Protoplasma

Cellula eucariotica animale. Fonte: Wikimedia Commons

Cos'è il protoplasma?

Lui protoplasma È il materiale vivente all'interno della cellula e include il nucleo e il citoplasma. In esso ci sono proteine, e per lo più è costituito da acqua, lipidi, carboidrati, elettroliti ed enzimi, tutti i componenti che gli consentono di svolgere diverse funzioni metaboliche.

Nelle cellule eucariotiche, il protoplasma è tra la membrana plasmatica e il nucleo.

Caratteristiche del protoplasma

- Il protoplasma è costituito da vari composti organici e inorganici. La sostanza più abbondante è l'acqua, che costituisce quasi il 70% del suo peso totale e funziona come un trasporto, solvente, termoregolatore, lubrificante e elemento strutturale.

- Il 26% del protoplasma è costituito da macromolecole generalmente organiche. Sono grandi molecole formate da una polimerizzazione secondaria più piccole. Tra questi troviamo carboidrati, macromolecole composti di carbonio, idrogeno e ossigeno, che immagazzinano energia per la cellula. Sono usati nelle varie funzioni metaboliche e strutturali del protoplasma.

- Esistono vari tipi di lipidi (grassi neutri, colesterolo e fosfolipidi), che fungono anche da fonte di energia per la cellula. Inoltre, sono una parte costituente delle membrane che regolano le diverse funzioni protoplasmatiche.

- Le proteine ​​costituiscono quasi il 15% della composizione del protoplasma. Tra questi abbiamo proteine ​​strutturali. Queste proteine ​​formano il quadro protoplasmatico, contribuendo alla loro organizzazione e al trasporto cellulare.

- Altre proteine ​​presenti nel protoplasma sono gli enzimi. Agiscono come catalizzatori (sostanze che modificano la velocità di una reazione chimica) di tutti i processi metabolici.

- Sono presenti vari ioni inorganici che corrispondono solo all'1% della sua composizione (potassio, magnesio, fosforo, zolfo, sodio e cloro). Questi contribuiscono a mantenere il pH del protoplasma.

Componenti del protoplasma

Il protoplasma è composto dalla membrana plasmatica, dal citoplasma e dal nucleoplasma. Tuttavia, oggi, grazie ai progressi della microscopia elettronica, è noto che la struttura cellulare è ancora più complicata.

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Ci sono anche un gran numero di compartimenti subcellulari e contenuto cellulare strutturalmente molto complesso. Oltre agli organelli, che sono inclusi qui come parte del citoplasma.

Membrana plasmatica

La membrana plasmatica o plasmalema è costituita da circa il 60% di proteine ​​e 40% lipidi. La sua disposizione strutturale è spiegata dal modello di mosaico fluido. In questo, la membrana ha un bilay fosfolipidico.

Si ritiene che tutte le membrane cellulari abbiano questa stessa struttura. Tuttavia, il plasmalema è la membrana più spessa della cellula.

Plasmalema non è osservato con il microscopio ottico. Non è stato fino alla fine degli anni '50 del 20 ° secolo quando la sua struttura poteva essere dettagliata.

Citoplasma

Il citoplasma è definito come tutto il materiale della cellula che si trova all'interno del plasmalema, non includendo il nucleo.

Nel citoplasma sono inclusi tutti gli organelli (Strutture cellulari di forma e funzione definite). Allo stesso modo, la sostanza in cui i diversi componenti cellulari sono immersi.

Citosol

Il citosol è la fase fluida del citoplasma. È un gel quasi liquido che costituisce oltre il 20% delle proteine ​​cellulari. La maggior parte di questi sono enzimi.

Citoscheletro

Il citoscheletro costituisce una cornice proteica che forma la cornice cellulare. È formato da microfilamenti e microtubuli. I microfilamenti sono principalmente costituiti da actina, sebbene ci siano altre proteine.

Questi filamenti hanno una composizione chimica diversa in diversi tipi di cellule. I microtubuli sono sostanzialmente strutture tubulari di tubulina.

Organelli

Gli organeluli sono strutture cellulari che svolgono una funzione specifica. Ognuno è delimitato dalle membrane. Alcuni organelli hanno una sola membrana (vacuola, dictiosomi), mentre altri sono delimitati da due membrane (mitocondri, cloroplasti).

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Le membrane Organos hanno la stessa struttura del plasmalema. Sono più sottili e la loro composizione chimica è diversa in base alla funzione che svolgono.

All'interno degli organelli, varie reazioni chimiche si verificano da enzimi specifici. D'altra parte, sono in grado di muoversi nella fase acquosa del citoplasma.

Negli organelli sono date diverse reazioni di grande importanza per il funzionamento della cellula. In esse si verifica la secrezione di sostanze, fotosintesi e respirazione aerobica, tra gli altri processi.

Nucleoplasma

Il nucleo è l'organello cellulare che contiene le informazioni genetiche della cellula. Allo stesso modo si verificano i processi di divisione cellulare.

Sono riconosciuti tre componenti principali: avvolgimento nucleare, nucleoplasma e nucleolo. L'involucro nucleare separa il nucleo del citoplasma ed è formata da due unità di membrana. 

Il nucleoplasma è la sostanza interna delimitata internamente dall'involucro nucleare. Costituisce una fase acquosa che contiene un gran numero di proteine. Principalmente, sono enzimi che regolano il metabolismo degli acidi nucleici.

Nel nucleoplasma la cromatina è contenuta (DNA nella sua fase dispersa). Inoltre, viene presentato il nucleolo, che è una struttura formata da proteine ​​e RNA.

Funzioni di protoplasma

Tutti i processi che si verificano nella cellula sono associati al protoplasma, attraverso i loro vari componenti.

- La membrana plasmatica è una barriera strutturale selettiva che controlla la relazione tra una cellula e l'ambiente circostante. I lipidi impediscono il passaggio delle sostanze idrofile. Le proteine ​​controllano le sostanze che possono attraversare la membrana, regolando la loro entrata ed uscita sulla cellula.

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- Nel citosol si verificano varie reazioni chimiche, come la glicolisi. Ciò interviene direttamente nelle modifiche della viscosità cellulare, del movimento di ameboidi e delle ciclosi. È anche molto importante nella formazione del mandrino mitotico durante la divisione cellulare.

- Nel citoscheletro, i microfilamenti sono associati alla contrazione cellulare e al movimento. Mentre i microtubuli intervengono nel trasporto cellulare e contribuiscono a modellare la cellula. Partecipano anche alla formazione di centrioli, ciglia e flagelli.

- Il trasporto intracellulare, nonché la trasformazione, l'assemblaggio e la secrezione di sostanze, è di responsabilità del reticolo endoplasmatico e dei dictosomi.

- I processi di trasformazione e accumulo di energia sono presentati negli organismi fotosintetici che hanno cloroplasti. Ottenere ATP attraverso la respirazione cellulare si verifica nei mitocondri.

Proprietà fisiologiche del protoplasma

Sono state descritte tre proprietà fisiologiche associate al protoplasma. Questi sono metabolismo, riproduzione e irritabilità.

Nel protoplasma si verificano tutti i processi metabolici della cellula. Alcuni processi sono anabolici e sono correlati alla sintesi del protoplasma. Altri sono catabolici e intervengono nella loro disintegrazione. Il metabolismo include processi come digestione, respirazione, assorbimento ed escrezione.

Tutti i processi associati alla riproduzione della divisione cellulare, nonché codifica per la sintesi proteica necessaria in tutte le reazioni cellulari, si verificano nel nucleo cellulare, contenuti nel protoplasma.

L'irritabilità è la risposta del protoplasma a uno stimolo esterno. Ciò è in grado di innescare una risposta fisiologica che consente alla cellula di adattarsi all'ambiente che la circonda.

Riferimenti

1. Liu d. La cellula e il protoplasma come contenitore, oggetto e sostanza: 1835-1861. Journal of the History of Biology.
2. Welch Gr e J Clegg. Dalla teoria protoplasmatica alla biologia dei sistemi di telefonia cellulare: una riflessione di 150 anni. SONO. J. Fisiolo. Physiol cellulare.