السيتوبلازم: التعريف والبنية والوظيفة (مع رسم بياني)

الخلية هي لبنة البناء الأساسية للكائنات الحية.

الخلايا يمكن أن يختلف اختلافًا كبيرًا من واحد إلى آخر وفقًا للكائن الحي الذي توجد فيه خلية معينة ، وفي الكائنات الحية الأكثر تخصصًا ، فيما يتعلق بالوظيفة الفسيولوجية المحددة لتلك الخلية. لكن كل الخلايا لها بعض العناصر المشتركة ، بما في ذلك أ غشاء الخلية كحد خارجي وسيتوبلازم في داخل الخلية.

خلايا بدائية النواة - فكر في البكتيريا - ليس لها نوى أو عضيات ، وبالتالي فإن السيتوبلازم هو "كل شيء" مرئي في الداخل. السيتوبلازم الخلايا حقيقية النواة، التي توجد في النباتات والحيوانات والفطريات ، هي "كل شيء" خارجي عن النواة وأي عضيات موجودة.

أولاً ، من المفيد التمييز بين المصطلحات ذات الصلة في بيولوجيا الخلية.

السيتوبلازم يشير بشكل عام إلى البيئة داخل الخلايا الأكثر تعقيدًا والتي تقع في الجزء الداخلي للخلية ولكنها ليست جزءًا من عضيات الخلية.

الخلايا حقيقية النواة ، بالإضافة إلى تضمين مادتها الوراثية داخل النواة ، تتميز بتراكيب و العضيات مثل أجسام الميتوكوندريا وجولجي التي لها غشاء بلازما مزدوج خاص بها ، والذي يشبه في التركيب والمحتوى غشاء الخلية نفسه.

الوسيط الذي فيه هؤلاء تعتبر عضيات الجلوس السيتوبلازم.

العصارة الخلوية، من ناحية أخرى ، هي المادة المحددة التي تشبه الهلام والتي تشكل السيتوبلازم ، وتستبعد أي شيء يجلس بداخله ، حتى المكونات الأصغر مثل الإنزيمات.

وبالتالي يمكن اعتبار "السيتوبلازم" "العصارة الخلوية بالإضافة إلى بعض الشوائب" ، في حين أن "العصارة الخلوية" تشير إلى "السيتوبلازم الحصري للعضيات".

يتكون السيتوبلازم بشكل أساسي من الماء والأملاح والبروتينات.

معظم هذه البروتينات الانزيماتالتي تحفز التفاعلات الكيميائية أو تساعد على طولها. على الرغم من أنه لا يمكن القول أن السيتوبلازم لديه أي وظيفة واحدة مهيمنة ، إلا أنه بمثابة وسيط فيزيائي لـ نقل ومعالجة الجزيئات داخل الخلية والتي تعتبر حيوية للحفاظ على الحياة على أ على أساس اللحظة.

تفتقر الخلايا بدائية النواة إلى العضيات (من الفرنسية تعني "الأعضاء الصغيرة") ؛ ال المادة الوراثية والمكونات الأخرى خارج العصارة الخلوية من داخل هذه الخلايا "تطفو" بحرية في السيتوبلازم.

الخلايا النباتية والحيوانية، من ناحية أخرى ، دائمًا ما تكون جزءًا من الكائنات متعددة الخلايا وبالتالي فهي أكثر تعقيدًا.

ال نواة لا يتم تجميعها بشكل عام مع العضيات الأخرى نظرًا لأهميتها ، ولكن العضية هي بالضبط النواة ، غشاء البلازما المزدوج وكلها.

يختلف حجمها ، لكن قطرها قد يتراوح بين 10 و 30 بالمائة من حجم الخلية بأكملها.

يحتوي على كروموسومات الكائن الحي جنبًا إلى جنب مع البروتينات الهيكلية والإنزيمية اللازمة للكروموسومات للقيام بعملها في تكرار ونقل المعلومات في نهاية المطاف إلى الخلايا المشيمية الموجهة لتشكيل كائنات حية في الجيل التالي من أعضاء محيط.

ال العضيات في الخلية هي مماثلة للأعضاء والهياكل المختلفة في جسم الإنسان.

لا يمتلك البشر والحيوانات الأخرى العصارة الخلوية أو السيتوبلازم ، ولكن السائل الذي يشكل بلازما الدم ويملأ الكثير من الفراغ بين الخلايا يمكن اعتبار الأعضاء على أنها تخدم نفس المجموعة الأساسية من الوظائف: سقالات فيزيائية متميزة يمكن أن تعتمد عليها التفاعلات الأيضية والتفاعلات الأخرى تحدث.

الميتوكوندريا ربما تكون العضيات الأكثر إثارة للاهتمام.

يُعتقد أنها كانت موجودة في السابق كبكتيريا قائمة بذاتها في حد ذاتها قبل ظهور حقيقيات النوى ، فإن "محطات الطاقة" هذه هي المكان الذي تتم فيه عمليات التنفس الهوائي تجري.

إنها مستطيلة ، مثل كرات القدم الضيقة ، وغشاءها المزدوج يحتوي على العديد من الطيات الكبيرة ، تسمى cristae ، التي توسع السطح الوظيفي للميتوكوندريا إلى ما هو أبعد مما يفعله الغشاء الأملس تسمح.

هذا مهم بسبب عدد ومدى التفاعلات التي تحدث هنا ، من بينها دورة حمض الكربوكسيليك المعروفة (المعروفة أيضًا باسم كريبس أو دورة حامض الستريك).

على الرغم من وجود الميتوكوندريا في النباتات ، إلا أن دورها في الحيوانات غالبًا ما يتم التأكيد عليه لأن الحيوانات لا تشارك في عملية التمثيل الضوئي.

•••علم

ال الشبكة الأندوبلازمية هي شبكة شحن من نوع ما ، مع غشاء بلازما مزدوج متصل مع غشاء الخلية ككل ويمتد نحو الداخل ("الشبكة" تعني "الشبكة الصغيرة").

تحتوي الشبكة الإندوبلازمية الخشنة (RER) على عدد كبير من الريبوسومات ، أو مصانع البروتين المصغرة ، تعلق بها ، مما يعطيها اسمها ، في حين أن الشبكة الإندوبلازمية الملساء بها القليل من الريبوسومات التي ترصعها الطول.

فجوات هي مثل حظائر التخزين في الخلية ، قادرة على تخزين الإنزيمات والوقود والمواد الأخرى حتى تصبح جاهزة لاستخدامها ، تمامًا كما يمكن لجسمك تخزين العناصر التي سيحتاجها لاحقًا مثل خلايا الدم والجليكوجين على وجه التحديد المواقع.

جهاز جولجي يشبه مركز المعالجة ، وعادة ما يتم تصويره على أنه كومة من الأقراص الشبيهة بالفطيرة في المخططات الخلوية.

إذا كان SER و RER ينقلان المنتجات الخام للنشاط الريبوزومي (أي البروتينات) ، فإن جولجي يقوم الجهاز بتنقية وتعديل هذه المنتجات بناءً على المكان الذي ستنتهي فيه في النهاية في المادية النظام.

الجسيمات المحللة هي مظهر من مظاهر حاجة الخلية لوظائف الصيانة والتخلص.

تحتوي على إنزيمات يمكنها هضم ، أو هضم كيميائيًا ، نفايات حتمية لوظائف وتفاعلات التمثيل الغذائي.

تمامًا كما يتم الاحتفاظ بالأحماض الصناعية القوية في حاويات خاصة ، تقوم الخلايا الخلوية بعزل الإنزيمات الكاوية التي تنشرها الجسيمات الحالة في هذه الفجوات الخاصة المنتشرة في جميع أنحاء السيتوبلازم.

أخيرا، البلاستيدات الخضراء هي عضيات خاصة بالخلايا النباتية التي تحتوي على صبغة تسمى الكلوروفيل ، والتي من خلالها يتم تحويل ضوء الشمس إلى طاقة تسمح للنباتات بتخليق الجلوكوز. على عكس الحيوانات ، من الواضح أن النباتات لا تستطيع الحصول على الوقود عن طريق الأكل ، وبالتالي يجب تصنيعها.

تحت المجهر ، تشبه هذه الميتوكوندريا إلى حد كبير.

العصارة الخلوية ، كما هو موصوف ، هي في الأساس السيتوبلازم المجرد من العضيات.

وهي عبارة عن مصفوفة ، وهي مادة شبيهة بالهلام "تطفو" العضيات والمواد الذائبة فيها. يحتوي العصارة الخلوية على الهيكل الخلوي، وهي شبكة من أنابيب مجهرية التي تساعد الخلية في الحفاظ على شكلها. هذه الأنابيب الدقيقة عبارة عن هياكل بروتينية مصنوعة من وحدات فرعية متميزة تسمى tubulins ، والتي يتم تجميعها في المريكزات المركزية للخلية ذات الموقعين المعاكسين للخلية.

بالإضافة إلى الأنابيب الدقيقة الغنية بالتوبولين ، تسمى العناصر الأخرى الميكروفيلامين تساعد الأنابيب الدقيقة في ضمان السلامة الهيكلية للخلايا.

على الرغم من اسمها ، الذي ربما يشير إلى طابع يشبه الخيط ، فإن الخيوط الدقيقة تتكون من بروتينات كروية تسمى الأكتين ، والتي توجد أيضًا في الجهاز المقلص لخلايا العضلات.

النباتات لها هياكل تسمى روابط بلازمية دخول وعبر العصارة الخلوية لخلاياهم من الخارج.

هذه أيضًا أنابيب صغيرة ، لكنها تختلف عن الأنابيب الدقيقة في أنها تعمل على توصيل الخلايا النباتية المختلفة ببعضها البعض. إن الطابع غير المتحرك للنباتات يجعل هذه "الجسور الحية" ذات أهمية خاصة ، كما تضمن تلك العمليات التي قد تحدث بطريقة أخرى في سياق حركة الحيوانات العادية يمكن أن تأخذها مكان.

تعتبر المواد الموجودة في السيتوبلازم التي تساعد في دفع وظيفة الخلية ، ولا سيما الإنزيمات ، من الأسهل تصورها في الفحص المجهري.

مثلما يحتوي الدم على أكثر بكثير من الخلايا الحمراء والصفائح الدموية التي تعطيه لونه وقاعدته التناسق ، يحتوي العصارة الخلوية على عدد من العناصر والجزيئات "العائمة الحرة" التي يتم استقلابه نشيط.

يمكن أن يكون السيتوبلازم غنيًا بمصادر الوقود مثل النشا والكربوهيدرات الأخرى ، خاصة في الخلايا البكتيرية ، التي تفتقر إلى العضيات المرتبطة بالغشاء.

من عيوب الموجودة خارج نظام الشبكة الإندوبلازمية والهياكل الغشائية الأخرى لا يمكن للمواد الموجودة في السيتوبلازم أن تتحرك إلا عن طريق الانتشار البسيط ، مما يعني أنها تنتقل إلى أسفل التركيز التدرجات.

من الواضح أنه في المواقف التي تتطلب تغييرات أيضية سريعة ، لا يمكن استدعاء العناصر الذائبة في السيتوبلازم للتفاعل بسرعة.

يحتوي العصارة الخلوية أيضًا على جزيئات إشارات مثل أيونات الكالسيوم والبوتاسيوم والصوديوم. غالبًا ما تشارك هذه في تحفيز نشاط مستقبلات الخلايا على أسطح الخلايا وعلى أسطح العضيات الموجودة داخلها ، مما يؤدي إلى سلسلة من التفاعلات الكيميائية الحيوية.

موضوعات الخلايا ذات الصلة:

• جهاز جولجي
• انقسام الخلية
• نواة الخلية
• هيكل الخلية
• جدار الخلية
• عضيات الخلية