On sait que la plupart des êtres vivants sont composés d'eau sous forme libre ou liée à 70 % ou plus. D'où vient-il autant, où est-il localisé ? Il s'avère que chaque cellule dans sa composition contient jusqu'à 80% d'eau, et seul le reste tombe sur la masse de matière sèche.
Et la structure principale de "l'eau" n'est que le cytoplasme de la cellule. Il s'agit d'un environnement interne complexe, hétérogène et dynamique, dont nous verrons plus loin les caractéristiques structurelles et les fonctions.
Protoplaste
Ce terme est utilisé pour désigner l'intégralité du contenu interne de toute plus petite structure eucaryote, séparée par une membrane plasmique de ses autres "collègues". Autrement dit, cela inclut le cytoplasme - l'environnement interne de la cellule, les organites qui s'y trouvent, le noyau avec les nucléoles et le matériel génétique.
Quels organites sont situés à l'intérieur du cytoplasme ? C'est:
- ribosomes;
- mitochondries;
- EPS;
- Appareil de Golgi;
- lysosomes;
- inclusions de cellules;
- vacuoles (chez les plantes et les champignons);
- centre de cellule;
- plastides (chez les plantes);
- cils et flagelles;
- microfilaments;
- microtubules.
Le noyau, séparé par un caryolemme, avec des nucléoles et des molécules d'ADN, contient également le cytoplasme de la cellule. Au centre, c'est chez les animaux, plus près du mur - chez les plantes.
Ainsi, les caractéristiques structurelles du cytoplasme dépendront largement du type de cellule, de l'organisme lui-même, de son appartenance au règne des êtres vivants. En général, il occupe tout l'espace libre à l'intérieur et remplit un certain nombre de fonctions importantes.
Matrice, ou hyaloplasme
La structure du cytoplasme d'une cellule consiste principalement en sa division en parties:
- hyaloplasme - partie liquide permanente;
- organelles;
- les inclusions sont des variables de structure.
Matrix, ou hyaloplasme, est le principal composant interne, qui peut être dans deux états - cendre et gel.
Cytosol est un cytoplasme cellulaire qui a un caractère d'agrégat plus liquide. Le cytogel est le même, mais dans un état plus dense, riche en grosses molécules de substances organiques. La composition chimique générale et les propriétés physiques de l'hyaloplasme sont exprimées comme suit:
- substance colloïdale incolore, visqueuse, assez épaisse et visqueuse;
- a une différenciation claire en termes d'organisation structurelle, cependanten raison de la mobilité, peut facilement le changer;
- de l'intérieur est représenté par un cytosquelette ou réseau microtrabéculaire, formé de filaments protéiques (microtubules et microfilaments);
- sur certaines parties de ce réseau se trouvent toutes les parties structurelles de la cellule dans son ensemble, et grâce aux microtubules, à l'appareil de Golgi et au RE, un message se produit entre eux via l'hyaloplasme.
Ainsi, l'hyaloplasme est une partie importante qui assure de nombreuses fonctions du cytoplasme dans la cellule.
Composition du cytoplasme
Si nous parlons de la composition chimique, la part d'eau dans le cytoplasme représente environ 70 %. Il s'agit d'une valeur moyenne, car certaines plantes ont des cellules contenant jusqu'à 90 à 95 % d'eau. Matière sèche représentée par:
- protéines;
- glucides;
- phospholipides;
- cholestérol et autres composés organiques contenant de l'azote;
- électrolytes (sels minéraux);
- inclusions sous forme de gouttelettes de glycogène (dans les cellules animales) et d'autres substances.
La réaction chimique générale du milieu est alcaline ou légèrement alcaline. Si nous considérons la localisation du cytoplasme de la cellule, une telle caractéristique doit être notée. La partie est collectée au bord, dans la région du plasmalemme, et s'appelle ectoplasme. L'autre partie est orientée plus près du caryolemme, s'appelle l'endoplasme.
La structure du cytoplasme cellulaire est déterminée par des structures spéciales - les microtubules et les microfilaments, nous les examinerons donc plus en détail.
Microtubules
Creuxpetites particules allongées pouvant atteindre plusieurs micromètres. Diamètre - de 6 à 25 nm. En raison d'indicateurs trop maigres, une étude complète et approfondie de ces structures n'est pas encore possible, cependant, on suppose que leurs parois sont constituées de la substance protéique tubuline. Ce composé a une molécule à chaîne torsadée en hélice.
Certaines fonctions du cytoplasme dans la cellule sont exécutées précisément en raison de la présence de microtubules. Ainsi, par exemple, ils participent à la construction des parois cellulaires des champignons et des plantes, certaines bactéries. Dans les cellules animales, ils sont beaucoup moins nombreux. De plus, ce sont ces structures qui assurent le mouvement des organites dans le cytoplasme.
Les microtubules eux-mêmes sont instables, capables de se désintégrer rapidement et de se reformer, se renouvelant de temps en temps.
Microfilaments
Éléments suffisamment importants du cytoplasme. Ce sont de longs filaments d'actine (protéine globulaire) qui, en s'entrelaçant, forment un réseau commun - le cytosquelette. Un autre nom est le réseau microtrabéculaire. C'est une sorte de caractéristiques structurelles du cytoplasme. En effet, c'est grâce à un tel cytosquelette que tous les organites sont maintenus ensemble, qu'ils peuvent communiquer entre eux en toute sécurité, que des substances et des molécules les traversent et que le métabolisme s'effectue.
Cependant, on sait que le cytoplasme est le milieu interne de la cellule, qui est souvent capable de changer ses données physiques: devenir plus liquide ou visqueux, changer sa structure (passage du sol au gel et inversement). A cet égard, les microfilaments sont une partie dynamique, labile, capable derapidement reconstruire, changer, se désintégrer et se reformer.
Membranes plasmiques
La présence de nombreuses structures membranaires bien développées et fonctionnant normalement est importante pour la cellule, qui constitue également une sorte de caractéristiques structurelles du cytoplasme. Après tout, c'est à travers les barrières de la membrane plasmique que les molécules, les nutriments et les produits métaboliques, les gaz pour les processus respiratoires, etc. sont transportés. C'est pourquoi la plupart des organites ont ces structures.
Ils, comme un réseau, sont situés dans le cytoplasme et délimitent le contenu interne de leurs hôtes les uns des autres, de l'environnement. Protégez et protégez contre les substances indésirables et les bactéries nocives.
La structure de la plupart d'entre eux est similaire - un modèle de mosaïque fluide, qui considère chaque plasmalemme comme une biocouche de lipides, pénétrée par différentes molécules de protéines.
Étant donné que les fonctions du cytoplasme dans la cellule sont principalement un message de transport entre toutes ses parties, la présence de membranes dans la plupart des organites est l'une des parties structurelles de l'hyaloplasme. Dans un complexe, tous ensemble, ils accomplissent des tâches communes pour assurer la vie de la cellule.
Ribosome
Petites structures arrondies (jusqu'à 20 nm), composées de deux moitiés - sous-unités. Ces moitiés peuvent exister à la fois ensemble et séparées pendant un certain temps. La base de la composition: ARNr (acide ribonucléique ribosomal) et protéine. La principale localisation des ribosomes dans la cellule:
- noyaux et nucléoles oùla formation des sous-unités elles-mêmes sur la molécule d'ADN;
- cytoplasme - les ribosomes ici sont finalement formés en une seule structure, unissant les moitiés;
- membranes du noyau et du réticulum endoplasmique - les ribosomes y synthétisent des protéines et les envoient immédiatement à l'intérieur des organites;
- les mitochondries et les chloroplastes des cellules végétales synthétisent leurs propres ribosomes à l'intérieur du corps et utilisent les protéines produites, c'est-à-dire qu'à cet égard, ils existent de manière autonome.
Les fonctions de ces structures sont la synthèse et l'assemblage de macromolécules protéiques, qui sont consacrées à l'activité vitale de la cellule.
Réticulum endoplasmique et appareil de Golgi
Le réseau de nombreux tubules, tubules et vésicules, formant un système conducteur à l'intérieur de la cellule et situé dans tout le cytoplasme, est appelé le réticulum endoplasmique, ou réticulum. Sa fonction correspond à la structure - assurer l'interconnexion des organites entre eux et transporter les molécules nutritives vers les organites.
Le complexe de Golgi, ou appareil, remplit la fonction d'accumuler les substances nécessaires (glucides, graisses, protéines) dans un système de cavités spéciales. Ils sont limités à partir du cytoplasme par des membranes. Aussi, c'est cet organoïde qui est le siège de la synthèse des graisses et des glucides.
Peroxysomes et lysosomes
Les lysosomes sont de petites structures arrondies ressemblant à des vésicules remplies de liquide. Ils sont très nombreux et répartis dans le cytoplasme, où ils se déplacent librement à l'intérieur de la cellule. Leur tâche principale est la dissolution des particules étrangères,c'est-à-dire l'élimination des "ennemis" sous la forme de sections mortes de structures cellulaires, de bactéries et d'autres molécules.
Le contenu liquide est saturé d'enzymes, de sorte que les lysosomes participent à la décomposition des macromolécules en leurs unités monomères.
Les peroxysomes sont de petits organites ovales ou ronds avec une seule membrane. Rempli de contenu liquide, y compris un grand nombre d'enzymes différentes. Ils sont l'un des principaux consommateurs d'oxygène. Ils remplissent leurs fonctions en fonction du type de cellule dans laquelle ils se trouvent. La synthèse de myéline est possible pour la gaine des fibres nerveuses, et elles peuvent également effectuer l'oxydation et la neutralisation de substances toxiques et de diverses molécules.
Mitochondries
Ces structures ne sont pas en vain appelées les stations de puissance (énergie) de la cellule. Après tout, c'est en eux que se produit la formation des principaux vecteurs énergétiques - les molécules d'acide adénosine triphosphorique, ou ATP. En apparence, ils ressemblent à des haricots. La membrane qui sépare les mitochondries du cytoplasme est double. La structure interne est fortement pliée pour augmenter la surface de synthèse de l'ATP. Les plis sont appelés crêtes, ils contiennent un grand nombre d'enzymes différentes pour catalyser les processus de synthèse.
La plupart de toutes les mitochondries ont des cellules musculaires chez les animaux et les humains, car elles nécessitent un contenu et une consommation d'énergie élevés.
Phénomène cyclosique
Le mouvement du cytoplasme dans la cellule est appelé cyclose. Il se compose de plusieurs types:
- oscillant;
- rotatif ou circulaire;
- strié.
Tout mouvement est nécessaire pour assurer un certain nombre de fonctions importantes du cytoplasme: le mouvement complet des organites à l'intérieur de l'hyaloplasme, l'échange uniforme de nutriments, de gaz, d'énergie et l'élimination des métabolites.
Cyclose se produit dans les cellules végétales et animales, sans exception. S'il s'arrête, le corps meurt. Ce processus est donc aussi un indicateur de l'activité vitale des êtres.
Ainsi, nous pouvons conclure que le cytoplasme d'une cellule animale, d'une cellule végétale, de toute cellule eucaryote est une structure vivante très dynamique.
La différence entre le cytoplasme des cellules animales et végétales
En fait, il y a peu de différences. Le plan général du bâtiment, les fonctions exercées sont tout à fait similaires. Cependant, il y a encore quelques écarts. Ainsi, par exemple:
- Le cytoplasme des cellules végétales contient plus de microtubules qui participent à la formation de leurs parois cellulaires que de microfilaments. Les animaux font le contraire.
- Les inclusions cellulaires dans le cytoplasme des plantes sont des grains d'amidon, alors que chez les animaux, ce sont des gouttes de glycogène.
- La cellule végétale se caractérise par la présence d'organites que l'on ne trouve pas chez les animaux. Ce sont les plastes, la vacuole et la paroi cellulaire.
À d'autres égards, les deux structures sont identiques dans la composition et la structure du cytoplasme. Le nombre de certains liens élémentaires peut varier, mais leur présence est obligatoire. Par conséquent, la valeur du cytoplasme dans la cellule commeles plantes et les animaux sont tout aussi géniaux.
Le rôle du cytoplasme dans la cellule
La valeur du cytoplasme dans la cellule est grande, pour ne pas dire qu'elle est décisive. Après tout, c'est la base dans laquelle se trouvent toutes les structures vitales, il est donc difficile de surestimer son rôle. Nous pouvons formuler plusieurs points principaux qui révèlent ce sens.
- C'est elle qui unit toutes les parties constitutives de la cellule en un système unifié complexe qui exécute les processus de la vie en douceur et collectivement.
- Grâce à l'eau, le cytoplasme de la cellule sert de support à de nombreuses interactions biochimiques complexes et transformations physiologiques de substances (glycolyse, nutrition, échanges gazeux).
- C'est la "capacité" principale pour l'existence de tous les organites cellulaires.
- À l'aide de microfilaments et de tubules, il forme le cytosquelette, liant les organites et leur permettant de se déplacer.
- C'est dans le cytoplasme que se concentrent un certain nombre de catalyseurs biologiques - des enzymes, sans lesquelles aucune réaction biochimique ne se produit.
Résumant, je dois dire ce qui suit. Le rôle du cytoplasme dans la cellule est pratiquement la clé, puisqu'il est la base de tous les processus, l'environnement de la vie et le substrat des réactions.
