ციტოპლაზმა: განმარტება, სტრუქტურა და ფუნქცია (დიაგრამით)

უჯრედი ცოცხალი არსების ფუნდამენტური შენობაა.

უჯრედები შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს ერთიდან მეორეზე იმ ორგანიზმის მიხედვით, რომელშიც მოცემულია უჯრედი და, უფრო სპეციალიზებულ ორგანიზმებში, ამ უჯრედის სპეციფიკურ ფიზიოლოგიურ ფუნქციასთან დაკავშირებით. მაგრამ ყველა უჯრედს რამდენიმე საერთო ელემენტი აქვს, მათ შორის ა უჯრედის მემბრანა როგორც გარე საზღვარი და ციტოპლაზმა უჯრედის ინტერიერში.

პროკარიოტული უჯრედები - ფიქრობენ ბაქტერიებს - არ აქვთ ბირთვები და ორგანელები, ხოლო ციტოპლაზმა "ყველაფერი" ჩანს ინტერიერში. ციტოპლაზმა ეუკარიოტული უჯრედებირაც მცენარეებში, ცხოველებსა და სოკოებშია, არის "ყველაფერი" ბირთვიდან და არსებული ორგანოსგან.

პირველ რიგში, სასარგებლოა უჯრედის ბიოლოგიაში დაკავშირებული ტერმინების გარჩევა.

ციტოპლაზმა ზოგადად, ეხება უფრო რთულ უჯრედებში არსებულ გარემოს, რომელიც მდებარეობს უჯრედის ინტერიერში, მაგრამ არ არის უჯრედის ორგანოების ნაწილი.

ეუკარიოტული უჯრედები, გარდა იმისა, რომ გენეტიკური მასალა შედის ბირთვში, გამოირჩევიან სტრუქტურებით და ორგანელები როგორიცაა მიტოქონდრიები და გოლჯის სხეულები, რომლებსაც აქვთ საკუთარი ორმაგი პლაზმური მემბრანა, რომელიც კონსტრუქციითა და შინაარსით მსგავსია თავად უჯრედის მემბრანასთან.

საშუალო, რომელშიც ეს ორგანოს ჯდომა ციტოპლაზმად ითვლება.

ციტოზოლიმეორე მხრივ, ეს არის ჟელე მსგავსი ნივთიერება, რომელიც ქმნის ციტოპლაზმას და გამორიცხავს ყველაფერს, რაც მის შიგნით ზის, თუნდაც უფრო მცირე კომპონენტები, როგორიცაა ფერმენტები.

ამრიგად, "ციტოპლაზმა" შეიძლება ჩაითვალოს, როგორც "ციტოზოლი და ზოგიერთი მინარევი", ხოლო "ციტოზოლი" ნიშნავს "ციტოპლაზმას, რომელიც არ შეიცავს ორგანულებს".

ციტოპლაზმა ძირითადად შედგება წყლის, მარილებისა და ცილებისგან.

ამ ცილების უმეტესობაა ფერმენტები, რომლებიც ახდენენ ქიმიური რეაქციების კატალიზაციას, ან მათ დახმარებას. მიუხედავად იმისა, რომ ციტოპლაზმაზე არ შეიძლება ითქვას, რომ რაიმე გადამწყვეტი ფუნქციაა, იგი ფიზიკური საშუალებაა უჯრედში მოლეკულების ტრანსპორტირება და დამუშავება, რომლებიც სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია სიცოცხლის შესანარჩუნებლად მომენტიდან მომენტამდე.

პროკარიოტულ უჯრედებს არ აქვთ ორგანოელები (ფრანგულიდან ”მცირე ორგანოები”); გენეტიკური მატერიალი და ამ უჯრედების ინტერიერის სხვა ექსტრაციტოზოლური კომპონენტები თავისუფლად "ცურავს" ციტოპლაზმაში.

მცენარეული და ცხოველური უჯრედებიმეორეს მხრივ, პრაქტიკულად ყოველთვის მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების ნაწილია და შესაბამისად უფრო რთულია.

ბირთვი მისი მნიშვნელობის გამო ზოგადად არ არის დაჯგუფებული სხვა ორგანელებთან, მაგრამ ორგანული არის ზუსტად ის, რაც არის ბირთვი, ორმაგი პლაზმური მემბრანა და ყველა.

მისი ზომა იცვლება, მაგრამ მისი დიამეტრი შეიძლება იყოს მთლიანი უჯრედის 10 – დან 30 პროცენტამდე.

იგი შეიცავს ორგანიზმის ქრომოსომებს და სტრუქტურულ და ფერმენტულ ცილებს, რომლებიც საჭიროა ქრომოსომებისთვის, ინფორმაციის გამრავლება და საბოლოოდ გადაცემა გამეტის უჯრედებში, რომლებიც განზრახულია ორგანიზმების წარმოქმნა მომდევნო თაობაში სახეობები.

ორგანელები უჯრედში ადამიანის სხეულის სხვადასხვა ორგანოებისა და სტრუქტურების ანალოგიურია.

ადამიანებსა და სხვა ცხოველებს არ აქვთ ციტოზოლი ან ციტოპლაზმა, მაგრამ სითხე, რომელიც ქმნის სისხლის პლაზმას და ავსებს უჯრედებს შორის არსებულ დიდ ადგილს ორგანოები შეიძლება ჩაითვალოს, როგორც იგივე ძირითადი ფუნქციების ერთობლიობა: მკაფიო ფიზიკური ხარაჩო, რომელზეც შეიძლება მეტაბოლური და სხვა რეაქციები მოხდეს

მიტოქონდრია ალბათ ყველაზე დამაინტრიგებელი ორგანელებია.

ითვლება, რომ ოდესღაც არსებობდნენ როგორც დამოუკიდებელი ბაქტერიები ევკარიოტების გაჩენამდე, ამ "ელექტროსადგურებში" არის პროცესები აერობული სუნთქვა გაიმართება.

ისინი წაგრძელებულია, ვიწრო ფეხბურთივით მოსწონს და მათი ორმაგი გარსი მოიცავს უამრავ ნაკეცს, ე.წ. cristae, რომელიც აფართოებს მიტოქონდრიის ფუნქციურ ზედაპირს გაცილებით მეტს, ვიდრე გლუვი გარსი დაშვება.

ეს მნიშვნელოვანია იმის გამო, რომ აქ ხდება რეაქციები, მათ შორის ცნობილი ტრიკარბოქსილის მჟავა ციკლი (ასევე ცნობილი როგორც კრებსი ან ლიმონმჟავას ციკლი).

მიუხედავად იმისა, რომ მიტოქონდრიები გვხვდება მცენარეებში, მათი როლი ცხოველებში უფრო ხშირად არის ხაზგასმული, რადგან ცხოველები არ მონაწილეობენ ფოტოსინთეზში.

•••მეცნიერება

ენდოპლაზმურ ბადეში არის ერთგვარი გადაზიდვის ქსელი, რომლის ორმაგი პლაზმური მემბრანა უწყვეტია მთელ უჯრედთან და ვრცელდება ინტერიერისკენ ("ბადე" ნიშნავს "პატარა ბადეს").

უხეში ენდოპლაზმური ბადე (RER) აქვს დიდი რაოდენობით რიბოსომები, ან მინიატურული ცილების ქარხნები, მას ენიჭება და ამით მას თავისი სახელი მიენიჭა, ხოლო გლუვ ენდოპლაზმურ ბადეს რიბოსომები აქვს სიგრძე

ვაკუოლები ჰგავს უჯრედის საცავის ფარდულებს, რომელსაც შეუძლია ფერმენტების, საწვავის და სხვა ნივთიერებების დასაწყობება, სანამ ისინი მზად არ იქნებიან გამოსაყენებლად, ისევე როგორც თქვენს სხეულს შეუძლია შეინახოს ელემენტები, მოგვიანებით მას დასჭირდება, მაგალითად, სისხლის უჯრედები და სპეციფიკური გლიკოგენი ადგილმდებარეობა.

გოლჯის აპარატი დამუშავების ცენტრს ჰგავს და ის ჩვეულებრივ გამოსახულია უჯრედების დიაგრამებში ბლინის მსგავსი დისკების დასტის სახით.

თუ SER და RER ტრანსპორტირებენ რიბოსომული აქტივობის ნედლეულ პროდუქტებს (ანუ ცილებს), გოლგი აპარატმა დახვეწა და შეცვალა ეს პროდუქტები იმის მიხედვით, თუ სად დასრულდება ისინი ფიზიკურში სისტემა

ლიზოსომები წარმოადგენს უჯრედის საჭიროებისა და შენარჩუნების ფუნქციონირების საჭიროებას.

მათ შემადგენლობაში შედის ფერმენტები, რომლებსაც შეუძლიათ ლითონირება, ან ქიმიურად მონელება მეტაბოლური ფუნქციების და რეაქციების გარდაუვალი ნარჩენების პროდუქტებზე.

ისევე, როგორც მძლავრი სამრეწველო მჟავები ინახება სპეციალურ ჭურჭელში, უჯრედის სეკვესტრები აშორებენ ციოსპლაზმაში მიმოფანტულ ამ სპეციალურ ვაკუოლებში ლიზოსომების მიერ განლაგებულ კაუსტურ ფერმენტებს.

დაბოლოს, ქლოროპლასტები ეს არის ორგანელები, განსაკუთრებით მცენარეული უჯრედებისათვის, რომელშიც შედის პიგმენტი, რომელსაც ქლოროფილი ეწოდება, რომლის მეშვეობითაც მზის ენერგია გარდაიქმნება ენერგიად, რაც მცენარეებს საშუალებას აძლევს სინთეზირონ გლუკოზა. ცხოველებისგან განსხვავებით, მცენარეებს აშკარად საწვავის მიღება არ შეუძლიათ ჭამით და ამიტომ უნდა აწარმოონ იგი.

მიკროსკოპის ქვეშ, ისინი მნიშვნელოვნად ჰგვანან მიტოქონდრიებს.

ციტოზოლი, როგორც აღწერილია, არსებითად არის ციტოპლაზმა, რომელიც სხეულდება ორგანელებით.

ეს არის მატრიცა, გელის მსგავსი ნივთიერება, რომელშიც ორგანულად და გახსნილი ნივთიერებები "მიმოცურავს". ციტოზოლი შეიცავს ციტოსკლეტი, რომელიც წარმოადგენს ქსელს მიკროტუბულები რომლებიც ეხმარებიან უჯრედს ფორმის შენარჩუნებაში. ეს მიკროტუბულები წარმოადგენს ცილოვან სტრუქტურებს, რომლებიც მზადდება მკაფიო ქვედანაყოფებისგან, სახელწოდებით ტუბულინები, რომლებიც აწყობილია უჯრედის ორი საწინააღმდეგოდ განლაგებული ცენტროსომის ცენტრიოლებში.

ტუბულინით მდიდარი მიკროტუბულების გარდა, სხვა ელემენტები ე.წ. მიკროფილები მიკროტუბლებს დაეხმარება უჯრედების სტრუქტურული მთლიანობის უზრუნველყოფაში.

მათი სახელის მიუხედავად, რაც, ალბათ, ძაფის ხასიათს გულისხმობს, მიკროფილმები შედგება გლობულური ცილებისგან, რომლებსაც აქტინი ეწოდება, რომლებიც კუნთების უჯრედების შეკუმშვებულ აპარატში გვხვდება.

მცენარეებს აქვთ სტრუქტურები ე.წ. პლაზმოდემა მათი უჯრედების ციტოზოლში გარედან გადინება და მათი გავლით.

ესეც პატარა მილებია, მაგრამ ისინი მიკროტუბულებისგან იმით განსხვავდებიან, რომ ემსახურებიან მცენარეთა სხვადასხვა უჯრედების ერთმანეთთან დაკავშირებას. მცენარეთა არამამოძრავებელი ხასიათი ამ "ცოცხალ ხიდებს" განსაკუთრებით მნიშვნელოვნად აქცევს, რადგან ისინი უზრუნველყოფენ მათ რომ პროცესები შეიძლება გაგრძელდეს, რომლებიც სხვაგვარად შეიძლება მოხდეს ცხოველების ჩვეულებრივი გადაადგილების პროცესში ადგილი

მიკროსკოპიით ნაკლებად ადვილად ვიზუალიზირებულია ციტოპლაზმის ნივთიერებები, რომლებიც ხელს უწყობენ უჯრედების ფუნქციონირებას, განსაკუთრებით ფერმენტები.

ისევე როგორც სისხლი გაცილებით მეტს შეიცავს, ვიდრე წითელი უჯრედები და თრომბოციტები, რომლებიც მას აძლევენ მის ფერს და ფუძეებს თანმიმდევრულობა, ციტოზოლი შეიცავს უამრავ "თავისუფლად მცურავ" ელემენტს და მოლეკულას, რომლებიც მეტაბოლიზმურად მიმდინარეობს აქტიური

ციტოპლაზმა შეიძლება იყოს მდიდარი საწვავის წყაროებით, როგორიცაა სახამებელი და სხვა ნახშირწყლები, განსაკუთრებით ბაქტერიულ უჯრედებში, რომლებსაც არ აქვთ მემბრანის შეკრული ორგანოელები.

ენდოპლაზმური ბადეებისა და სხვა მემბრანული სტრუქტურების სისტემის გარეთ არსებული მინუსი ის არის ციტოპლაზმაში არსებულ მასალებს მხოლოდ უბრალო დიფუზიით გადაადგილება შეუძლიათ, რაც ნიშნავს, რომ ისინი კონცენტრაციის ქვემოთ გადადიან გრადიენტები.

ცხადია, მეტაბოლური სწრაფი ცვლილებების მომთხოვნი სიტუაციების დროს, ციტოპლაზმაში გახსნილი საგნების სწრაფი რეაგირების მოთხოვნა არ შეიძლება.

ციტოზოლი ასევე შეიცავს სასიგნალო მოლეკულებს, როგორიცაა იონების კალციუმი, კალიუმი და ნატრიუმი. ეს ხშირად მონაწილეობს უჯრედების რეცეპტორების აქტივობის გამომუშავებაში უჯრედების ზედაპირებზე და მათ შიგნით მდებარე ორგანოს ზედაპირებზე, ბიოქიმიური რეაქციების კასკადების მოძრაობაში.

დაკავშირებული უჯრედების თემები:

• გოლჯის აპარატი
• უჯრედების დაყოფა
• უჯრედის ბირთვი
• უჯრედის სტრუქტურა
• უჯრედის კედელი
• უჯრედის ორგანელები