağlayan önemli bir parçadır.
Sitoplazmanın bileşimi
Kimyasal bileşim hakkında konuşursak, o zaman sitoplazmada suyun payı yaklaşık %70'dir. Bu ortalama bir değerdir, çünkü bazı bitkilerde %90-95'e kadar su bulunan hücreler bulunur. Şununla temsil edilen kuru madde:
- proteinler;
- karbonhidrat;
- fosfolipidler;
- kolesterol ve diğer azot içeren organik bileşikler;
- elektrolitler (mineral tuzları);
- glikojen damlacıkları (hayvan hücrelerinde) ve diğer maddeler biçimindeki kapanımlar.
Ortamın genel kimyasal reaksiyonu alkali veya hafif alkalidir. Hücrenin sitoplazmasının nasıl yerleştirildiğini düşünürsek, böyle bir özellik not edilmelidir. Parça, plazmalemma bölgesinde kenarda toplanır ve ektoplazma olarak adlandırılır. Karyolemmaya daha yakın olan diğer kısım ise endoplazma olarak adlandırılır.
Hücre sitoplazmasının yapısı özel yapılar tarafından belirlenir - mikrotübüller ve mikrofilamentler, bu yüzden onları daha ayrıntılı olarak ele alacağız.
Mikrotübüller
İçi boşbirkaç mikrometreye kadar küçük uzun parçacıklar. Çap - 6 ila 25 nm. Çok yetersiz göstergeler nedeniyle, bu yapıların tam ve kapsamlı bir çalışması henüz mümkün değildir, ancak duvarlarının protein maddesi tübülinden oluştuğu varsayılmaktadır. Bu bileşik, sarmal olarak bükülmüş bir zincir molekülüne sahiptir.
Hücredeki sitoplazmanın bazı işlevleri, mikrotübüllerin varlığı nedeniyle tam olarak gerçekleştirilir. Bu nedenle, örneğin, mantarların ve bitkilerin, bazı bakterilerin hücre duvarlarının yapımında yer alırlar. Hayvan hücrelerinde çok daha azdır. Ayrıca sitoplazmada organellerin hareketini de bu yapılar gerçekleştirir.
Mikrotübüllerin kendileri kararsızdır, hızlı bir şekilde parçalanıp tekrar oluşabilen, zaman zaman yenilenebilenlerdir.
Mikrofilamentler
Sitoplazmanın yeterince önemli unsurları. Bunlar, birbirleriyle iç içe geçerek ortak bir ağ oluşturan hücre iskeleti olan uzun aktin filamentleridir (küresel protein). Diğer bir isim mikrotrabeküler kafestir. Bu, sitoplazmanın bir tür yapısal özelliğidir. Nitekim böyle bir hücre iskeleti sayesinde tüm organeller bir arada tutulur, birbirleriyle güvenli bir şekilde haberleşirler, içlerinden madde ve moleküller geçer ve metabolizma gerçekleşir.
Ancak sitoplazmanın, hücrenin fiziksel verilerini değiştirebilen iç ortamı olduğu bilinmektedir: daha sıvı veya viskoz hale gelmek, yapısını değiştirmek (soldan jele geçiş ve tersi). Bu bağlamda, mikrofilamentler dinamik, kararsız bir parçadır.hızla yeniden oluşturun, değiştirin, parçalayın ve yeniden şekillendirin.
Plazma zarları
İyi gelişmiş ve normal işleyen çok sayıda zar yapısının varlığı, sitoplazmanın bir tür yapısal özelliğini de oluşturan hücre için önemlidir. Sonuçta, moleküller, besinler ve metabolik ürünler, solunum süreçleri için gazlar vb. Taşınması plazma zarı bariyerlerinden geçer. Bu yüzden çoğu organel bu yapılara sahiptir.
Bir ağ gibi sitoplazmada bulunurlar ve konaklarının iç içeriğini birbirlerinden, çevreden sınırlarlar. İstenmeyen maddelere ve zararlı bakterilere karşı koruyun ve koruyun.
Çoğunun yapısı benzerdir - her bir plazmalemmayı farklı protein molekülleri tarafından nüfuz edilen bir lipid biyolojik tabakası olarak kabul eden bir sıvı mozaik modeli.
Hücredeki sitoplazmanın işlevleri öncelikle tüm parçaları arasında bir taşıma mesajı olduğundan, çoğu organelde zarların varlığı hiyaloplazmanın yapısal parçalarından biridir. Bir komplekste, hep birlikte hücrenin yaşamını sağlamak için ortak görevleri yerine getirirler.
Ribozom
Küçük (20 nm'ye kadar) yuvarlak yapılar, iki yarım - alt birimden oluşur. Bu yarılar hem birlikte hem de bir süre ayrı olarak var olabilir. Bileşimin temeli: rRNA (ribozomal ribonükleik asit) ve protein. Hücredeki ribozomların ana yerleşimi:
- çekirdek ve çekirdekçik neredeDNA molekülü üzerinde alt birimlerin oluşumu;
- sitoplazma - buradaki ribozomlar sonunda yarıları birleştiren tek bir yapı halinde oluşturulur;
- çekirdek zarları ve endoplazmik retikulum - ribozomlar üzerlerinde protein sentezler ve hemen organellerin içine gönderir;
- Bitki hücrelerinin mitokondri ve kloroplastları vücut içinde kendi ribozomlarını sentezler ve üretilen proteinleri kullanırlar, yani bu bakımdan otonom olarak var olurlar.
Bu yapıların işlevleri, hücrenin hayati aktivitesi için harcanan protein makromoleküllerinin sentezi ve montajıdır.
Endoplazmik retikulum ve Golgi aygıtı
Hücre içinde iletken bir sistem oluşturan ve sitoplazma boyunca yer alan çok sayıda tübül, tübül ve vezikül ağına endoplazmik retikulum veya retikulum denir. İşlevi yapıya karşılık gelir - organellerin birbirleriyle bağlantılarını sağlar ve besin moleküllerini organellere taşır.
Golgi kompleksi veya aparatı, gerekli maddeleri (karbonhidratlar, yağlar, proteinler) özel boşluklar sisteminde biriktirme işlevini yerine getirir. Sitoplazmadan zarlarla sınırlıdırlar. Ayrıca, yağların ve karbonhidratların sentezlendiği yer de bu organoiddir.
Peroksizomlar ve lizozomlar
Lizozomlar, sıvı dolu veziküllere benzeyen küçük, yuvarlak yapılardır. Çok sayıdadırlar ve hücre içinde serbestçe hareket ettikleri sitoplazmada dağılırlar. Ana görevleri, yabancı parçacıkların çözünmesidir.yani hücresel yapıların, bakterilerin ve diğer moleküllerin ölü bölümleri şeklindeki "düşmanların" ortadan kaldırılması.
Sıvı içerik enzimlerle doyurulur, bu nedenle lizozomlar makromoleküllerin monomer birimlerine parçalanmasında yer alır.
Peroksizomlar, tek zarlı küçük oval veya yuvarlak organellerdir. Çok sayıda farklı enzim içeren sıvı içerikle doldurulur. Oksijenin ana tüketicilerinden biridirler. Bulundukları hücre tipine bağlı olarak işlevlerini yerine getirirler. Sinir liflerinin kılıfı için miyelin sentezi mümkündür ve ayrıca toksik maddelerin ve çeşitli moleküllerin oksidasyonunu ve nötralizasyonunu da gerçekleştirebilirler.
Mitokondri
Hücrenin güç (enerji) istasyonları denen bu yapılar boşuna değildir. Sonuçta, içlerinde ana enerji taşıyıcılarının oluşumu meydana gelir - adenosin trifosforik asit veya ATP molekülleri. Görünüşte fasulyeye benziyorlar. Mitokondriyi sitoplazmadan ayıran zar çifttir. ATP sentezi için yüzey alanını arttırmak için iç yapı oldukça kıvrımlıdır. Kıvrımlara cristae denir, sentez işlemlerini katalize etmek için çok sayıda farklı enzim içerirler.
Tüm mitokondrilerin çoğunda, yüksek içerik ve enerji tüketimi gerektirdiğinden hayvanlarda ve insanlarda kas hücreleri bulunur.
Siklop fenomeni
Hücre içindeki sitoplazmanın hareketine sikloz denir. Birkaç türden oluşur:
- salınım;
- döner veya dairesel;
- çizgili.
Sitoplazmanın bir dizi önemli işlevini sağlamak için herhangi bir hareket gereklidir: hiyaloplazma içindeki organellerin tam hareketi, besinlerin, gazların, enerjinin tek tip değişimi ve metabolitlerin uzaklaştırılması.
Siklolu, istisnasız hem bitki hem de hayvan hücrelerinde oluşur. Durursa, vücut ölür. Dolayısıyla bu süreç aynı zamanda varlıkların yaşamsal faaliyetinin de bir göstergesidir.
Böylece, bir hayvan hücresinin, bitki hücresinin, herhangi bir ökaryotik hücrenin sitoplazmasının çok dinamik, canlı bir yapı olduğu sonucuna varabiliriz.
Hayvan ve bitki hücrelerinin sitoplazması arasındaki fark
Aslında çok az fark var. Yapının genel planı, yerine getirilen işlevler tamamen benzerdir. Ancak, hala bazı tutarsızlıklar var. Örneğin:
- Bitki hücrelerinin sitoplazması, hücre duvarlarının oluşumunda yer alan mikrofilamentlerden daha fazla mikrotübül içerir. Hayvanlar tam tersini yapar.
- Bitkilerin sitoplazmasındaki hücre kapanımları nişasta taneleri iken hayvanlarda glikojen damlalarıdır.
- Bitki hücresi, hayvanlarda bulunmayan organellerin varlığı ile karakterize edilir. Bunlar plastidler, vakuol ve hücre duvarıdır.
Diğer açılardan, her iki yapı da sitoplazmanın bileşimi ve yapısı bakımından aynıdır. Belirli temel bağlantıların sayısı değişebilir, ancak bunların varlığı zorunludur. Bu nedenle, hücredeki sitoplazmanın değeribitkiler ve hayvanlar eşit derecede harikadır.
Hücredeki sitoplazmanın rolü
Hücredeki sitoplazmanın değeri çok büyük demesek de belirleyicidir. Sonuçta, tüm hayati yapıların bulunduğu temel budur, bu nedenle rolünü abartmak zordur. Bu anlamı ortaya çıkaran birkaç ana nokta formüle edebiliriz.
- Hücrenin tüm bileşenlerini, yaşam süreçlerini sorunsuz ve topluca yürüten tek bir karmaşık birleşik sistemde birleştiren şeydir.
- Su nedeniyle hücredeki sitoplazma, çok sayıda karmaşık biyokimyasal etkileşimler ve maddelerin fizyolojik dönüşümleri (glikoliz, beslenme, gaz değişimi) için bir ortam görevi görür.
- Bu, tüm hücre organellerinin varlığı için ana "kapasite"dir.
- Mikrofilamentleri ve tübülleri kullanarak hücre iskeletini oluşturur, organelleri bağlar ve hareket etmelerini sağlar.
- Bir dizi biyolojik katalizörün yoğunlaştığı yer sitoplazmadadır - enzimler, olmadan biyokimyasal reaksiyon meydana gelmez.
Özetlemek gerekirse, şunu söylemeliyim. Sitoplazmanın hücredeki rolü pratikte anahtardır, çünkü tüm süreçlerin temeli, yaşam ortamı ve reaksiyonlar için substrattır.
