Sitoplazma Fonksiyonları, Parçaları ve Özellikleri



sitoplazma sitoplazmik matrisi (veya sitosol) ve alt hücre bölümlerini içeren hücrelerin içinde bulunan maddedir. Sitosol, hücrenin toplam hacminin yarısından biraz (yaklaşık% 55) daha fazlasını oluşturur ve proteinlerin sentezlenmesi ve bozunmasının meydana geldiği alandır, gerekli metabolik reaksiyonları gerçekleştirmek için yeterli bir yol sağlar.

Prokaryotik bir hücrenin tüm bileşenleri sitoplazmada, ökaryotlarda ise çekirdek gibi başka bölümler vardır. Ökaryotik hücrelerde, kalan hücre hacmi (% 45), mitokondri, pürüzsüz ve kaba endoplazmik retikulum, çekirdek, peroksizomlar, lizozomlar ve endozomlar gibi sitoplazmik organeller tarafından işgal edilir..

indeks

  • 1 Genel özellikler
  • 2 Bileşen
    • 2.1 Citosol
    • 2.2 Membranöz organeller
    • 2.3 Ayrık organeller
    • 2.4 Zar dışı organeller
    • 2.5 Eklemeler
  • 3 Sitoplazmanın özellikleri
    • 3.1 Bir kolloiddir
    • 3.2 Tiksotropik özellikler
    • 3.3 Sitoplazma bir hidrojel gibi davranır
    • 3.4 Döngüsel hareket
  • Sitosolün 4 Aşaması
  • 5 İşlev
  • 6 Kaynakça

Genel özellikler

Sitoplazma, hücrelerin içini dolduran ve iki bileşene ayrılan maddedir: ökaryotik soy durumunda, sitozol veya sitoplazmik matris olarak bilinen sıvı fraksiyonu ve içine gömülmüş organeller.

Sitosol, sitoplazmanın jelatinimsi matrisidir ve iyonlar, ara metabolitler, karbonhidratlar, lipitler, proteinler ve ribonükleik asitler (RNA) gibi çok çeşitli çözücülerden oluşur. İki dönüştürülebilir fazda gerçekleşebilir: jel faz ve güneş fazı.

Sudan oluşan sulu bir jele benzer bir koloidal matristen ve esas olarak - ve aktin, mikrotüpler ve ara filamentler de dahil olmak üzere hücre iskeletine tekabül eden bir lifli proteinler ağının yanı sıra, iskelet.

Protein filamentlerinin oluşturduğu bu ağ sitoplazma boyunca yayılır, viskoelastisite özellikleri ve kasılma jeli özellikleri verir..

Hücre iskeleti, hücresel yapıya destek ve istikrar sağlamaktan sorumludur. Maddelerin sitoplazmada taşınmasına katılmanın yanı sıra fagositozda olduğu gibi hücrelerin hareketine de katkıda bulunur..

bileşenler

Sitoplazma, sitoplazmik bir matris veya sitosolden ve bu jelatinli maddeye gömülü organellerden oluşur. Sonra, her biri ayrıntılı olarak açıklanacaktır:

sitozolunda

Sitosol, organellerin dışında bulunan renksiz, bazen grimsi, jelatinimsi ve yarı saydam bir maddedir. Sitoplazmanın çözünür kısmı olarak kabul edilir.

Bu matrisin en bol bileşeni, kemik hücreleri, diş ve tohumların emaye hariç, toplam bileşiminin% 65 ila 80'ini oluşturan sudur..

Kimyasal bileşimi ile ilgili olarak,% 20 protein moleküllerine karşılık gelir. Hücre tarafından kullanılan 46'dan fazla element vardır. Bunlardan sadece 24'ü yaşam için gerekli sayılıyor.

En belirgin elementler arasında karbon, hidrojen, azot, oksijen, fosfor ve kükürt sayılabilir..

Aynı şekilde, bu matris iyon bakımından zengindir ve bunların tutulması, hücrenin ozmotik basıncında bir artışa neden olur. Bu iyonlar hücresel ortamda optimal asit-baz dengesinin korunmasına yardımcı olur..

Sitosolde bulunan iyonların çeşitliliği çalışılan hücre türüne göre değişmektedir. Örneğin, kas ve sinir hücreleri yüksek potasyum ve magnezyum konsantrasyonlarına sahipken, kalsiyum iyonu özellikle kan hücrelerinde bol miktarda bulunur..

Membranöz organeller

Ökaryotik hücreler söz konusu olduğunda, sitoplazmik matris içine gömülmüş çeşitli alt hücre bölümleri vardır. Bunlar membranöz ve ayrık organellere bölünebilir.

Endoplazmik retikulum ve Golgi aparatı, her ikisi birbirine bağlı olan torba şeklindeki membranların sistemleri olan birinci gruba aittir. Bu nedenle, yapısının sınırını belirlemek zordur. Ek olarak, bu bölmeler plazma zarı ile uzamsal ve zamansal süreklilik sunar.

Endoplazmik retikulum, ribozomların varlığına veya yokluğuna bağlı olarak pürüzsüz veya kaba olarak bölünür. Pürüzsüz küçük moleküllerin metabolizmasından sorumludur, lipidlerin ve steroidlerin detoksifikasyon ve sentez mekanizmalarına sahiptir.

Buna karşılık, kaba endoplazmik retikulum, zarına tutturulmuş ribozomlara sahiptir ve esas olarak hücre tarafından salınacak olan proteinlerin sentezinden sorumludur..

Golgi cihazı, disk şeklinde bir dizi disktir ve membranların ve proteinlerin sentezine katılır. Ek olarak, glikozilasyon da dahil olmak üzere proteinlerde ve lipidlerde değişiklik yapmak için gerekli enzimatik makineye sahiptir. Aynı zamanda lizozom ve peroksizomların depolanması ve dağıtımına da katılır..

Ayrık organeller

İkinci grup, ayrık olan hücre içi organellerden oluşur ve sınırları, zarların varlığında açıkça gözlenir..

Diğer organellerden yapısal ve fiziksel açıdan izole edilmişlerdir, ancak diğer bölmelerle etkileşimler olsa da, örneğin mitokondri membranöz organellerle etkileşime girebilir..

Bu grupta, mitokondri, sitrik asit döngüsü, elektron taşıma zinciri, ATP sentezi ve yağ asidi b-oksidasyonu gibi temel metabolik yolları gerçekleştirmek için gerekli enzimlere sahip organellerdir..

Lizozomlar ayrıca ayrık organellerdir ve proteinlerin yeniden emilmesine yardımcı olan, bakterileri yok eden ve sitoplazmik organellerin parçalanmasına yardımcı olan hidrolitik enzimlerin depolanmasından sorumludur..

Mikroorganizmalar (peroksizomlar) oksidatif reaksiyonlara katılır. Bu yapılar, hidrojen peroksitin - toksik bir metabolizma olan - hücreye zarar vermeyen maddelere dönüşmesine yardımcı olan katalaz enzimine sahiptir: su ve oksijen. Yağ asitlerinin B-oksidasyonu bu cisimlerde meydana gelir..

Bitkilerde, plastid adı verilen başka organeller de vardır. Bunlar bitki hücresinde onlarca işlevi yerine getirir ve en göze çarpanı, fotosentezin meydana geldiği kloroplastlardır..

Membran dışı organeller

Hücre ayrıca biyolojik membranlarla bağlı olmayan yapılara sahiptir. Bunlar, mikrotüpleri, aralıklı filamentleri ve aktin mikrofilamentlerini içeren sitoskeletal bileşenleri içerir..

Aktin filamentleri, küresel moleküllerden oluşur ve esnek zincirlerdir, orta filamentler daha dayanıklıdır ve farklı proteinlerden oluşur. Bu proteinler, çekişe direnç sağlamaktan sorumludur ve hücreye güç verir.

Centrioles, silindir şeklinde yapısal bir ikilidir ve ayrıca membranöz olmayan organellerdir. Centrosomes veya organize mikrotübül merkezlerinde bulunurlar. Bu yapılar, kirpiklerin bazal yapılarına yol açar..

Son olarak, çeviri işlemine katılan (protein sentezi) ribozomlar, proteinlerin oluşturduğu yapılar ve ribozomal RNA vardır. Sitosolde serbest olabilirler veya kaba endoplazmik retikuluma bağlanabilirler.

Bununla birlikte, bazı yazarlar ribozomların organellerin kendileri olarak sınıflandırılması gerektiğini düşünmemektedir..

kalıntılar

Eklemeler, sitoplazmanın organellere karşılık gelmeyen bileşenleridir ve çoğu durumda lipit membranlarla çevrelenmezler..

Bu kategori, pigment granülleri, kristaller, yağlar, glikojen ve bazı atık maddeler gibi çok sayıda heterojen yapı içerir..

Bu cisimler, kapsama dahil edilen maddeden makromoleküllerin sentezine katılan enzimler ile sarılabilir. Örneğin, bazen glikojen, glikojen sentaz veya glikojen fosforilaz gibi enzimlerle çevrili olabilir.

Inclüzyonlar karaciğer hücrelerinde ve kas hücrelerinde sık görülür. Aynı şekilde, saç ve cildin kapanımları, bu yapıların karakteristik renklerini veren pigment granüllerine sahiptir..

Sitoplazmanın Özellikleri

Bir kolloiddir

Kimyasal olarak, sitoplazma bir kolloiddir, dolayısıyla aynı anda bir çözelti ve bir süspansiyonun özelliklerine sahiptir. Tuzlar ve glukoz gibi düşük molekül ağırlıklı moleküllerden ve ayrıca proteinler gibi daha büyük bir kütleye sahip moleküllerden oluşur.

Bir koloidal sistem, bir sıvı ortam içinde dağılmış 1 / 1,000,000 ila 1 / 10,000 arasında çaptaki parçacıkların bir karışımı olarak tanımlanabilir. Hem sitoplazmayı hem de nükleolazmayı içeren tüm hücresel protoplazma, kolloidal bir çözeltidir, çünkü dağılmış proteinler bu sistemlerin tüm özelliklerini gösterir.

Proteinler kararlı kolloidal sistemler oluşturabilir, çünkü çözeltide yüklü iyonlar olarak davranırlar ve yüklerine göre etkileşirler ve ikincisi su moleküllerini çekebilirler. Herhangi bir kolloid gibi, hücrelere stabilite veren bu süspansiyon halini muhafaza etme özelliğine sahiptir..

Sitoplazmanın görünümü bulanıktır çünkü onu oluşturan moleküller büyüktür ve ışığı kırmaktadır, bu olguya Tyndall etkisi denir..

Öte yandan, parçacıkların Brownian hareketi, hücresel sitoplazmada enzimatik reaksiyonları destekleyen parçacıkların karşılaşmasını arttırır..

Tiksotropik özellikler

Sitoplazma, Newtonyen olmayan bazı sıvılar ve psödoplastikler gibi tiksotropik özellikler gösterir. Tiksotropi, zaman içindeki viskozitedeki değişiklikleri ifade eder: akışkan bir çabaya maruz kaldığında, aynı viskozite azalır.

Tiksotropik maddeler dinlenme durumunda stabilite gösterirler ve rahatsız edildiklerinde akışkanlık kazanırlar. Günlük ortamda domates sosu ve yoğurt gibi bu tür malzemelerle temas halindeyiz..

Sitoplazma bir hidrojel gibi davranır

Bir hidrojel, gözenekli ya da gözeneksiz olabilen ve yüksek miktarlarda su emme yeteneğine sahip doğal ya da sentetik bir maddedir. Uzatma kapasitesi, ortamın ozmolaritesi, iyonik kuvvet ve sıcaklık gibi faktörlere bağlıdır.

Sitoplazma, bir hidrojel özelliğine sahiptir, çünkü önemli miktarda su emebilir ve hacim dışarıya cevap olarak değişebilir. Bu özellikler, memelilerin sitoplazmasında.

Devir hareketleri

Sitoplazmik matris, bir akım veya sitoplazmik akış yaratan hareketler yapabilir. Bu hareket genellikle sitozolün en sıvı fazında gözlenir ve diğerlerinin yanı sıra pinozomlar, fagomozlar, lizozomlar, mitokondri, merkezciller gibi hücresel bölümlerin yer değiştirmesine neden olur..

Bu fenomen çoğu hayvan ve bitki hücresinde gözlenmiştir. Protozoanın, lökositlerin, epitel hücrelerinin ve diğer yapıların amoeboid hareketleri sitoplazmada sitozun hareketine bağlıdır.

Sitosolün Aşamaları

Bu matrisin viskozitesi, hücredeki moleküllerin konsantrasyonuna bağlı olarak değişir. Kolloidal yapısı sayesinde, sitoplazmada iki faz veya durum ayırt edilebilir: güneş fazı ve jel fazı. Birincisi bir sıvıya benzerken, ikincisi yüksek makromolekül konsantrasyonu sayesinde bir katıya benziyor.

Örneğin, bir jelatinin hazırlanmasında her iki durumu da ayırt edebiliriz. Güneş fazında partiküller suda serbestçe hareket edebilir, ancak çözelti soğutulduğunda sertleşir ve bir çeşit yarı katı jel haline gelir..

Jel durumunda, moleküller H-H, C-H veya C-N dahil olmak üzere farklı kimyasal bağlarla tutuşabilirler. Çözeltiye ısı uygulandığında, güneş fazına dönecektir..

Doğal koşullar altında, bu matristeki fazların inversiyonu, hücresel ortamda çeşitli fizyolojik, mekanik ve biyokimyasal faktörlere dayanır..

fonksiyonlar

Sitoplazma, hücresel fonksiyonun sürdürülmesi için gerekli olan enzimatik reaksiyonların gerçekleştiği bir tür moleküler çorbadır..

Hücreler solunum solunum işlemleri ve biyosentez reaksiyonları için ideal bir taşıma aracıdır, çünkü moleküller ortam içinde çözünmez ve sitoplazmada yüzer, kullanıma hazırdır.

Ek olarak, kimyasal bileşimi sayesinde, sitoplazma bir tampon veya tampon olarak işlev görebilir. Ayrıca organellerin askıya alınması için yeterli bir ortam olarak görev yapar, onları ve çekirdeğe sınırlı genetik materyali ani hareketlerden ve olası çarpışmalardan korur.

Sitoplazma, bir sitoplazmik akış oluşumu sayesinde besinlerin hareketine ve hücre yer değiştirmesine katkıda bulunur. Bu fenomen sitoplazmanın hareketinden oluşur..  

Sitoplazmadaki akımlar büyük bitki hücrelerinde özellikle önemlidir ve materyal dağıtım sürecini hızlandırmaya yardımcı olur.

referanslar

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. ve Walter, P. (2008). Hücrenin Moleküler Biyolojisi. Garland Bilim.
  2. Campbell, N.A., & Reece, J.B. (2007). biyoloji. Ed. Panamericana Medical.
  3. Fels, J., Orlov, S.N. & Grygorczyk, R. (2009). Memeli Sitoplazmasının Hidrojel Yapısı, Osmosensing ve Ekstra Hücresel pH Algılamalarına Katkıda Bulunmaktadır. Biyofizik Dergisi, 96(10), 4276-4285.
  4. Luby-Phelps, K., Taylor, D.L., ve Lanni, F. (1986). Sitoplazmanın yapısını araştırmak. Hücre Biyolojisi Dergisi, 102(6), 2015-2022.
  5. Ross, M.H., & Pawlina, W. (2007). Histoloji. Hücresel ve Moleküler Biyoloji ile Metin ve Atlas Rengi, 5aed. Ed. Panamericana Medical.
  6. Tortora, G.J., Funke, B.R., & Case, C.L. (2007). Mikrobiyolojiye giriş. Ed. Panamericana Medical.