Se sabe que la mayoría de los seres vivos están compuestos de agua en forma libre o ligada en un 70 por ciento o más. ¿De dónde viene tanto, dónde se localiza? Resulta que cada celda en su composición tiene hasta un 80% de agua, y solo el resto cae sobre la masa de materia seca.
Y la principal estructura de "agua" es solo el citoplasma de la célula. Se trata de un entorno interno complejo, heterogéneo y dinámico, cuyas características estructurales y funciones conoceremos más adelante.
Protoplasto
Este término se usa para denotar todo el contenido interno de cualquier estructura eucariota más pequeña, separada por una membrana plasmática de sus otros "colegas". Es decir, esto incluye el citoplasma: el entorno interno de la célula, los orgánulos ubicados en él, el núcleo con nucleolos y material genético.
¿Qué orgánulos se encuentran dentro del citoplasma? Esto es:
- ribosomas;
- mitocondrias;
- EPS;
- Aparato de Golgi;
- lisosomas;
- inclusiones celulares;
- vacuolas (en plantas y hongos);
- centro celular;
- plástidos (en plantas);
- cilios y flagelos;
- microfilamentos;
- microtúbulos.
El núcleo, separado por un cariolema, con nucléolos y moléculas de ADN, también contiene el citoplasma de la célula. En el centro está en los animales, más cerca de la pared, en las plantas.
Así, las características estructurales del citoplasma dependerán en gran medida del tipo de célula, del propio organismo, de su pertenencia al reino de los seres vivos. En general, ocupa todo el espacio libre del interior y realiza una serie de funciones importantes.
Matriz o hialoplasma
La estructura del citoplasma de una célula consiste principalmente en su división en partes:
- hialoplasma - parte líquida permanente;
- orgánulos;
- las inclusiones son variables de estructura.
Matrix, o hialoplasma, es el principal componente interno, que puede estar en dos estados: ceniza y gel.
El citosol es un citoplasma celular que tiene un carácter agregado más líquido. El citogel es el mismo, pero en un estado más denso, rico en grandes moléculas de sustancias orgánicas. La composición química general y las propiedades físicas del hialoplasma se expresan de la siguiente manera:
- sustancia coloidal incolora, viscosa, bastante espesa y viscosa;
- tiene una clara diferenciación en términos de organización estructural, sin embargodebido a la movilidad, puede cambiarlo fácilmente;
- desde el interior está representado por un citoesqueleto o entramado microtrabecular, que está formado por filamentos de proteínas (microtúbulos y microfilamentos);
- en partes de esta red se encuentran todas las partes estructurales de la célula como un todo, y debido a los microtúbulos, el aparato de Golgi y el ER, se produce un mensaje entre ellos a través del hialoplasma.
Por lo tanto, el hialoplasma es una parte importante que proporciona muchas funciones del citoplasma en la célula.
Composición del citoplasma
Si hablamos de la composición química, entonces la proporción de agua en el citoplasma representa alrededor del 70%. Este es un valor promedio, porque algunas plantas tienen células en las que se acumula hasta un 90-95% de agua. Materia seca representada por:
- proteínas;
- carbohidratos;
- fosfolípidos;
- colesterol y otros compuestos orgánicos nitrogenados;
- electrolitos (sales minerales);
- inclusiones en forma de gotas de glucógeno (en células animales) y otras sustancias.
La reacción química general del medio es alcalina o ligeramente alcalina. Si consideramos cómo se ubica el citoplasma de la célula, se debe tener en cuenta dicha característica. La parte se recoge en el borde, en la región del plasmalema, y se denomina ectoplasma. La otra parte está orientada más cerca del cariolema, se llama endoplasma.
La estructura del citoplasma celular está determinada por estructuras especiales: microtúbulos y microfilamentos, por lo que los consideraremos con más detalle.
Microtúbulos
Huecopequeñas partículas alargadas de hasta varios micrómetros de tamaño. Diámetro - de 6 a 25 nm. Debido a indicadores demasiado escasos, aún no es posible un estudio completo y amplio de estas estructuras, sin embargo, se supone que sus paredes consisten en la sustancia proteica tubulina. Este compuesto tiene una molécula de cadena retorcida helicoidalmente.
Algunas funciones del citoplasma en la célula se realizan precisamente debido a la presencia de microtúbulos. Entonces, por ejemplo, están involucrados en la construcción de las paredes celulares de hongos y plantas, algunas bacterias. En las células animales, son mucho menos. Además, son estas estructuras las que llevan a cabo el movimiento de los orgánulos en el citoplasma.
Los microtúbulos en sí mismos son inestables, capaces de desintegrarse rápidamente y volver a formarse, renovándose de vez en cuando.
Microfilamentos
Elementos suficientemente importantes del citoplasma. Son largos filamentos de actina (proteína globular), que, entrelazándose entre sí, forman una red común: el citoesqueleto. Otro nombre es red microtrabecular. Este es un tipo de características estructurales del citoplasma. De hecho, es gracias a dicho citoesqueleto que todos los orgánulos se mantienen unidos, pueden comunicarse de manera segura entre sí, las sustancias y las moléculas pasan a través de ellos y se lleva a cabo el metabolismo.
Sin embargo, se sabe que el citoplasma es el medio interno de la célula, que muchas veces es capaz de cambiar sus datos físicos: volverse más líquido o viscoso, cambiar su estructura (transición de sol a gel y viceversa). En este sentido, los microfilamentos son una parte dinámica, lábil, capaz dereconstruir, cambiar, desintegrar y volver a formar rápidamente.
Membranas plasmáticas
La presencia de numerosas estructuras de membrana bien desarrolladas y que funcionan normalmente es importante para la célula, que también constituye una especie de características estructurales del citoplasma. Después de todo, es a través de las barreras de la membrana plasmática que se transportan las moléculas, los nutrientes y los productos metabólicos, los gases para los procesos de respiración, etc. Es por eso que la mayoría de los orgánulos tienen estas estructuras.
Ellos, como una red, se ubican en el citoplasma y delimitan los contenidos internos de sus huéspedes entre sí, del medio ambiente. Protege y protege contra sustancias no deseadas y bacterias dañinas.
La estructura de la mayoría de ellos es similar: un modelo de mosaico fluido, que considera cada plasmalema como una biocapa de lípidos, penetrada por diferentes moléculas de proteína.
Dado que las funciones del citoplasma en la célula son principalmente un mensaje de transporte entre todas sus partes, la presencia de membranas en la mayoría de los orgánulos es una de las partes estructurales del hialoplasma. En un complejo, todos juntos, realizan tareas comunes para asegurar la vida de la célula.
Ribosoma
Estructuras redondeadas pequeñas (hasta 20 nm), que constan de dos mitades: subunidades. Estas mitades pueden existir tanto juntas como separadas durante algún tiempo. La base de la composición: rRNA (ácido ribonucleico ribosomal) y proteína. La localización principal de los ribosomas en la célula:
- núcleo y nucleolo dondela formación de las propias subunidades en la molécula de ADN;
- citoplasma: los ribosomas aquí finalmente se forman en una sola estructura, uniendo las mitades;
- membranas del núcleo y del retículo endoplásmico: los ribosomas sintetizan proteínas en ellas y las envían inmediatamente al interior de los orgánulos;
- las mitocondrias y los cloroplastos de las células vegetales sintetizan sus propios ribosomas dentro del cuerpo y utilizan las proteínas producidas, es decir, en este sentido existen de forma autónoma.
Las funciones de estas estructuras son la síntesis y ensamblaje de macromoléculas proteicas, que se gastan en la actividad vital de la célula.
Retículo endoplásmico y aparato de Golgi
Numerosa red de túbulos, túbulos y vesículas, que forman un sistema conductor en el interior de la célula y se ubican por todo el citoplasma, se denomina retículo endoplásmico o retículo. Su función corresponde a la estructura: garantizar la interconexión de los orgánulos entre sí y transportar las moléculas de nutrientes a los orgánulos.
El complejo o aparato de Golgi cumple la función de acumular las sustancias necesarias (carbohidratos, grasas, proteínas) en un sistema de cavidades especiales. Están limitados desde el citoplasma por membranas. Además, es este organoide el sitio de la síntesis de grasas y carbohidratos.
Peroxisomas y lisosomas
Los lisosomas son estructuras pequeñas y redondeadas que se asemejan a vesículas llenas de líquido. Son muy numerosos y se distribuyen en el citoplasma, donde se mueven libremente dentro de la célula. Su tarea principal es la disolución de partículas extrañas,es decir, la eliminación de "enemigos" en forma de secciones muertas de estructuras celulares, bacterias y otras moléculas.
El contenido líquido está saturado de enzimas, por lo que los lisosomas participan en la descomposición de las macromoléculas en sus unidades monoméricas.
Los peroxisomas son pequeños orgánulos ovalados o redondos con una sola membrana. Lleno de contenido líquido, que incluye una gran cantidad de enzimas diferentes. Son uno de los principales consumidores de oxígeno. Realizan sus funciones dependiendo del tipo de célula en la que se encuentren. La síntesis de mielina es posible para la vaina de las fibras nerviosas, y también pueden llevar a cabo la oxidación y neutralización de sustancias tóxicas y diversas moléculas.
Mitocondrias
Estas estructuras no son en vano llamadas las estaciones de poder (energía) de la célula. Después de todo, es en ellos donde se produce la formación de los principales portadores de energía: las moléculas de ácido trifosfórico de adenosina o ATP. En apariencia, se parecen a los frijoles. La membrana que separa las mitocondrias del citoplasma es doble. La estructura interna está muy plegada para aumentar el área de superficie para la síntesis de ATP. Los pliegues se llaman crestas, contienen una gran cantidad de enzimas diferentes para catalizar los procesos de síntesis.
La mayoría de las mitocondrias tienen células musculares en animales y humanos, ya que requieren un alto contenido y consumo de energía.
Fenómeno cíclico
El movimiento del citoplasma en la célula se llama ciclosis. Consta de varios tipos:
- oscilatorio;
- rotativo o circular;
- estriado.
Cualquier movimiento es necesario para garantizar una serie de funciones importantes del citoplasma: el movimiento completo de los orgánulos dentro del hialoplasma, el intercambio uniforme de nutrientes, gases, energía y la eliminación de metabolitos.
La ciclosa ocurre tanto en células vegetales como animales, sin excepciones. Si se detiene, entonces el cuerpo muere. Por tanto, este proceso es también un indicador de la actividad vital de los seres.
Por lo tanto, podemos concluir que el citoplasma de una célula animal, una célula vegetal o cualquier célula eucariota es una estructura viva muy dinámica.
La diferencia entre el citoplasma de las células animales y vegetales
En realidad, hay pocas diferencias. En la planta general del edificio, las funciones que realiza son completamente similares. Sin embargo, todavía hay algunas discrepancias. Entonces, por ejemplo:
- El citoplasma de las células vegetales contiene más microtúbulos que participan en la formación de sus paredes celulares que microfilamentos. Los animales hacen lo contrario.
- Las inclusiones celulares en el citoplasma de las plantas son granos de almidón, mientras que en los animales son gotas de glucógeno.
- La célula vegetal se caracteriza por la presencia de orgánulos que no se encuentran en los animales. Estos son plástidos, vacuola y pared celular.
En otros aspectos, ambas estructuras son idénticas en composición y estructura del citoplasma. El número de ciertos enlaces elementales puede variar, pero su presencia es obligatoria. Por lo tanto, el valor del citoplasma en la célula comolas plantas y los animales son igualmente geniales.
El papel del citoplasma en la célula
El valor del citoplasma en la célula es grande, por no decir que es decisivo. Después de todo, esta es la base en la que se ubican todas las estructuras vitales, por lo que es difícil sobrestimar su papel. Podemos formular varios puntos principales que revelan este significado.
- Es lo que une todas las partes constituyentes de la célula en un sistema unificado complejo que lleva a cabo los procesos de la vida sin problemas y en forma colectiva.
- Gracias al agua, el citoplasma de la célula actúa como medio para numerosas interacciones bioquímicas complejas y transformaciones fisiológicas de sustancias (glucólisis, nutrición, intercambio de gases).
- Esta es la principal "capacidad" para la existencia de todos los orgánulos celulares.
- Usando microfilamentos y túbulos, forma el citoesqueleto, une los orgánulos y les permite moverse.
- Es en el citoplasma donde se concentran una serie de catalizadores biológicos: las enzimas, sin las cuales no se produce ninguna reacción bioquímica.
Resumiendo, debo decir lo siguiente. El papel del citoplasma en la célula es prácticamente la clave, ya que es la base de todos los procesos, el entorno de la vida y el sustrato de las reacciones.
