Co je cytoplazma? Struktura, složení a vlastnosti cytoplazmy

Co je cytoplazma? Jaká je její struktura a složení? Jaké funkce to provádí? V tomto článku podrobně zodpovíme všechny tyto otázky. Navíc zvažujeme strukturální rysy cytoplazmy a jejich vlastnosti a mluvíme také o rozdělení koloidní roztok, struktura buněčných membrán a nejdůležitější buněčné organely.

Strukturní jednotky všech tkání a orgánů buňky. Dva typy jejich strukturální organizace

Je známo, že buňky tvoří tkáně všech rostlin a zvířat. Tyto strukturální jednotky všech živých bytostí se mohou lišit v podobě, velikosti a dokonce vnitřní struktuře. Zároveň mají podobné principy v životních procesech, včetně metabolismu, růstu a vývoje, podrážděnosti a variability. Nejjednodušší formy života se skládají z jedné buňky a množí se dělením.
Vědci zjistili dva typy uspořádání buněčné struktury:

• prokaryotické;
• eukaryotické.

Mají mnoho rozdílů ve struktuře. V prokaryotické buňky strukturně tvarované jádro chybí. Její jediný chromozom je umístěn přímo v cytoplazmě, tj. Není oddělen od ostatních prvků. Tato struktura je charakteristická pro bakterie. Jejich cytoplasma je ve struktuře struktur chudá, ale v ní jsou malé ribosomy. Eukaryotické je mnohem komplikovanější než prokaryotická buňka. Jeho DNA, spojená s proteinem, je lokalizována v chromozomech umístěných v samostatném buněčném organoidu - jádru. Je oddělen od ostatních buněčných organelů porézní membránou a skládá se z takových prvků, jako je: chromatin, jaderná šťáva a jader. Přesto existuje něco společného se dvěma typy buněčné organizace. Oba prokaryoti a eukaryoti mají membránu. A jejich vnitřní obsah je představován speciálním koloidním roztokem, ve kterém jsou různé organoidy a dočasné inkluze.

Eukaryotická buňka: cytoplasma. Jeho složení a funkce

Takže se dostáváme k podstatě našeho výzkumu. Co je cytoplazma? Podívejme se blíže na toto celulární vzdělávání. Cytoplasma je archivní složka buňky umístěná mezi jádrem a plazmatickou membránou. Semi-kapalina je prostupná s tubuly, mikrotubuly, mikrovlákny a vlákny. Cytoplasma může být také chápána jako koloidní roztok, který je charakterizován pohybem koloidních částic a dalších složek. V semi-médiu sestávajícím z vody a různých organických a anorganických sloučenin, uspořádané struktury buněk, organel, stejně jako dočasné aktivaci. Nejdůležitější funkce cytoplazmy jsou následující. Provádí návrh všech buněčných komponent v jediném systému. Vzhledem k tubuly a mikrotubulů cytoplasmě buňky plní funkci kostry a poskytuje prostředí pro fyziologických a biochemických procesů. Navíc poskytuje příležitost pro fungování všech buněčných organel a zajišťuje pohyb. Tyto funkce cytoplazmatických buněk jsou nesmírně důležité, protože umožňují strukturální jednotce všech živých bytostí provádět svou normální životně důležitou činnost. Nyní víte, co je cytoplazma. A také si uvědomuje, jaká pozice v buňce a co "pracuje" to funguje. Dále budeme podrobněji zvážit složení a strukturu koloidního roztoku.

Existují nějaké rozdíly v cytoplazmě rostlinných a živočišných buněk?

Membránové organoidy v koloidním roztoku jsou zvažovány Golgiho aparát, endoplazmatické retikulum, mitochondrie, lysosomy, plastidy a vnější cytoplazmatická membrána. V buňkách zvířat a rostlin se složení polokapalného média liší. Cytoplasma v rostlinné buňky má speciální organely - plastidy. Jedná se o specifické proteiny, které se liší ve funkčních, tvarových a barevných pigmentích v různých barvách. Plastidy jsou umístěny v cytoplazmě a jsou schopny se s ní pohybovat. Rostou, množí a produkují organické sloučeniny obsahující enzymy. Cytoplasma v rostlinné buňce má tři druhy plastidů. Žlutozelená nebo oranžová se nazývají chromoplasty, zelené jsou chloroplasty a bezbarvé se nazývají leukoplasty. Existuje ještě jeden charakteristický rys - Golgiho komplex je reprezentován diktyosomy rozptýlenými v cytoplazmě. V živočišných buňkách jsou na rozdíl od rostlinných buněk dvě vrstvy cytoplazmy. Vnější je nazývána ektoplasmem a vnitřní je nazývána endoplazma. První vrstva je přilehlá k buněčné membráně a druhá vrstva je umístěna mezi ní a porézní jádrovou membránou. Ektoplasma má ve svém složení velké množství mikrovláken - vlákna z molekul globulárních proteinových aktinů. Endoplasma obsahuje různé organoidy, granule a vyznačuje se nižší viskozitou.

Hyaloplasmus v eukaryotické buňce

Základem cytoplazmy eukaryot je tzv. Hyaloplasmus. Je to slizniční, bezbarvý, heterogenní roztok, ve kterém se neustále vyskytují metabolické procesy. Hyaloplasma (jinými slovy matice) je koloidní systém se složitou strukturou. Jeho složení zahrnuje rozpustnou RNA a proteiny, lipidy a polysacharidy. Dokonce i v hyaloplasmu obsahuje významný počet nukleotidů, aminokyselin, stejně jako ionty anorganických sloučenin, jako je Na^- nebo Ca²⁺.Matrice nemá homogenní strukturu. Je prezentován ve dvou formách, které se nazývají gel (pevný) a sol (kapalný). Mezi nimi existují vzájemné přechody. V kapalné fázi existuje systém nejtenčích proteinových vláken, které se nazývají mikrotubulety. Spojují všechny struktury uvnitř buňky. A na místech jejich křižovatky existují skupiny ribosomů. Mikrotrakery společně s mikrotubuly a mikrovlákny tvoří cytoplazmatický skelet. Určuje a organizuje umístění všech buněčných organel.

Organické a anorganické látky v roztoku koloidních buněk

Pojďme se podívat na to, co je chemické složení cytoplazmy? Látky obsažené v buňce mohou být rozděleny do dvou skupin - organické a anorganické. První prezentovány na bílkoviny, sacharidy, tuky a nukleové kyseliny. Sacharidy jsou uvedeny v cytoplasmě mono-, di- a polysacharidy. Tím, monosacharidy, bezbarvé krystaly, obvykle sladká chuť zahrnovat fruktózu, glukózu, ribóza a podobně. D. velké molekuly polysacharidy se skládají z monosacharidu. V buňce, které jsou reprezentovány škrob, glykogen a celulózy. Lipidy, tj molekuly tuku, tvořené zbytky glycerolu a mastných kyselin. cytoplasma Struktura: anorganické látky jsou prezentovány především voda, která obvykle činí 90% hmotnostních. Vystupuje v cytoplazmě důležitých funkcí. Voda je univerzální rozpouštědlo, poskytuje pružnost, je přímo zapojen do pohyb látek, a to jak uvnitř, tak mezi buňkami. Pokud jde o makro, které tvoří základ biopolymerů, více než 98% z celkového prostředku obsazené cytoplazmatické kyslíku, vodíku, uhlíku a dusíku. Kromě nich buňka obsahuje sodík, vápník, síru, hořčík, chlor a další. Minerální soli jsou přítomny jako anionty a kationty, vyznačující se tím, že poměr určuje jejich kyselost.

Vlastnosti koloidního roztoku v buňce

Podívejme se dále na to, jaké jsou hlavní vlastnosti cytoplazmy. Za prvé, je to konstantní cyklus. Jedná se o intracelulární pohyb cytoplazmy. To bylo poprvé zaznamenáno a popsáno v 18. století italským vědcem Corti. Cyklus se provádí v celé protoplazmě, včetně pramenů, které váží cytoplazmu k jádru. Pokud hnutí přestane z nějakého důvodu, eukaryotická buňka umře. Cytoplasma je nezbytně v konstantním cyklu, který je detekován pohybem organel. Rychlost matrice závisí na různých faktorech, včetně světla a teploty. Například v epidermis cibulových vah je rychlost cyclosis asi 6 m / s. Pohyb cytoplazmy v organismu rostliny má obrovský dopad na její růst a rozvoj, což usnadňuje přepravu látek mezi buňkami. Druhou důležitou vlastností je viskozita koloidního roztoku. To se značně liší v závislosti na typu organismu. V některých živých bytostech může být viskozita cytoplazmy zcela nevýznamná viskozita vody, jiné, naopak, dosáhnou viskozity glycerinu. Předpokládá se, že to závisí na metabolismu. Čím intenzivnější je výměna, tím nižší je viskozita koloidního roztoku. Další důležitou vlastností je semipermeabilita. Cytoplasma v jejím složení má hraniční membrány. Díky své speciální struktuře mají schopnost selektivně přenášet molekuly určitých látek a nechat ostatní projít. Selektivní permeabilita cytoplazmy hraje důležitou roli v procesu vitální aktivity. Není konstantní po celý život, mění se s věkem a zvyšuje rostlinné organismy s rostoucí intenzitou světla a teplotou. Je obtížné přecenit význam cytoplazmy. Účastní se energetického metabolismu, transportu živin, vylučování exotoxinů. Matrice je také považována za osmotickou bariéru a podílí se na regulaci vývoje, růstu a dělení buněk. Zahrnutí cytoplazmy hraje důležitou roli při replikaci DNA.

Vlastnosti reprodukce buněk

Všechny rostlinné a živočišné buňky se množí podle dělení. Jsou známy tři typy: nepřímé, přímé a redukce. První se nazývá amitóza. Nepřímé násobení nastane následovně. Zpočátku je jádro "ligováno" a pak se cytoplasma dělí. Výsledkem jsou dvě buňky, které postupně narůstají na velikost matky. Tento druh rozdělení u zvířat je velmi vzácný. Obvykle mají nepřímé rozdělení, tj. Mitózu. To je mnohem těžší amitóza a vyznačující se tím, že je zde zvýšená syntéza v jádru a zdvojení množství DNA. Mitóza má čtyři fáze, nazývané profáze, metafáze, anafáze a telofáze.

• První fáze je charakterizována tvorbou cívky chromatinových vláken v místě jádra a následně chromozomů ve formě "vlasových vlasů". V tomto období dochází k divergenci centriolů k pólům ak tvorbě achromatického vřetena dělení.
• Druhá fáze mitózy se liší v tom, že chromozomy, dosahující maximální spiralizace, se začnou usadit na rovníku buňky řádným způsobem.
• Ve třetí fázi je chromozom rozdělen na dva chromatidy. V tomto případě se závity vřetena uzavřou a táhnou dceřiné chromozomy na protilehlé sloupky.
• Ve čtvrté fázi mitózy dochází k disparitě chromozomů, stejně jako ke vzniku jaderné obálky kolem nich. Současně je cytoplasma rozdělena. Dceřiné buňky mají diploidní soubor chromozomů.

Redukční dělení je charakteristické pouze pro sexuální buňky. Při tomto typu reprodukce buněk dochází k tvorbě chromozomů z párových útvarů. Výjimkou je jeden nepárový chromozom. V důsledku redukčního dělení ve dvou dceřinných buňkách se získá polozhromozomová sada. Nepřímé jsou pouze v jedné dceřinné buňce. Sexuální buňky, které mají polovinu chromozomů, zralé a schopné hnojení, se nazývají samice a samice.

Koncepce cytoplazmatické membrány

Všechny buňky zvířat, rostlin a dokonce i nejjednodušší bakterie mají speciální povrchové zařízení, které omezují a chrání matici před vnějším prostředím. Cytoplazmatická membrána (plazmalemma, buněčná membrána, plazmatická membrána) je selektivně propustná vrstva molekul (proteiny, fosfolipidy), která pokrývá cytoplasmus. Obsahuje tři subsystémy:

• plazmatickou membránu;
• supramembránový komplex;
• submembránové nosné a kontrakční zařízení hyaloplasmu.

Struktura membrány cytoplazmy je následující: obsahuje dvě vrstvy lipidových molekul (dvojvrstvá), každá taková molekula má ocas a hlavu. Chvosty jsou obráceny proti sobě. Jsou hydrofobní. Hlavy jsou hydrofilní a dovnitř a směrem ven směřují k buňkám. Proteinové molekuly jsou zahrnuty do dvojvrstvy. A je to asymetrický a v monovrstvách jsou umístěny různé lipidy. Například v eukaryotické buňce se molekuly cholesterolu nacházejí ve vnitřní polovině membrány sousedící s cytoplazmou. Glykolipidy se nacházejí výlučně ve vnější vrstvě a jejich uhlovodíkové řetězce jsou vždy směrovány směrem ven. Cytoplazmatická membrána provádí nejdůležitější funkce, včetně omezení vnitřního obsahu buňky z vnějšího prostředí, což umožňuje proniknutí určitých látek (glukóza, aminokyseliny) do buňky. Plasmalemma nese přenos látek uvnitř buňky, stejně jako jejich vnější uvolňování, tj. Izolace. Prostřednictvím pórů proniká vodou, ionty a malé molekuly látek a velké částice pevných částic se dopravují do buňky pomocí fagocytózy. Na povrchu membrána tvoří mikrovilly, invaginace a výčnělky, které umožňují nejen účinně absorbovat a uvolňovat látky, ale také spojovat s jinými buňkami. Membrána poskytuje schopnost připojit "jednotku všech živých" na různé povrchy a usnadňuje pohyb.

Organoidy v cytoplazmě. Endoplasmatické retikulum a ribosomy

Kromě cytoplazmy obsahuje cytoplazma také mnoho mikroskopických organoidů, které se liší strukturou. Jejich přítomnost v rostlinných a živočišných buňkách ukazuje, že všichni vykonávají nejdůležitější funkce a jsou životně důležité. Do určité míry jsou tyto morfologické formace srovnatelné s orgány lidského těla nebo zvířat, což jim umožnilo nazvat organoidy. V cytoplazmě se rozlišují organely viditelné ve světelném mikroskopu, komplex destiček, mitochondrie a centrosom. Pomocí elektronového mikroskopu jsou v matrici detekovány mikrotubuly, lysosomy, ribosomy a plazmová síť. Cytoplasma buňky proniká různými kanály, které byly nazývány "endoplazmatickou sítí". Jejich membránové stěny jsou v kontaktu se všemi ostatními organely a tvoří jediný systém, který provádí energetický metabolismus, stejně jako pohyb látek uvnitř buňky. Ve stěnách těchto kanálů jsou ribosomy, které vypadají jako drobné granule. Mohou být umístěny jednotlivě nebo ve skupinách. Ribosomy se skládají z téměř stejných množství ribonukleové kyseliny a bílkovin. Do jejich složení je také zahrnut hořčík. Ribosomy mohou být nejen v kanálech EPS, ale také volně leží v cytoplazmě a také se vyskytují v jádře, kde se tvoří. Souhrn kanálů, které mají ribozomy, se nazývá granulární endoplazmatické retikulum. Na nich, kromě ribosomů, jsou enzymy, které podporují syntézu sacharidů a tuků. Ve vnitřních dutinách kanálů jsou produkty živé aktivity buňky. Někdy se při expanzi EPS vytvářejí vakuoly - dutiny vyplněné buněčnou šťávou a ohraničené membránou. Tyto organely podporují tlak turgoru. Lysosomy jsou malé formace oválné formy. Jsou rozptýleny po cytoplazmě. Lysosomy se tvoří v komplexu EPS nebo Golgi, kde jsou naplněny hydrolytickými enzymy. Lysosomy jsou určeny k trávení částic zachycených uvnitř buňky kvůli fagocytóze.

Cytoplasma: struktura a funkce jeho organoidů. Golgiho deskový komplex, mitochondrie a centrosom

Golgiho komplex je zastoupen v rostlinných buňkách samostatnými tělísky zdobenými membránami a u zvířat tubuly, bublinami a cisternami. Tento organoid je určen pro chemické změny, zhutnění a následné uvolňování produktů buněčné sekrece do cytoplazmy. Syntetizuje také polysacharidy a tvorbu glykoproteinů. Mitochondria - toto tělo je tyčové, vláknité nebo zrnité. Jsou omezeny na dvě membrány, které se skládají z dvojitých vrstev fosfolipidů a bílkovin. Z vnitřních membrán těchto organel se křesty, na jejichž stěnách se nacházejí enzymy, odkládají. S jejich pomocí se syntetizuje adenosintrifosfát (ATP). Mitochondrie jsou někdy nazývány "buněčné elektrárny", protože dodávají významnou část adenosintrifosfátu. Používá ji buňka jako zdroj chemické energie. Kromě toho mitochondrie provádí další funkce, včetně: signalizace, buněčné nekrózy, diferenciace buněk. Centrosome (střed buněk) se skládá ze dvou centriolů, které jsou umístěny v úhlu mezi sebou. Tento organoid je přítomen u všech zvířat a rostlin (kromě prvoků a hub) a je zodpovědný za stanovení pólů v mitóze. V dělicí buňce je centrosom první rozdělen. V tomto případě se vytvoří vřeteno achromatinu, které nastavuje referenční body pro chromozomy, které se liší od pólů. Kromě uvedených organoidů se v buňce nacházejí také speciální organely, jako jsou například řasenky a vlajky. Také v určitých fázích života mohou existovat vměstky, tj. Dočasné prvky. Například takové živiny jako: kapky tuku, bílkoviny, škrob, glykogen atd.

Lymfocyty jsou nejdůležitějšími buňkami imunitního systému

Lymfocyty jsou důležité buňky patřící do skupiny leukocytů v krvi lidí a zvířat a účastní se imunologických reakcí. Jsou rozděleny podle velikosti a strukturálních prvků do tří podskupin:

• Malý - průměr menší než 8 μm;
• průměr - o průměru 8 až 11 mikronů;
• Velký - průměr větší než 11 mikronů.

Malé lymfocyty převažují v krvi zvířat. Mají velké zaoblené jádro, které převažuje nad cytoplazmatickým objemem. Cytoplasma lymfocytů této podskupiny vypadá jako jaderný okraj nebo srp, přiléhající k oběma stranám jádra. Často matrice obsahuje malé množství azurofilních granulí. Mitochondria, prvky komplexu destiček a tubulů EPS nejsou četné a nacházejí se v blízkosti jaderné deprese. Střední a velké lymfocyty jsou uspořádány poněkud jinak. Jádra jsou ve tvaru fazole, obsahují menší množství kondenzovaného chromatinu. V nich je snadné odlišit jádro. Cytoplasma lymfocytů druhé a třetí skupiny má širší okraj. Jsou známy dvě třídy lymfocytů, tzv. B- a T-lymfocyty. První se tvoří u zvířat v tkáni myeloidní kostní dřeně. Tyto buňky mají schopnost tvořit imunoglobuliny. S jejich pomocí B-lymfocyty vzájemně reagují s antigeny, rozpoznávají je. T-lymfocyty jsou tvořeny z buněk kostní dřeně v thymusu (v jeho kortikální části laloků). Ve své cytoplazmatické membráně jsou povrchové histokompatibilní antigeny, stejně jako četné receptory, kterými je rozpoznávání cizích částic. Malé lymfocyty jsou převážně reprezentovány T-lymfocyty (více než 70%), mezi nimiž je velký počet dlouhých živých buněk. Převážná většina B-lymfocytů nežije dlouho - od jednoho týdne do jednoho měsíce.

Doufáme, že se náš článek ukázal jako užitečný a teď víte, co je cytoplazma, hyaloplasmus a plasmolem. A také si uvědomuje, jaké funkce, struktura a význam pro život organismu těchto buněčných formací.