Sabe-se que a maioria dos seres vivos é composta de água em forma livre ou ligada em 70 por cento ou mais. De onde vem tanto, onde está localizada? Acontece que cada célula em sua composição tem até 80% de água, e apenas o restante recai sobre a massa de matéria seca.
E a estrutura principal da "água" é apenas o citoplasma da célula. Trata-se de um ambiente interno complexo, heterogêneo e dinâmico, cujas características estruturais e funções conheceremos mais adiante.
Protoplast
Este termo é usado para denotar todo o conteúdo interno de qualquer estrutura eucariótica menor, separada por uma membrana plasmática de seus outros "colegas". Ou seja, isso inclui o citoplasma - o ambiente interno da célula, as organelas localizadas nela, o núcleo com nucléolos e material genético.
Quais organelas estão localizadas dentro do citoplasma? Isto é:
- ribossomos;
- mitocôndria;
- EPS;
- Aparelho de Golgi;
- lisossomos;
- inclusões de células;
- vacúolos (em plantas e fungos);
- centro da célula;
- plastídeos (em plantas);
- cílios e flagelos;
- microfilamentos;
- microtúbulos.
O núcleo, separado por um cariolema, com nucléolos e moléculas de DNA, contém também o citoplasma da célula. No centro está nos animais, mais perto da parede - nas plantas.
Assim, as características estruturais do citoplasma vão depender muito do tipo de célula, do próprio organismo, do seu pertencimento ao reino dos seres vivos. Em geral, ele ocupa todo o espaço livre interno e executa várias funções importantes.
Matriz ou hialoplasma
A estrutura do citoplasma de uma célula consiste principalmente em sua divisão em partes:
- hialoplasm - parte líquida permanente;
- organelas;
- inclusões são variáveis de estrutura.
Matriz, ou hialoplasma, é o principal componente interno, que pode estar em dois estados - cinza e gel.
Citosol é um citoplasma celular que possui um caráter agregado mais líquido. O citogel é o mesmo, mas em um estado mais denso, rico em grandes moléculas de substâncias orgânicas. A composição química geral e as propriedades físicas do hialoplasma são expressas da seguinte forma:
- substância coloidal viscosa, incolor, bastante espessa e viscosa;
- tem uma clara diferenciação em termos de organização estrutural, porémdevido à mobilidade, pode facilmente alterá-lo;
- de dentro é representado por um citoesqueleto ou rede microtrabecular, que é formado por filamentos de proteínas (microtúbulos e microfilamentos);
- em partes dessa rede estão localizadas todas as partes estruturais da célula como um todo, e devido aos microtúbulos, ao aparelho de Golgi e ao RE, ocorre uma mensagem entre eles através do hialoplasma.
Assim, o hialoplasma é uma parte importante que fornece muitas funções do citoplasma na célula.
Composição do citoplasma
Se falarmos sobre a composição química, então a participação de água no citoplasma é de cerca de 70%. Este é um valor médio, porque algumas plantas têm células em que até 90-95% de água. Matéria seca representada por:
- proteínas;
- carboidratos;
- fosfolipídios;
- colesterol e outros compostos orgânicos contendo nitrogênio;
- eletrólitos (sais minerais);
- inclusões na forma de gotículas de glicogênio (em células animais) e outras substâncias.
A reação química geral do meio é alcalina ou levemente alcalina. Se considerarmos como o citoplasma da célula está localizado, esse recurso deve ser observado. A parte é coletada na borda, na região do plasmalema, e é chamada de ectoplasma. A outra parte está orientada mais próxima do cariolema, é chamada de endoplasma.
A estrutura do citoplasma celular é determinada por estruturas especiais - microtúbulos e microfilamentos, por isso vamos considerá-los com mais detalhes.
Microtúbulos
Ocopequenas partículas alongadas de até vários micrômetros de tamanho. Diâmetro - de 6 a 25 nm. Devido a indicadores muito escassos, um estudo completo e amplo dessas estruturas ainda não é possível, no entanto, supõe-se que suas paredes sejam constituídas pela substância proteica tubulina. Este composto tem uma molécula de cadeia torcida helicoidal.
Algumas funções do citoplasma na célula são desempenhadas justamente pela presença de microtúbulos. Assim, por exemplo, eles estão envolvidos na construção das paredes celulares de fungos e plantas, algumas bactérias. Em células animais, eles são muito menos. Além disso, são essas estruturas que realizam o movimento das organelas no citoplasma.
Os próprios microtúbulos são instáveis, capazes de se desintegrar rapidamente e se formar novamente, sendo renovados de tempos em tempos.
Microfilamentos
Elementos suficientemente importantes do citoplasma. São longos filamentos de actina (proteína globular), que, entrelaçados entre si, formam uma rede comum - o citoesqueleto. Outro nome é treliça microtrabecular. Este é um tipo de características estruturais do citoplasma. De fato, é graças a esse citoesqueleto que todas as organelas são mantidas juntas, podem se comunicar com segurança, substâncias e moléculas passam por elas e o metabolismo é realizado.
No entanto, sabe-se que o citoplasma é o ambiente interno da célula, que muitas vezes é capaz de alterar seus dados físicos: tornando-se mais líquido ou viscoso, alterando sua estrutura (transição de sol para gel e vice-versa). Nesse sentido, os microfilamentos são uma parte dinâmica, lábil, capaz derapidamente reconstruir, mudar, desintegrar e formar novamente.
Membranas Plasmáticas
A presença de numerosas estruturas de membrana bem desenvolvidas e funcionando normalmente é importante para a célula, que também constitui uma espécie de características estruturais do citoplasma. Afinal, é através das barreiras da membrana plasmática que são transportadas moléculas, nutrientes e produtos metabólicos, gases para os processos respiratórios etc. É por isso que a maioria das organelas tem essas estruturas.
Eles, como uma rede, estão localizados no citoplasma e delimitam o conteúdo interno de seus hospedeiros entre si, do ambiente. Proteja e proteja contra substâncias indesejadas e bactérias nocivas.
A estrutura da maioria deles é semelhante - um modelo de mosaico fluido, que considera cada plasmalema como uma biocamada de lipídios, penetrada por diferentes moléculas de proteína.
Como as funções do citoplasma na célula são principalmente uma mensagem de transporte entre todas as suas partes, a presença de membranas na maioria das organelas é uma das partes estruturais do hialoplasma. Em um complexo, todos juntos, realizam tarefas comuns para garantir a vida útil da célula.
Ribossomo
Pequenas (até 20 nm) estruturas arredondadas, consistindo em duas metades - subunidades. Essas metades podem existir juntas e separadas por algum tempo. A base da composição: rRNA (ácido ribonucleico ribossômico) e proteína. A localização principal dos ribossomos na célula:
- núcleo e nucléolo ondea formação das próprias subunidades na molécula de DNA;
- citoplasma - os ribossomos aqui são finalmente formados em uma única estrutura, unindo as metades;
- membranas do núcleo e do retículo endoplasmático - os ribossomos sintetizam proteínas nelas e as enviam imediatamente para dentro das organelas;
- mitocôndrias e cloroplastos de células vegetais sintetizam seus próprios ribossomos dentro do corpo e utilizam as proteínas produzidas, ou seja, neste aspecto eles existem de forma autônoma.
As funções dessas estruturas são a síntese e montagem de macromoléculas proteicas, que são utilizadas na atividade vital da célula.
Retículo endoplasmático e aparelho de Golgi
Numerosas redes de túbulos, túbulos e vesículas, formando um sistema condutor dentro da célula e localizada em todo o citoplasma, é chamada de retículo endoplasmático, ou retículo. Sua função corresponde à estrutura - garantindo a interligação das organelas entre si e transportando moléculas de nutrientes para as organelas.
O complexo de Golgi, ou aparelho, desempenha a função de acumular as substâncias necessárias (carboidratos, gorduras, proteínas) em um sistema de cavidades especiais. Eles são limitados do citoplasma por membranas. Além disso, é esse organoide que é o local da síntese de gorduras e carboidratos.
Peroxissomos e lisossomos
Lisossomos são estruturas pequenas e arredondadas que se assemelham a vesículas cheias de líquido. Eles são muito numerosos e distribuídos no citoplasma, onde se movem livremente dentro da célula. Sua principal tarefa é a dissolução de partículas estranhas,ou seja, a eliminação de "inimigos" na forma de seções mortas de estruturas celulares, bactérias e outras moléculas.
O conteúdo líquido é saturado com enzimas, então os lisossomos participam da quebra de macromoléculas em suas unidades monoméricas.
Peroxissomos são pequenas organelas ovais ou redondas com uma única membrana. Cheio de conteúdo líquido, incluindo um grande número de enzimas diferentes. Eles são um dos principais consumidores de oxigênio. Eles desempenham suas funções dependendo do tipo de célula em que estão localizados. A síntese de mielina é possível para a bainha das fibras nervosas, e elas também podem realizar a oxidação e neutralização de substâncias tóxicas e várias moléculas.
Mitocôndrias
Estas estruturas não são em vão chamadas de estações de energia (energia) da célula. Afinal, é neles que ocorre a formação dos principais transportadores de energia - as moléculas de ácido adenosina trifosfórico, ou ATP. Na aparência, eles se assemelham a feijões. A membrana que separa as mitocôndrias do citoplasma é dupla. A estrutura interna é altamente dobrada para aumentar a área de superfície para a síntese de ATP. As dobras são chamadas de cristas, elas contêm um grande número de enzimas diferentes para catalisar os processos de síntese.
A maioria de todas as mitocôndrias possuem células musculares em animais e humanos, pois requerem alto conteúdo e consumo de energia.
Fenômeno do ciclo
O movimento do citoplasma na célula é chamado de ciclose. Consiste em vários tipos:
- oscilatória;
- rotativo, ou circular;
- estriado.
Qualquer movimento é necessário para garantir uma série de funções importantes do citoplasma: o movimento completo das organelas dentro do hialoplasma, a troca uniforme de nutrientes, gases, energia e a remoção de metabólitos.
Cyclose ocorre em células vegetais e animais, sem exceções. Se parar, então o corpo morre. Portanto, esse processo também é um indicador da atividade vital dos seres.
Assim, podemos concluir que o citoplasma de uma célula animal, célula vegetal, qualquer célula eucariótica é uma estrutura viva muito dinâmica.
A diferença entre o citoplasma das células animais e vegetais
Na verdade, existem poucas diferenças. O plano geral do edifício, as funções desempenhadas são completamente semelhantes. No entanto, ainda existem algumas discrepâncias. Por exemplo:
- O citoplasma das células vegetais contém mais microtúbulos que participam da formação de suas paredes celulares do que microfilamentos. Os animais fazem o oposto.
- As inclusões celulares no citoplasma das plantas são grãos de amido, enquanto nos animais são gotas de glicogênio.
- A célula vegetal é caracterizada pela presença de organelas que não são encontradas em animais. Estes são plastídios, vacúolos e parede celular.
Em outros aspectos, ambas as estruturas são idênticas em composição e estrutura do citoplasma. O número de certos links elementares pode variar, mas sua presença é obrigatória. Portanto, o valor do citoplasma na célula comoplantas e animais são igualmente ótimos.
O papel do citoplasma na célula
O valor do citoplasma na célula é grande, para não dizer que é decisivo. Afinal, essa é a base na qual todas as estruturas vitais estão localizadas, por isso é difícil superestimar seu papel. Podemos formular vários pontos principais que revelam esse significado.
- É ele que une todas as partes constituintes da célula em um sistema unificado complexo que realiza os processos da vida de forma suave e coletiva.
- Devido à água, o citoplasma da célula atua como um meio para inúmeras interações bioquímicas complexas e transformações fisiológicas de substâncias (glicólise, nutrição, trocas gasosas).
- Esta é a principal "capacidade" para a existência de todas as organelas celulares.
- Usando microfilamentos e túbulos, forma o citoesqueleto, ligando as organelas e permitindo que elas se movam.
- É no citoplasma que se concentram vários catalisadores biológicos - enzimas, sem as quais não ocorre nenhuma reação bioquímica.
Resumindo, devo dizer o seguinte. O papel do citoplasma na célula é praticamente a chave, pois é a base de todos os processos, o ambiente da vida e o substrato para as reações.
