Содержание
Клетка является фундаментальным строительным блоком живых существ.
Клетки могут сильно различаться от одной к другой в зависимости от организма, в котором находится данная клетка, и, в более специализированных организмах, от конкретной физиологической функции этой клетки. Но у всех клеток есть несколько общих элементов, включая клеточную мембрану в качестве внешней границы и цитоплазму внутри клетки.
Прокариотические клетки - думаю, бактерии - не имеют ядер или органелл, и поэтому цитоплазма является «всем» видимым внутри. Цитоплазма эукариотических клеток, таких как клетки растений, животных и грибов, представляет собой «все», внешнее по отношению к ядру и любым присутствующим органеллам.
Что в цитоплазме?
Во-первых, полезно различать родственные термины в клеточной биологии.
цитоплазма обычно относится к окружающей среде внутри более сложных клеток, которая находится внутри клетки, но не является частью органелл клетки.
Эукариотические клетки, в дополнение к тому, что их генетический материал включен в ядро, имеют структуры и органеллы, такие как митохондрии и тела Гольджи, которые имеют свою собственную двойную плазматическую мембрану, которая похожа по конструкции и содержанию на саму клеточную мембрану.
Среда, в которой находятся эти органеллы, считается цитоплазмой.
цитозольс другой стороны, это специфическое желеобразное вещество, которое составляет цитоплазму и исключает все, что находится внутри него, даже более мелкие компоненты, такие как ферменты.
Таким образом, «цитоплазма» может рассматриваться как «цитозоль плюс некоторые примеси», тогда как «цитозоль» означает «цитоплазму, исключающую органеллы».
Цитоплазма состоит в основном из воды, солей и белков.
Большинство этих белков являются ферментами, которые катализируют или помогают в химических реакциях. Хотя нельзя сказать, что цитоплазма выполняет какую-либо одну первостепенную функцию, она служит физической средой для транспортировки и обработки молекул внутри клетки, которые жизненно важны для поддержания жизни от момента к моменту.
В прокариотических клетках отсутствуют органеллы (от французских «маленькие органы»); генетический материал и другие экстра-цитозольные компоненты этих клеток внутри свободно «плавают» в цитоплазме.
Растительные и животные клетки, с другой стороны, практически всегда являются частью многоклеточных организмов и, соответственно, являются более сложными.
Ядро, как правило, не группируется с другими органеллами в силу своей важности, но органелла - это именно то, чем является ядро, двойная плазматическая мембрана и все.
Его размер варьируется, но его диаметр может составлять от 10 до 30 процентов от диаметра всей клетки.
Он содержит хромосомы организма вместе со структурными и ферментативными белками, необходимыми для того, чтобы хромосомы выполняли свою работу по репликации и, в конечном итоге, передаче информации клеткам гамет, предназначенным для формирования организмов в следующем поколении представителей этого вида.
Органеллы в цитоплазме
Органеллы в клетке аналогичны различным органам и структурам человеческого организма.
У людей и других животных нет цитозоля или цитоплазмы, но жидкость, которая составляет плазму крови и заполняет большую часть пространства между клетками и органами, может рассматриваться как выполняющая один и тот же базовый набор функций: отдельные физические леса, на которых метаболические и могут возникнуть другие реакции.
Митохондрии пожалуй, самые интригующие органеллы.
Считается, что до появления эукариот когда-то существовали как самостоятельные бактерии, эти "силовые установки" являются местом, где происходят процессы аэробного дыхания.
Они являются продолговатыми, скорее как узкие шарики, и их двойная мембрана включает множество складок, называемых кристами, которые расширяют функциональную поверхность митохондрий намного дальше, чем позволяла бы гладкая мембрана.
Это важно из-за количества и диапазона реакций, которые происходят здесь, среди них хорошо известный цикл трикарбоновых кислот (также известный как цикл Кребса или лимонно-кислотный цикл).
Хотя митохондрии обнаружены в растениях, их роль у животных чаще подчеркивается, потому что животные не участвуют в фотосинтезе.
••• Наукаэндоплазматическая сеть является своего рода транспортной сетью, двойная плазматическая мембрана которой непрерывна с клеткой в целом и простирается внутрь («сетка» означает «маленькая сеть»).
Грубый эндоплазматический ретикулум (RER) имеет большое количество рибосом или миниатюрных белковых фабрик, прикрепленных к нему, дав ему имя, в то время как гладкий эндоплазматический ретикулум имеет немного или совсем не имеет рибосом, ограничивающих его длину.
Вакуоли они похожи на складские помещения клетки, способной хранить ферменты, топливо и другие вещества до тех пор, пока они не будут готовы к использованию, так же, как ваше тело может хранить элементы, которые ему понадобятся позже, такие как клетки крови и гликоген, в определенных местах.
аппарат Гольджи похож на обрабатывающий центр, и он обычно изображается в виде стопки блиноподобных дисков на диаграммах клеток.
Если SER и RER транспортируют сырые продукты рибосомальной активности (то есть белки), аппарат Гольджи очищает и модифицирует эти продукты в зависимости от того, где они в конечном итоге окажутся в физической системе.
Лизосомы являются проявлением потребности клеток в функциях обслуживания и утилизации.
Они содержат ферменты, которые могут лизировать или химически переваривать неизбежные отходы метаболических функций и реакций.
Подобно тому, как сильные промышленные кислоты хранятся в специальных контейнерах, клетки изолируют едкие энзимы, выделяемые лизосомами в этих специальных вакуолях, разбросанных по всей цитоплазме.
В заключение, хлоропласты являются органеллами, специфичными для растительных клеток, которые включают пигмент, называемый хлорофиллом, благодаря которому солнечный свет преобразуется в энергию, которая позволяет растениям синтезировать глюкозу. В отличие от животных, растения, очевидно, не могут получать топливо при еде и, следовательно, должны его производить.
Под микроскопом они в значительной степени напоминают митохондрии.
Цитозоль
Цитозол, как описано, по существу является цитоплазмой, лишенной органелл.
Это матрица, гелеобразное вещество, в котором "плавают" органеллы и растворенные вещества. Цитозоль содержит цитоскелет, которая представляет собой сеть микротрубочки которые помогают клетке сохранять свою форму. Эти микротрубочки представляют собой белковые структуры, состоящие из отдельных субъединиц, называемых тубулинами, которые собираются в центриолях клеток в две противоположно расположенные центросомы.
В дополнение к тубулин-богатым микротрубочкам, другие элементы, называемые микрофиламентов помочь микротрубочкам в обеспечении структурной целостности клеток.
Несмотря на их название, которое, возможно, подразумевает нитевидный характер, микрофиламенты состоят из глобулярных белков, называемых актином, которые также содержатся в сократительном аппарате мышечных клеток.
Растения имеют структуры под названием плазмодесмы впадающих в цитозоль их клеток снаружи и через них.
Это также маленькие трубки, но они отличаются от микротрубочек тем, что служат для соединения разных растительных клеток друг с другом. Неподвижный характер растений делает эти «живые мосты» особенно важными, поскольку они гарантируют, что процессы, которые в противном случае могут происходить в ходе обычного передвижения животных, могут иметь место.
Что растворяется в цитоплазме
Менее легко визуализировать при микроскопии вещества в цитоплазме, которые помогают управлять клеточными функциями, особенно ферменты.
Так же, как кровь содержит намного больше, чем эритроциты и тромбоциты, которые придают ей цвет и основную консистенцию, цитозоль содержит ряд «свободно плавающих» элементов и молекул, которые метаболически активны.
Цитоплазма может быть богата источниками топлива, такими как крахмал и другие углеводы, особенно в бактериальных клетках, в которых отсутствуют мембраносвязанные органеллы.
Недостаток существующих вне системы эндоплазматического ретикулума и других мембранных структур состоит в том, что материалы в цитоплазме могут перемещаться только путем простой диффузии, что означает, что они перемещаются по градиентам концентрации.
Очевидно, что в ситуациях, требующих быстрых метаболических изменений, предметы, растворенные в цитоплазме, не могут быстро реагировать.
Цитозоль также содержит сигнальные молекулы, такие как ионы кальция, калия и натрия. Они часто участвуют в запуске клеточно-рецепторной активности на поверхностях клеток и на поверхностях их органелл, приводя в движение каскады биохимических реакций.
Связанные ячейки Темы: