Inajulikana kuwa viumbe hai vingi vinaundwa na maji bila malipo au umbo la kufungwa kwa asilimia 70 au zaidi. Inatoka wapi sana, iko wapi? Inabadilika kuwa kila seli katika muundo wake ina hadi 80% ya maji, na iliyobaki pekee huanguka kwenye wingi wa dutu kavu.
Na muundo mkuu wa "maji" ni saitoplazimu ya seli. Haya ni mazingira changamano, tofauti tofauti, na yanayobadilika ya ndani, yenye vipengele vya muundo na utendakazi ambavyo tutafahamiana zaidi.
Protoplast
Neno hili linatumika kuashiria yaliyomo yote ya ndani ya muundo wowote mdogo wa yukariyoti, ukitenganishwa na utando wa plasma kutoka kwa "wenzake" wengine. Hiyo ni, hii inajumuisha cytoplasm - mazingira ya ndani ya seli, organelles ziko ndani yake, kiini chenye nucleoli na nyenzo za urithi.
Ni viungo gani vilivyo ndani ya saitoplazimu? Hii ni:
- ribosomes;
- mitochondria;
- EPS;
- vifaa vya Golgi;
- lysosomes;
- ujumuishaji wa seli;
- vakuli (kwenye mimea na kuvu);
- kituo cha seli;
- plastidi (kwenye mimea);
- cilia na flagella;
- microfilaments;
- microtubules.
Kiini, kilichotenganishwa na karyolemma, chenye nukleoli na molekuli za DNA, pia kina saitoplazimu ya seli. Katikati iko kwenye wanyama, karibu na ukuta - kwenye mimea.
Kwa hivyo, vipengele vya kimuundo vya saitoplazimu kwa kiasi kikubwa hutegemea aina ya seli, juu ya kiumbe chenyewe, mali yake ya ufalme wa viumbe hai. Kwa ujumla, inachukua nafasi yote ndani na hufanya kazi kadhaa muhimu.
Matrix, au hyaloplasm
Muundo wa saitoplazimu ya seli hujumuisha hasa mgawanyiko wake katika sehemu:
- hyaloplasm - sehemu ya kioevu ya kudumu;
- mashirika;
- jumuishi ni vigeu vya muundo.
Matrix, au hyaloplasm, ni sehemu kuu ya ndani, ambayo inaweza kuwa katika hali mbili - ash na gel.
Cytosol ni saitoplazimu ya seli ambayo ina jumla ya herufi kioevu zaidi. Cytogel ni sawa, lakini katika hali ya denser, matajiri katika molekuli kubwa ya vitu vya kikaboni. Muundo wa jumla wa kemikali na sifa za kimwili za hyaloplasm huonyeshwa kama ifuatavyo:
- isiyo na rangi, dutu ya koloidi yenye mnato, nene kabisa na nyembamba;
- ina upambanuzi wazi katika suala la mpangilio wa muundo, hata hivyokwa sababu ya uhamaji, inaweza kuibadilisha kwa urahisi;
- kutoka ndani inawakilishwa na cytoskeleton au kimiani mikrotrabecular, ambayo imeundwa na nyuzi za protini (microtubules na microfilaments);
- kwenye sehemu za kimiani hii sehemu zote za kimuundo za seli kwa ujumla ziko, na kutokana na mikrotubuli, vifaa vya Golgi na ER, ujumbe hutokea kati yao kupitia hyaloplasm.
Hivyo basi, hyaloplasm ni sehemu muhimu ambayo hutoa kazi nyingi za saitoplazimu katika seli.
Muundo wa saitoplazimu
Tukizungumza kuhusu utungaji wa kemikali, basi sehemu ya maji katika saitoplazimu huchangia takriban 70%. Hii ni thamani ya wastani, kwa sababu mimea mingine ina seli ambazo hadi 90-95% ya maji. Kavu inawakilishwa na:
- protini;
- kabu;
- phospholipids;
- cholesterol na misombo mingine ya kikaboni iliyo na nitrojeni;
- electrolytes (chumvi za madini);
- mjumuisho katika mfumo wa matone ya glycogen (katika seli za wanyama) na vitu vingine.
Mitikio ya jumla ya kemikali ya kati ni ya alkali au alkali kidogo. Ikiwa tunazingatia jinsi cytoplasm ya seli iko, basi kipengele hicho kinapaswa kuzingatiwa. Sehemu hiyo inakusanywa kando, katika eneo la plasmalemma, na inaitwa ectoplasm. Sehemu nyingine imeelekezwa karibu na karyolemma, inaitwa endoplasm.
Muundo wa saitoplazimu ya seli huamuliwa na miundo maalum - mikrotubuli na filamenti, kwa hivyo tutazizingatia kwa undani zaidi.
Microtubules
Patupuchembe ndogo zilizoinuliwa hadi saizi ya mikromita kadhaa. Kipenyo - kutoka 6 hadi 25 nm. Kwa sababu ya viashiria vidogo sana, uchunguzi kamili na wa uwezo wa miundo hii bado haujawezekana, hata hivyo, inachukuliwa kuwa kuta zao zinajumuisha tubulin ya dutu ya protini. Mchanganyiko huu una molekuli iliyosokotwa kwa mnyororo.
Baadhi ya utendaji wa saitoplazimu katika seli hufanywa kwa usahihi kutokana na kuwepo kwa mikrotubuli. Kwa hiyo, kwa mfano, wanahusika katika kujenga kuta za seli za fungi na mimea, baadhi ya bakteria. Katika seli za wanyama, wao ni kidogo sana. Pia, ni miundo hii ambayo hufanya harakati za organelles kwenye saitoplazimu.
Microtubules zenyewe hazina uthabiti, zinaweza kusambaratika haraka na kuunda tena, zinafanywa upya mara kwa mara.
Microfilaments
Vipengee muhimu vya kutosha vya saitoplazimu. Wao ni filaments ndefu za actin (protini ya globular), ambayo, kuingiliana na kila mmoja, huunda mtandao wa kawaida - cytoskeleton. Jina lingine ni kimiani ya microtrabecular. Hii ni aina ya vipengele vya kimuundo vya cytoplasm. Hakika, ni shukrani kwa cytoskeleton kama hiyo kwamba organelles zote zimeshikwa pamoja, zinaweza kuwasiliana kwa usalama, vitu na molekuli hupitia kwao, na kimetaboliki hufanyika.
Hata hivyo, inajulikana kuwa saitoplazimu ni mazingira ya ndani ya seli, ambayo mara nyingi ina uwezo wa kubadilisha data yake halisi: kuwa kioevu zaidi au mnato, kubadilisha muundo wake (mpito kutoka sol hadi gel na kinyume chake). Katika suala hili, microfilaments ni sehemu ya nguvu, ya labile, yenye uwezojenga upya haraka, badilisha, tengana na uunde tena.
Tando za Plasma
Kuwepo kwa miundo mingi ya utando iliyostawi vizuri na inayofanya kazi kwa kawaida ni muhimu kwa seli, ambayo pia inajumuisha aina ya vipengele vya kimuundo vya saitoplazimu. Baada ya yote, ni kwa njia ya vikwazo vya membrane ya plasma ambayo molekuli, virutubisho na bidhaa za kimetaboliki, gesi kwa ajili ya michakato ya kupumua, na kadhalika husafirishwa. Ndiyo maana organelle nyingi zina miundo hii.
Wao, kama mtandao, wanapatikana kwenye saitoplazimu na kuweka mipaka ya yaliyomo ndani ya wapangishaji wao kutoka kwa kila mmoja wao, kutoka kwa mazingira. Linda na linda dhidi ya vitu visivyotakikana na bakteria hatari.
Muundo wa nyingi kati ya hizo unafanana - modeli ya maji-mosaic, ambayo huzingatia kila plasmalema kama safu ya lipids, inayopenya kwa molekuli tofauti za protini.
Kwa kuwa kazi za saitoplazimu katika seli kimsingi ni ujumbe wa usafiri kati ya sehemu zake zote, kuwepo kwa utando katika oganelle nyingi ni mojawapo ya sehemu za kimuundo za hyaloplasm. Katika hali changamano, zote kwa pamoja, hufanya kazi zinazofanana ili kuhakikisha uhai wa seli.
Ribosome
Miundo ndogo (hadi 20 nm) yenye mviringo, inayojumuisha nusu mbili - vitengo vidogo. Nusu hizi zinaweza kuwepo kwa pamoja na kutengwa kwa muda fulani. Msingi wa muundo: rRNA (ribosomal ribonucleic acid) na protini. Ujanibishaji mkuu wa ribosomu katika seli:
- nucleus na nucleoli wapiuundaji wa vijisehemu vyenyewe kwenye molekuli ya DNA;
- cytoplasm - ribosomu hapa hatimaye huundwa kuwa muundo mmoja, kuunganisha nusu;
- utando wa kiini na endoplasmic retikulamu - ribosomu huunganisha protini juu yake na kuituma mara moja ndani ya viungo;
- mitochondria na kloroplasti za seli za mimea huunganisha ribosomu zao ndani ya mwili na kutumia protini zinazozalishwa, yaani, katika suala hili zinaishi kwa uhuru.
Huduma za miundo hii ni usanisi na mkusanyiko wa molekuli kuu za protini, ambazo hutumika kwa shughuli muhimu ya seli.
Endoplasmic retikulamu na vifaa vya Golgi
Mitandao mingi ya mirija, mirija na vesicles, inayounda mfumo wa uendeshaji ndani ya seli na iko kote kwenye saitoplazimu, inaitwa endoplasmic retikulamu, au retikulamu. Kazi yake inalingana na muundo - kuhakikisha muunganisho wa organelles na kila mmoja na kusafirisha molekuli za virutubisho kwa organelles.
Kiwanda cha Golgi, au kifaa, hufanya kazi ya kukusanya vitu muhimu (wanga, mafuta, protini) katika mfumo wa mashimo maalum. Wao ni mdogo kutoka kwa cytoplasm na utando. Pia, ni organoid hii ambayo ni tovuti ya usanisi wa mafuta na wanga.
Peroxisomes na lysosomes
Lysosomes ni miundo midogo yenye mviringo inayofanana na vilengelenge vilivyojaa umajimaji. Wao ni wengi sana na husambazwa katika cytoplasm, ambapo huenda kwa uhuru ndani ya seli. Kazi yao kuu ni kufutwa kwa chembe za kigeni.yaani, kuondolewa kwa "maadui" katika mfumo wa sehemu zilizokufa za miundo ya seli, bakteria na molekuli nyingine.
Maudhui ya kioevu yamejaa vimeng'enya, kwa hivyo lisosomes hushiriki katika uchanganuzi wa macromolecules hadi vitengo vyake vya monoma.
Peroxisomes ni viungo vidogo vya mviringo au mviringo vyenye utando mmoja. Kujazwa na maudhui ya kioevu, ikiwa ni pamoja na idadi kubwa ya enzymes tofauti. Wao ni mmoja wa watumiaji wakuu wa oksijeni. Wanafanya kazi zao kulingana na aina ya seli ambayo iko. Usanisi wa myelini unawezekana kwa ala ya nyuzi za neva, na pia zinaweza kutekeleza oxidation na neutralization ya vitu vya sumu na molekuli mbalimbali.
Mitochondria
Miundo hii si bure inayoitwa vituo vya nishati (nishati) vya seli. Baada ya yote, ni ndani yao kwamba malezi ya flygbolag kuu za nishati hutokea - molekuli ya adenosine triphosphoric acid, au ATP. Kwa kuonekana, wanafanana na maharagwe. Utando unaotenganisha mitochondria kutoka kwa cytoplasm ni mara mbili. Muundo wa ndani umekunjwa sana ili kuongeza eneo la uso kwa usanisi wa ATP. Mikunjo hiyo inaitwa cristae, ina idadi kubwa ya vimeng'enya mbalimbali ili kuchochea michakato ya usanisi.
Nyingi ya mitochondria yote ina seli za misuli katika wanyama na binadamu, kwa kuwa zinahitaji maudhui ya juu na matumizi ya nishati.
Tukio la mzunguko
Msogeo wa saitoplazimu kwenye seli huitwa cyclosis. Inajumuisha aina kadhaa:
- oscillatory;
- rotary, au mviringo;
- iliyopigwa.
Msogeo wowote ni muhimu ili kuhakikisha idadi ya utendaji muhimu wa saitoplazimu: msogeo kamili wa viungo ndani ya hyaloplasm, ubadilishanaji sare wa virutubisho, gesi, nishati, na kuondolewa kwa metabolites.
Cyclose hutokea katika seli za mimea na wanyama, bila ubaguzi. Ikiwa itaacha, basi mwili hufa. Kwa hivyo, mchakato huu pia ni kiashirio cha shughuli muhimu ya viumbe.
Kwa hivyo, tunaweza kuhitimisha kwamba saitoplazimu ya seli ya mnyama, seli ya mimea, seli yoyote ya yukariyoti ni muundo unaobadilika sana, unaoishi.
Tofauti kati ya saitoplazimu ya seli za wanyama na mimea
Kwa kweli, kuna tofauti chache. Mpango wa jumla wa jengo, kazi zilizofanywa ni sawa kabisa. Hata hivyo, bado kuna baadhi ya tofauti. Kwa hivyo kwa mfano:
- Saitoplazimu ya seli za mimea ina mikrotubuli nyingi zaidi zinazoshiriki katika uundaji wa kuta zao za seli kuliko filamenti ndogo. Wanyama hufanya kinyume.
- Mjumuisho wa seli kwenye saitoplazimu ya mimea ni chembechembe za wanga, wakati kwa wanyama ni matone ya glycogen.
- Seli ya mmea ina sifa ya uwepo wa organelles ambayo haipatikani kwa wanyama. Hizi ni plastidi, vacuole na ukuta wa seli.
Katika mambo mengine, miundo yote miwili inafanana katika utunzi na muundo wa saitoplazimu. Idadi ya viungo vya msingi vinaweza kutofautiana, lakini uwepo wao ni wa lazima. Kwa hiyo, thamani ya saitoplazimu katika seli kamamimea na wanyama ni kubwa sawa.
Jukumu la saitoplazimu katika seli
Thamani ya saitoplazimu katika seli ni kubwa, ikiwa si kusema kwamba ina maamuzi. Baada ya yote, huu ndio msingi ambao miundo yote muhimu iko, kwa hivyo ni ngumu kupindua jukumu lake. Tunaweza kutunga hoja kuu kadhaa zinazofichua maana hii.
- Ni ile inayounganisha sehemu zote kuu za seli kuwa mfumo mmoja changamano uliounganishwa ambao hutekeleza michakato ya maisha kwa urahisi na kwa pamoja.
- Kwa sababu ya maji, saitoplazimu katika seli hufanya kama chombo cha mwingiliano changamano wa kemikali za kibayolojia na mabadiliko ya kisaikolojia ya dutu (glycolysis, lishe, kubadilishana gesi).
- Huu ndio "uwezo" mkuu wa kuwepo kwa seli zote za seli.
- Kwa kutumia filamenti ndogo na mirija, huunda cytoskeleton, kuunganisha viungo na kuziruhusu kusonga.
- Ni katika saitoplazimu ambapo idadi ya vichocheo vya kibayolojia hujilimbikizia - vimeng'enya, bila ambavyo hakuna mmenyuko wa kibayolojia hutokea.
Kwa muhtasari, lazima niseme yafuatayo. Jukumu la saitoplazimu katika seli ni jambo kuu hasa, kwa kuwa ni msingi wa michakato yote, mazingira ya maisha na sehemu ndogo ya athari.
