Tsütoplasma: määratlus, struktuur ja funktsioon (koos diagrammiga)

Rakk on elusolendite põhiline ehituskivi.

Rakud võib varieeruda väga erinevalt sõltuvalt organismist, milles antud rakk leidub, ja spetsiifilisemates organismides selle raku konkreetse füsioloogilise funktsiooni suhtes. Kuid kõigil lahtritel on mõned ühised elemendid, sealhulgas a rakumembraan välise piiri ja tsütoplasmana raku sisemuses.

Prokarüootsed rakud - arvavad bakterid - neil ei ole tuuma ega organelle ning tsütoplasma on seega interjööris nähtav “kõik”. Tsütoplasma eukarüootsed rakud, mis on taimedes, loomades ja seentes, on tuumast ja kõigist organellidest väljaspool olev „kõik”.

Esiteks on kasulik eristada rakubioloogias seotud termineid.

Tsütoplasma viitab üldiselt keerukamates rakkudes olevale keskkonnale, mis asub raku siseküljel, kuid ei kuulu raku organellide hulka.

Eukarüootsed rakud lisaks sellele, et nende geneetiline materjal sisaldub tuumas, iseloomustavad ka struktuure ja organellid nagu mitokondrid ja Golgi kehad, millel on oma topeltplasma membraan, mis on ehituselt ja sisult sarnane rakumembraanile endile.

Keskkond, milles need organellid istuvad peetakse tsütoplasmaks.

Tsütosool, teiselt poolt, on spetsiifiline želee-sarnane aine, mis moodustab tsütoplasma ja välistab kõik selle sees asuvad, isegi väiksemad komponendid, näiteks ensüümid.

"Tsütoplasmat" võib seega pidada "tsütosooliks koos mõnede lisanditega", samas kui "tsütosool" tähistab "tsütoplasmat, välja arvatud organellid".

Tsütoplasma koosneb peamiselt veest, sooladest ja valkudest.

Enamik neist valkudest on ensüümid, mis katalüüsivad keemilisi reaktsioone või aitavad neid kaasa. Ehkki tsütoplasmal ei saa öelda, et sellel on üks ülekaalukas funktsioon, toimib see tsütoplasma füüsiliseks keskkonnaks rakkude sees olevate molekulide transport ja töötlemine, mis on eluliselt olulised a hetk-hetkelt.

Prokarüootsetes rakkudes puuduvad organellid (prantsuse keeles - "väikesed elundid"); geneetiline materjal ja nende rakkude siseruumi teised tsütosoolivälised komponendid “hõljuvad” tsütoplasmas vabalt.

Taime- ja loomarakudseevastu on praktiliselt alati osa mitmerakulistest organismidest ja on vastavalt keerukamad.

The tuum ei ole selle tähtsuse tõttu tavaliselt teiste organellidega rühmitatud, kuid organell on täpselt see, mis on tuum, topelt-plasmamembraan ja kõik.

Selle suurus varieerub, kuid läbimõõt võib olla vahemikus 10–30 protsenti kogu raku läbimõõdust.

See sisaldab organismi kromosoome koos struktuuriliste ja ensümaatiliste valkudega, mis on vajalikud kromosoomide tööülesannete täitmiseks - informatsiooni paljundamine ja kokkuvõttes edastamine sugurakkudele, mis on mõeldud organismide moodustamiseks organismi järgmises põlvkonnas liigid.

The organellid rakus on analoogsed inimkeha erinevate organite ja struktuuridega.

Inimestel ja teistel loomadel pole tsütosooli ega tsütoplasmat, kuid vedelik, mis moodustab vereplasma ja täidab suure osa rakkude ja elundeid võib pidada samade põhifunktsioonide täitmiseks: Selged füüsilised tellingud, millel saavad toimuda metaboolsed ja muud reaktsioonid tekkida.

Mitokondrid on ehk kõige intrigeerivamad organellid.

Arvatakse, et enne eukarüootide tulekut on nad omaette iseseisvate bakteritena eksisteerinud, on need "elektrijaamad", kus aeroobne hingamine aset leidma.

Nad on piklikud, pigem nagu kitsad jalgpallid ja nende topeltmembraan sisaldab väga paljusid voldikuid, nn cristae, mis laiendavad mitokondrite funktsionaalset pinda tunduvalt üle sileda membraani lubama.

See on oluline siin esinevate reaktsioonide, sealhulgas tuntud trikarboksüülhappetsükli (tuntud ka kui Krebs ehk sidrunhappetsükkel).

Kuigi mitokondreid leidub taimedes, rõhutatakse nende rolli loomades sagedamini seetõttu, et loomad fotosünteesis ei osale.

•••Teadmine

The endoplasmaatiline retikulum on omamoodi laevavõrk, mille topeltplasma membraan on pidev kogu raku omaga ja ulatub siseruumi poole ("reticulum" tähendab "väikest võrku").

Karedal endoplasmaatilisel retikulumil (RER) on palju ribosoome ehk miniatuurseid valgufabrikuid, selle külge kinnitatud, andes talle nime, samas kui siledal endoplasmaatilisel retikulumil on ribosoome vähe või mitte ühtegi pikkus.

Vacuoles on nagu raku hoiuruumid, mis on võimelised ladustama ensüüme, kütust ja muid aineid, kuni need on valmis kasutamiseks, nii nagu teie keha saab salvestada hiljem vajalikke elemente, näiteks vererakke ja glükogeeni asukohad.

Golgi aparaat on nagu töötlemiskeskus ja seda kujutatakse tavaliselt lahtridiagrammides pannkoogitaoliste ketaste virnana.

Kui SER ja RER transpordivad ribosomaalse aktiivsuse toorsaadusi (s.t valke), siis Golgi aparaadid viimistlevad ja muudavad neid tooteid lähtuvalt sellest, kus need lõpuks füüsilisse jõuavad süsteemi.

Lüsosoomid on raku hooldus- ja utiliseerimisfunktsioonide vajaduse ilming.

Need sisaldavad ensüüme, mis võivad ainevahetusfunktsioonide ja -reaktsioonide vältimatuid jääkaineid lüüsida või keemiliselt seedida.

Nii nagu tugevaid tööstuslikke happeid hoitakse spetsiaalsetes mahutites, eraldavad rakud seestpoolt tsütoplasmas laiali hajutatud söövitavaid ensüüme, mida lüsosoomid nendesse spetsiaalsetesse vakuolidesse hajutavad.

Lõpuks kloroplastid on taimerakkude organellid, mis sisaldavad pigmenti nimega klorofüll, mille kaudu päikesevalgus muundatakse energiaks, mis võimaldab taimedel glükoosi sünteesida. Erinevalt loomadest ei saa taimed ilmselgelt süües kütust kätte ja peavad seetõttu seda tootma.

Mikroskoobi all sarnanevad need märkimisväärsel määral mitokondritega.

Kirjeldatud tsütosool on sisuliselt tsütoplasma, millest on organellid eemaldatud.

See on maatriks, geelitaoline aine, milles organellid ja lahustunud ained "hõljuvad". Tsütosool sisaldab tsütoskelett, mis on mikrotuubulid mis aitavad rakul oma kuju säilitada. Need mikrotuubulid on valgu struktuurid, mis on valmistatud erinevatest alaühikutest, mida nimetatakse tubuliinideks ja mis on kokku pandud raku kahe vastakuti asetseva tsentrosoomi tsentrioolidesse.

Lisaks tubuliinirikastele mikrotuubulitele kutsusid ka teised elemendid mikrokiud aitavad mikrotuubulitel tagada rakkude struktuurne terviklikkus.

Hoolimata nende nimest, mis võib-olla viitab niiditaolisele iseloomule, koosnevad mikrofilamendid kerakujulistest valkudest, mida nimetatakse aktiiniks ja mida leidub ka lihasrakkude kontraktiilses aparaadis.

Taimedel on struktuurid, mida nimetatakse plasmodesmata jooksevad väljastpoolt oma rakkude tsütosooli ja läbi selle.

Need on ka väikesed torud, kuid erinevad mikrotuubulitest selle poolest, et nad ühendavad erinevaid taimerakke üksteisega. Taimede liikumatus muudab need "elavad sillad" eriti oluliseks, kuna need tagavad protsessid, mis muidu võivad toimuda tavalise loomade liikumise käigus, võivad võtta koht.

Mikroskoopia abil on vähem kergesti visualiseeritavad ained, mis aitavad rakkude talitlust juhtida, eriti ensüümid.

Nii nagu veri sisaldab palju rohkem kui punased verelibled ja trombotsüüdid, mis annavad sellele värvi ja põhi konsistentsi järgi sisaldab tsütosool mitmeid "vabalt hõljuvaid" elemente ja molekule, mis on metaboolsed aktiivne.

Tsütoplasmas võib olla palju kütuseallikaid nagu tärklis ja muud süsivesikud, eriti bakterirakkudes, millel puuduvad membraaniga seotud organellid.

Väljaspool endoplasmaatilise retikulumi ja muude membraaniliste struktuuride olemasolu on puuduseks see tsütoplasmas olevad materjalid saavad liikuda ainult lihtsa difusiooni teel, see tähendab, et nad liiguvad kontsentratsiooniga alla kalle.

Kiiret metaboolset muutust nõudvates olukordades ei saa tsütoplasmas lahustunud esemetel kiiresti reageerida.

Tsütosool sisaldab ka signaalmolekule, nagu ioonid kaltsium, kaalium ja naatrium. Need on sageli seotud rakuretseptorite aktiivsuse käivitamisega rakkude pindadel ja neis olevate organellide pindadel, käivitades biokeemiliste reaktsioonide kaskaadid.

Seotud rakkude teemad:

• Golgi aparaat
• Raku pooldumine
• Rakutuum
• Rakkude struktuur
• Raku sein
• Rakkude organellid