تاريخ البروتوبلازم ، الخصائص العامة ، المكونات ، الوظائف

ال جبلة إنها المادة الحية للخلية. تم التعرف على هذا الهيكل لأول مرة في عام 1839 كسائل مميز للجدار. كان يعتبر مادة شفافة ، لزجة وقابلة للامتداد. تم تفسيره كهيكل بدون تنظيم واضح ومع العديد من العضيات.

لقد اعتبر أن البروتوبلازم هو الجزء بأكمله من الخلية الموجودة داخل غشاء البلازما. ومع ذلك ، فقد شمل بعض المؤلفين داخل البروتوبلازم غشاء الخلية والنواة والسيتوبلازم.

حاليا ، مصطلح البروتوبلازم لا يستخدم على نطاق واسع. بدلاً من ذلك ، فضل العلماء الرجوع مباشرة إلى المكونات الخلوية.

مؤشر

• 1 التاريخ
  • 1.1 نظرية البروتوبلازم
• 2 الخصائص العامة
• 3 مكونات
  • 3.1 غشاء البلازما
  • 3.2 السيتوبلازم
  • 3.3 سيتوسول
  • 3.4 الهيكل الخلوي
  • 3.5 العضيات
  • 3.6 النوكليوبلازم
• 4 وظائف
  • 4.1 الخصائص الفسيولوجية
• 5 المراجع

تاريخ

ينسب مصطلح البروتوبلازم إلى عالم التشريح السويدي جان بوركين في عام 1839. وقد استخدم للإشارة إلى المواد التدريبية لأجنة الحيوانات..

ومع ذلك ، بالفعل في عام 1835 ، يصف عالم الحيوان فيليكس دوجاران المادة الموجودة داخل جذور الأرجل. يعطي الاسم ساركودا ويشير إلى أن له خصائص فيزيائية وكيميائية.

في وقت لاحق ، في عام 1846 ، أعاد عالم النبات الألماني هوغو فون موهل مصطلح البروتوبلازم للإشارة إلى المادة الموجودة داخل الخلايا النباتية..

في عام 1850 قام عالم النبات فرديناند كوه بتوحيد المصطلحات ، مشيرا إلى أنه في كل من النباتات والحيوانات هناك بروتوبلازم. يشير الباحث إلى أن المادة التي تملأ الخلايا متشابهة في كلا الكائنين.

في عام 1872 ، قدم بيل هذا المصطلح bioplasma. في عام 1880 ، اقترح هانشتاين الكلمة البروتوبلاستا محتوى الخلية البروتوبلازمي, مصطلح جديد للإشارة إلى الخلية بأكملها ، باستثناء جدار الخلية. تم استخدام هذا المصطلح من قبل بعض المؤلفين لاستبدال الخلية.

في عام 1965 ، قدم لاردي المصطلح العصارة الخلوية, الذي استخدم بعد ذلك لتسمية السائل داخل الخلية.

نظرية البروتوبلازم

اقترح عالم التشريح ماكس شولتز في نهاية القرن التاسع عشر أن الأساس الأساسي للحياة هو البروتوبلازم. اقترح شولتز أن البروتوبلازم هو المادة التي تنظم الأنشطة الحيوية للأنسجة في الكائنات الحية.

يعتبر أن أعمال شولتز هي نقطة الانطلاق لنظرية البدائية. هذه النظرية كانت مدعومة بمقترحات توماس هكسلي في عام 1868 ومن قبل علماء آخرين في ذلك الوقت.

افترضت نظرية البروتوبلازم أن البروتوبلازم كان الأساس المادي للحياة. بطريقة تسمح دراسة هذه المادة بفهم عمل الكائنات الحية ، بما في ذلك آليات الميراث.

مع أفضل فهم للبنية الخلوية وعملها ، فقدت نظرية البروتوبلازم صلاحيتها.

الخصائص العامة

يتكون البروتوبلازم من عدة مركبات عضوية وغير عضوية. المادة الأكثر وفرة هي المياه ، التي تشكل ما يقرب من 70 ٪ من إجمالي وزنها وتعمل كوسيلة نقل ، مذيب ، منظم حراري ، مواد تشحيم وعناصر هيكلية.

بالإضافة إلى ذلك ، يتكون 26 ٪ من البروتوبلازم من الجزيئات العضوية بشكل عام. هذه جزيئات كبيرة تتشكل عن طريق بلمرة الوحدات الفرعية الأصغر.

من بين هذه الكربوهيدرات ، الجزيئات الكبيرة المكونة من الكربون والهيدروجين والأكسجين ، والتي تخزن الطاقة للخلية. يتم استخدامها في مختلف وظائف التمثيل الغذائي والهيكلية للالبروتوبلازم.

هناك أيضًا أنواع مختلفة من الدهون (الدهون المحايدة والكوليسترول والفوسفوليبيد) ، والتي تعمل أيضًا كمصدر للطاقة للخلية. بالإضافة إلى ذلك ، فهي جزء أساسي من الأغشية التي تنظم وظائف البروتوبلازم المختلفة.

تشكل البروتينات حوالي 15 ٪ من تكوين البروتوبلازم. من بين هؤلاء لدينا البروتينات الهيكلية. تشكل هذه البروتينات إطار العمل الأولي ، مما يساهم في تنظيمها ونقلها الخلوي.

البروتينات الأخرى الموجودة في البروتوبلازم هي الإنزيمات. وهي تعمل كعوامل مساعدة (المواد التي تعدل سرعة التفاعل الكيميائي) لجميع عمليات التمثيل الغذائي.

وبالمثل ، توجد أيونات غير عضوية مختلفة تتوافق فقط مع 1 ٪ من تركيبتها (البوتاسيوم والمغنيسيوم والفوسفور والكبريت والصوديوم والكلور). هذه تسهم في الحفاظ على درجة الحموضة في البروتوبلازم.

المكونات

يتكون البروتوبلازم من غشاء البلازما ، السيتوبلازم والنيوكليوبلازم. ومع ذلك ، في أيامنا هذه ، وبفضل تقدم المجهر الإلكتروني ، من المعروف أن البنية الخلوية أكثر تعقيدًا.

هناك أيضًا عدد كبير من الحجرات الخلوية ، ومحتويات خلوية معقدة للغاية من الناحية الهيكلية. بالإضافة إلى العضيات ، والتي يتم تضمينها هنا كجزء من السيتوبلازم.

غشاء البلازما

يتكون غشاء البلازما أو بلازما من حوالي 60 ٪ من البروتينات والدهون 40 ٪. يتم تفسير الترتيب الهيكلي بواسطة نموذج الفسيفساء السائل. في هذا ، يقدم الغشاء طبقة ثنائية من الفسفوليبيد حيث يتم تضمين البروتينات.

يعتبر أن جميع أغشية الخلايا لها نفس البنية. ومع ذلك ، فإن بلازماما هو الغشاء الأثخن في الخلية.

لم يلاحظ البلازما مع المجهر الضوئي. لم يكن حتى نهاية الخمسينيات من القرن العشرين يمكن تفصيل بنيتها.

حشوة

يتم تعريف السيتوبلازم على أنه كل مواد الخلية الموجودة داخل بلازما الدم ، وليس بما في ذلك النواة. يتم تضمين جميع العضيات في السيتوبلازم (الهياكل الخلوية ذات الشكل والوظيفة المحددة). أيضا المادة التي تغمر فيها المكونات الخلوية المختلفة.

العصارة الخلوية

السيتوسول هو مرحلة السائل من السيتوبلازم. إنه جل سائل تقريبًا يحتوي على أكثر من 20٪ من بروتينات الخلية. غالبية هذه الانزيمات.

الهيكل الخلوي

يشكل الهيكل الخلوي إطار عمل بروتين يشكل الإطار الخلوي. يتم تشكيلها من قبل microfilaments و microtubules. تتكون الميكروفيلامنت بشكل أساسي من الأكتين ، على الرغم من وجود بروتينات أخرى.

هذه الخيوط لها تركيبة كيميائية مختلفة في أنواع مختلفة من الخلايا. الأنابيب المجهرية عبارة عن هياكل أنبوبيّة تتكوّن أساسًا من الأنابيب.

عضية

العضيات هي هياكل خلوية تؤدي وظيفة محددة. كل واحد محدد بواسطة الأغشية. تحتوي بعض العضيات على غشاء واحد فقط (فجوات ، ثنائياتوسوم) ، في حين أن البعض الآخر يربطه غشاءان (الميتوكوندريا ، البلاستيدات الخضراء).

أغشية العضيات لها نفس بنية البلازما. فهي أرق وتكوينها الكيميائي مختلف حسب الوظيفة التي تؤديها.

تحدث داخل العضيات تفاعلات كيميائية مختلفة تحفزها إنزيمات محددة. من ناحية أخرى ، فهي قادرة على التحرك في المرحلة المائية من السيتوبلازم.

في العضيات هناك تفاعلات مختلفة ذات أهمية كبيرة لعمل الخلية. إفراز المواد ، التمثيل الضوئي والتنفس الهوائية ، من بين أمور أخرى ، يحدث فيها

nucleoplasma

النواة هي الخلية العضوية التي تحتوي على المعلومات الوراثية للخلية. في نفس عمليات تقسيم الخلية تحدث.

يتم التعرف على ثلاثة مكونات من النواة: المغلف النووي ، النواة والنوى. يفصل المغلف النووي النواة عن السيتوبلازم ويتكون من وحدتي غشاء. 

النوكليوبلازما هي المادة الداخلية التي يحدها داخليا المغلف النووي. إنها مرحلة مائية تحتوي على عدد كبير من البروتينات. هم أساسا الانزيمات التي تنظم عملية التمثيل الغذائي للأحماض النووية.

يوجد الكروماتين (الحمض النووي في طور التشتت) في النواة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقديم النواة ، وهو هيكل يتكون من البروتينات والحمض النووي الريبي.

وظائف

ترتبط جميع العمليات التي تحدث في الخلية بالبروتوبلازم ، من خلال مكوناته المختلفة.

غشاء البلازما هو عائق هيكلي انتقائي يتحكم في العلاقة بين الخلية والبيئة المحيطة بها. الدهون تمنع مرور المواد المحبة للماء. تتحكم البروتينات في المواد التي يمكنها عبور الغشاء ، وتنظم دخوله وخروجه إلى الخلية.

تحدث العديد من التفاعلات الكيميائية في العصارة الخلوية ، مثل تحلل السكر. هذا واحد يتدخل مباشرة في تعديلات اللزوجة الخلوية ، والحركة الأميبية والدورات. وبالمثل ، لها أهمية كبيرة في تشكيل المغزل الانقسام أثناء انقسام الخلايا.

في الهيكل الخلوي ، ترتبط الألياف الدقيقة بالانكماش الخلوي والحركة. بينما تتدخل الأنابيب الدقيقة في نقل الخلية وتساهم في تشكيل الخلية. كما أنهم يشاركون في تكوين الأعمدة المركزية والأهداب والسوط.

النقل داخل الخلايا ، وكذلك تحويل المواد وتجميعها وإفرازها ، هي مسؤولية الشبكة الإندوبلازمية و dictyosomes..

تحدث عمليات التحول وتراكم الطاقة في الكائنات العضوية التي تحتوي على البلاستيدات الخضراء. يحدث الحصول على ATP من خلال التنفس الخلوي في الميتوكوندريا.

الخصائص الفسيولوجية

وقد تم وصف ثلاث خصائص الفسيولوجية المرتبطة البروتوبلازم. هذه هي التمثيل الغذائي ، والتكاثر والتهيج.

تحدث جميع عمليات التمثيل الغذائي للخلية في البروتوبلازم. بعض العمليات هي الابتنائية وترتبط بتوليف البروتوبلازم. البعض الآخر تقويضي ، ويتدخلون في تفككهم. يشمل الأيض عمليات مثل الهضم ، التنفس ، الامتصاص والإفراز.

تحدث جميع العمليات المرتبطة بالتكاثر عن طريق الانقسام الخلوي ، وكذلك الترميز لتخليق البروتينات المطلوبة في جميع التفاعلات الخلوية في نواة الخلية ، الموجودة داخل البروتوبلازم.

التهيج هو استجابة البروتوبلازم لتحفيز خارجي. هذا قادر على إطلاق استجابة فسيولوجية تسمح للخلية بالتكيف مع البيئة المحيطة بها.

مراجع

1. Liu D (2017) الخلية والبروتوبلازم كحاوية ، جسم وموضوع: 1835-1861. مجلة تاريخ الأحياء 50: 889-925.
2. Paniagua R، M Nistal، P Sesma، M vlvarez-Uría، B Fraile، R Anadón، FJ Sáez and M Miguel (1997) علم الخلايا وعلم الأنسجة النباتية والحيوانية. بيولوجيا الخلايا والأنسجة الحيوانية والنباتية. الطبعة الثانية. ماكجرو هيل - إنتراميريانا من أسبانيا. مدريد ، اسبانيا 960 ص.
3. Welch GR and J Clegg (2010) من نظرية البروتوبلازم إلى بيولوجيا النظم الخلوية: انعكاس لمدة 150 عامًا. جيه. فيزيول فيزيول الخلية. 298: 1280-1290.
4. Welch GR and J Clegg (2012) الخلية مقابل البروتوبلازم: تاريخ المراجعة. سيل بيول ، الباحث: 36: 643-647.