4 Hlavní Složky Cytoplazmy (S Diagramu)

následující body zdůrazňují čtyři hlavní složky Cytoplazmy. Komponenty jsou: 1. Groundplazma nebo cytoplazmatická matrice 2. Organoidy nebo organely 3. Inkluze nebo Ergastické látky 4. Vakuoly.

Cytoplazma: Složka # 1. Podzemní plazma nebo cytoplazmatická matrice:

ve světelné mikroskopii termín groundplasma označuje kapalnou frakci cytoplazmy, ve které jsou suspendovány další složky protoplastu.

v ultrastrukturní mleté látce nebo cytoplazmatické matrici je definována jako viskózní, homogenní, čirá a průhledná kapalná část cytoplazmy. Má neobvyklou vlastnost, že je schopen viskózního toku jako kapalina a elastických deformací jako pevná látka.

cytoplazmatické matrix v blízkosti vnější membrána má tendenci být husté jako solidní a je obecně odkazoval se na jako ektoplazma vzhledem k tomu, že cytoplazmatické matrix v interiéru buňky, obvykle v tekutém stavu, je označován jako endoplasm.

groundplasm obsahuje velké množství anorganických solí a iontů, stejně jako sacharidy, bílkoviny, tuky a mnoho dalších organických látek, které jsou nad rámec limitu rozlišení elektronového mikroskopu. Tato homogenní mletá látka stále zůstává výzvou, protože strukturální svět atomů cytoplazmy stále zůstává neznámý a potřebuje průzkum.

Cytoplazma: Složka # 2. Organoidy nebo organely:

v cytoplazmě je vidět řada živých těl určitých struktur a funkcí, které jsou známé jako organoidy nebo organely. Tyto organely jsou hlavními místy pro různé cytoplazmatické aktivity. Organely jsou dvou typů: některé se zabývají chemickou funguje, nebo metabolismus cytoplasmy a ostatní dotčené osoby s mechanickou prací.

organely týká chemických díla cytoplazmě jsou jako pod:

(i) Plastidy (pouze v rostlinných buňkách),

(ii) Mitochondrie,

(iii) Golgiho komplex,

(iv) Ribozomy,

(v) Endoplazmatické retikulum a

(vi) Lyzosomy, Microbodies a Peroxysomes.

další druhy organel, které se zabývají mechanickými pracemi cytoplazmy, jsou:

(i) mikrotubuly,

(ii) Centrosomy (nejsou vidět v buňkách vyšších rostlin),

(iii) bičíky a řasinky.

a. plastidy:

jsou to barevná nebo bezbarvá cytoplazmatická těla přítomná ve všech rostlinných buňkách kromě hub a prokaryot. Pouze z důvodu přítomnosti těchto plastidů jsou rostlinné buňky různě zbarveny.

na barevné bázi mohou být tyto plastidy seskupeny do následujících typů:

(i) Leucoplasts nebo leukoplasts (bezbarvý),

(ii) Chloroplasty (zelené),

(iii) Chromoplasts (barvené, jiné než zelené).

chromoplasty jsou zodpovědné za žluté, růžové, červené barvy květů, plodů a mladých listů rostlin. Leukoplasty se někdy nazývají amyloplasty, pokud ukládají škrob. Amyloplasty se nacházejí hlavně v buňkách skladovacích orgánů, jako u bramborových hlíz.

plastidy jsou obecně barveny díky přítomnosti několika druhů barviv nazývaných pigmenty.

Některé důležité pigmenty a jejich barvy jsou uvedeny níže:

Tyto pigmenty se vyskytují v plastidy. Existují však určité pigmenty, jako jsou antokyany, které se nenacházejí v plastidech, ale jsou rozpuštěny v základní látce cytoplazmy. Modré, červené a růžové barvy některých květů a mladých listů listů se objevují kvůli přítomnosti antokyanů.

Chloroplast je nejdůležitější ze všech plastidů a je hlavním místem fotosyntézy v rostlinných buňkách. Chloroplasty mají různé tvary a velikosti. Ve vyšších rostlinách jsou obecně tvarovány jako bikonvexní čočka a mají průměr 4 až 6 µ a tloušťku 2 až 3 µ.

jejich počet v buňce se liší od rostliny k rostlině a tkáně k tkáni. Juvenilní buňky obvykle postrádají chloroplasty, ale obsahují submikroskopická těla zvaná proplastidy, ze kterých se chloroplasty vyvíjejí, jak buňky dozrávají. Chloroplast se vyvíjí pouze v buňkách vystavených světlu.

b. Mitochondrie:

Existuje několik synonymní výrazy pro mitochondrie jako chondriochonds, chondriomes, mitosomes, chondriosomes a tak dále. Byl to Kolliker, který pozoroval struktury podobné granulím ve svalových buňkách hmyzu v roce 1880. Flemming (1882) je pojmenoval fila a později Altmann (1890) je pojmenoval bioplasty.

v roce 1897 Benda prokázal podobné objekty v buňkách a přiřadil jim název mitochondrie. Lewis a Lewis (1914) prokázala možnost, že mitochondrie se zabývají některé metabolické aktivity buněk a Hogeboom (1948) ukázaly, že mitochondrie jsou hlavní místa pro buněčné dýchání. Přítomnost mitochondrií v rostlinné buňce byla poprvé detekována F. Mevesem v roce 1904 v Nymphaea.

mitochondrie jsou prakticky přítomny ve všech aerobních buňkách. Chybí v bakteriích, jiných prokaryotických buňkách a zralých červených krvinkách mnohobuněčných organismů.

mitochondrie jsou ohraničeny dvěma vrstvami jednotkových membrán. Vnitřní vrstva je invaginated tvořit prst-jako talíře, nebo sac-jako desky v lumen mitochondrie. Tyto záhyby nebo desky se nazývají cristae. Prostor mezi vnější a vnitřní membránou a centrálním prostorem je vyplněn viskózní mitochondrickou matricí, která obsahuje oxidační enzymy a koenzymy.

mitochondrie jsou bezbarvá těla široce distribuovaná v základní látce cytoplazmy. Ty se snadno odlišují od ostatních cytoplazmatických složek barvením. Jsou selektivně obarveny speciální skvrnou Janus green.

mitochondrie mají různé tvary. Mohou být fibrilární, kulovité, tyčovité a oválné a mohou se měnit z jedné formy na druhou v závislosti na fyziologických podmínkách buněk.

mitochondrie měří obvykle od 0,5 µ do 1,0 µ v diamu a dosahují délky až 40 µ. Obsahují mnoho enzymů, které se účastní oxidačních kroků Krebsova cyklu v respiračním procesu. Vysokoenergetické fosfátové sloučeniny, jako je adenosin difosfát (ADP) a adenosintrifosfát (ATP), jsou také syntetizovány a uloženy v mitochondriích.

tyto fosfátové sloučeniny po rozpadu uvolňují obrovské množství energie, které je zapotřebí při dokončení mnoha chemických procesů cytoplazmy. To je důvod, proč jsou mitochondrie považovány za “power house” buňky.

jsou to hlavní, ale ne jediná místa oxidace, protože oxidace některých sloučenin probíhá také v základní látce cytoplazmy pomocí enzymů v ní přítomných (obr. 1.19).

c. Golgiho Komplex:

cytoplazmatické organela je pojmenována po svém objeviteli Golgiho. Stavba byla objevena v roce 1898. Golgiho těla se také nazývají lipochondrie. Několik let existovaly značné neshody ohledně existence této organely. Většina časných biologů věřila, že se jedná o artefakt fixačních nebo barvicích postupů.

studie s fázovým kontrastním mikroskopem na počátku 40. let také naznačily existenci Golgiho těl. Studium elektronových mikrografů tenkých úseků buněk v roce 1950 konečně dokázalo bezpochyby existenci Golgiho těl ve všech buňkách eukaryot. Golgiho aparát v prokaryotech neexistuje.

elektron mikroskopické studie odhalily, že tato organela se skládá z řady kompaktně seskupené hladké tvarované membrány omezené váčků variabilních tvarů a rozměrů a variabilní počet malých vakuol .

membrány Golgiho komplexu jsou z lipoproteinů. Funkce Golgiho komplexu jsou ukládání proteinů a enzymů a sekrece mnoha důležitých materiálů včetně materiálů buněčných stěn.

d. Endoplazmatické Retikulum:

termín “endoplazmatické retikulum” zavedli Porter a Kallman (1952). Pomocí ultratenkých řezů a lepší fixaci techniky vyvinuté Palade a Porter (1954), to bylo nakonec uznal, že endoplazmatického retikula prezentovány dutin velký výběr tvarů a rozměrů obklopené membrány.

endoplazmatické retikulum se nachází téměř univerzálně v eukaryotických buňkách. Chybí v bakteriálních a myxofytických buňkách. Jedná se o systém nebo síť propojených membránově vázaných jemných tubulů zvaných canaliculae (obr. 1.20). Je zřejmé, že endoplazmatické retikulum (ER) je dutý systém.

Někdy se zdá, jako kontinuální systém, připojený na jedné straně k plazmatické membráně a na druhé straně k jaderné obklopují. Tato kontinuita není rozpoznatelná v tenkých částech buňky. Membrány endoplazmatického retikula jsou poseté jednou vrstvou neprůhledných částic ribonukleoproteinu nazývaných ribozomy.

endoplazmatické retikulum v určité oblasti buňky může být bez ribozomálních částic.

e. Funkce:

funkce endoplazmatického retikula stále nejsou dokonale pochopeny. Na canaliculae endoplazmatického retikula pravděpodobně sloužit jako systém pro dopravu surovin z cytoplazmatické prostředí na enzymatickou stroje se nachází v mitochondriích a jinde v buňce, a oni také poskytují cesty pro šíření metabolitů v celé buňce.

canaliculae působí jako kanály pro přepravu sekrečních produktů. Palade (1956) pozoroval sekreční granule v dutině endoplazmatického retikula.

Různé sekreční granule granulované endoplazmatické retikulum jsou přepravovány do jiných organel takto:

Granulární ER → agranular ER →cistemae z Golgibody → sekreční granule

endoplarmic retikula působí jako ultrastrukturální kosterní rámce v buňce. Endoplazmatické retikulum poskytuje zvýšený povrch pro různé enzymatické aktivity. Obsahuje mnoho enzymů, které provádějí různé metabolické reakce.

f. mikrosomy:

mikrosomy jsou zvláštním typem organel v cytoplazmě, které jsou popsány jako malé vezikuly ohraničené tenkými povrchovými membránami lipoproteinů impregnovaných malými částicemi ribozomu. Ty se mají vyvinout, když se kanálky ergastoplazmy rozpadnou na malé koule.

mikrosomy leží rozptýlené v cytoplazmě. Tato těla bohatá na RNA jsou hlavními místy pro syntézu proteinů a jejich membrány se podílejí na syntéze steroidů.

g. lysozomy, Mikrobody a Peroxysomy:

v cytoplazmatické matrici živočišných buněk se nacházejí různě tvarovaná tělesa obvykle ohraničená jedinou povrchovou membránou a obsahující hydrolytické enzymy. Nazývají se lysosomy (obr. 1.19). Lysosomy byly poprvé hlášeny de Duve v roce 1955.

v roce 1964 prokázal P. Matile výskyt lysosomů v houbě Neurospora. Lysosomy pocházejí z Golgiho komplexu. Lysosomy jsou lytické povahy a podílejí se na trávení intracelulárních látek.

funkce lysozomové membrány spočívá v oddělení hydrolytických enzymů od jiné části buňky, čímž chrání buňku před vlastním trávením. Když se buňky stanou mrtvými, lysozomy uvolňují své enzymy, které rychle tráví buňku. Lysosomy rostlinných buněk jsou membránově vázané skladovací granule obsahující různé hydrolytické enzymy a obsahují sfaerosomy, aleuronová zrna a vakuoly.

h. Mikrobodies:

v půdorysu mnoha buněk se nacházejí sférické nebo vejčité membrány vázané těla proměnné velikosti, 0,2-1.5 mµ v průměru, které se nazývají mikrobody. Tato tělesa jsou obklopena jednotkovou membránou a obsahují husté nebo krystalické materiály, matrici. Nedávno bylo zjištěno, že obsahují enzymy, zejména katalázy, oxidázy a enzymy pro metabolismus peroxidu vodíku.

. Ribozomy:

V cytoplazmě buňky se vyskytují částice skládá z ribonukleové kyseliny (RNA) a proteiny. Nazývají se ribozomy. Tyto částice se volně vyskytují v cytoplazmě a také zůstávají připojeny k membráně endoplazmatického retikula.

velikost ribozomů se poněkud liší, přibližně 150 Å v bakteriích, chloroplastech a mitochondriích a 140-200 Å v cytoplazmě eukaryotických rostlinných a živočišných buněk. Každý ribozom je složen ze dvou sub-jednotky, menší sub-jednotky, tzv. 40s podjednotkou a větší sub-jednotky zvané 60. letech sub-jednotky.

ribozomy zůstávají spojeny s membránou endoplazmatického retikula větší podjednotkou. Menší podjednotka zůstává připojena k větší podjednotce, která tvoří strukturu podobnou čepici. Ribozomy jsou hlavními místy syntézy proteinů 3f.

j. Mikrotubuly:

Mikrotubuly a cytoplazmatická vlákna byly objeveny nedávno v cytoplazmě širokou škálu rostlinných a živočišných buněk, a tak mohou být nyní považován za univerzální součástí eukaryotické buňky. Cytoplazmatická vlákna jsou tyčinky neurčité délky a tloušťky 40-50 Å. Taková vlákna jsou pozorována ve většině nediferencovaných rostlinných buněk.

vláknité systém pravděpodobně tvoří část mechanické stroje na přeměnu chemické energie na práci a tak přináší rychlé cytoplazmatické streaming a poskytuje sílu. Jsou rovné a neurčité a mají dutý vzhled. Každá mikrotubule je agregátem asi 10 až 14 podélných mikrofilamentů (obr. 1.21).

je také možné, že sub-jednotky zodpovědné za tvorbu cytoplazmatické receptory vláken lze agregovat takovým způsobem, jak tvořit mikrotubuly přímo, aniž by nejprve tvoří mikrovlákny. Elektronová mikroskopická studie vrhla hodně světla na strukturu těchto cytoplazmatických tubulů.

liší se od jiných tubulárních struktur, jako je endoplazmatické retikulum, Golgiho těla. Mikrotubuly mají vnější průměr asi 200 Å až 270 Å a mají elektronovou hustou stěnu o tloušťce asi 50 až 70 Å. Nacházejí se v rotujícím stavu. Jsou přítomny v jaderném vřetenu, kinetosomech a řasinkách.

tak, stejně jako vlákna, se zdá, že mikrotubuly jsou zapojeny do pohybového aparátu. Tyto tubuly také hrají důležitou roli při udržování tvaru buňky. Podobně jako vlákna tvoří mikrotubuly část cytoskeletu v cytoplazmatické matrici. Další funkce těchto tubulů ještě nejsou objeveny.

k. Centrosome:

V buňkách některých nižších rostlin a všech zvířat dochází vyzařující struktury v cytoplazmě velmi blízko jádra. Tomu se říká centrosom. Termín centrosome byl vytvořen T. Boveri v roce 1888. Skládá se z vyzařujícího systému, aster nebo astrálních paprsků a dvojice granulí, centriolů nebo diplosomů (obr. 1.19).

centrioly jsou nezávislá samodeplikační těla o délce 300-500 mµ a průměru 150 mµ až 160 mµ. Tvoří úhel 90° mezi sebou. Na ultrastructure buňky odhalí, že centriole je malý barel tvaru válce skládá z rovnoměrně rozložených devět podélně orientované trojčata tyčinek nebo vláken zakotveny v husté amorfní matrix.

zdá se, že jeden konec centriolu je uzavřen, zatímco druhý konec je otevřený.

nejvnitřnější jednotka z každé trojice je určen subfibril a další dva subfibril B a C. Všechny tři subfibrils mají mikrotubuly husté ráfku a méně husté centra, že jim duté vzhled. Ve skutečnosti nebylo zjištěno, zda se jedná o tubuly nebo pevná vlákna s hustou kůrou a lehkým interiérem.

Subfibrils z devíti triplety jsou rovnoměrně rozmístěny na obvodu kruhu o 150 mµ v průměru a každý triplet je nakloněn tak, aby přímka procházející středy jejích dílčích jednotek, aby pod úhlem asi 30° s tečnou k této kružnici středem subfibril A.

uspořádání fibril ve stěně centriole tedy podobá sada na pohonné hmoty z pyrotechnické větrník. Subfibril A je opatřen dvěma krátkými rozbíhajícími se rameny. Jedno ze dvou ramen, směřující dovnitř podél poloměru, má volný konec směřující ke středu centriolu a druhé rameno, směřující ven spojuje a se subfibrilem C dalšího tripletu.

následující trojčata jsou tedy spojena dohromady, subfibril a Obr C, kolem obvodu centriolu řadou štíhlých lineárních hustot (obr. 1.22).

interiér centriole je obvykle naplněný homogenní cytoplazma nízká hustota, ale může obsahovat jeden nebo více malé denzní granula. Někdy z nich také vyzařují vláknité paže nebo mikrotubuly. V některých typech buněk jsou kolem centriolu rozmístěny dvě nebo více pericentriolárních struktur nebo satelitů. Ty mají různé podoby.

nedávno byla v centriolech zaznamenána přítomnost DNA a RNA. Informace pro syntézu centriolů se pravděpodobně získávají z malé jednotky obsahující DNA o hmotnosti asi 2 X 10-16 gm.

l. Funkce:

centrosom provádí mechanickou funkci v buňce. Před nástupem jaderného dělení se centrosom dělí na dva. Dva centrosomy migrují do dvou protilehlých pólů jádra, kde se podílejí na tvorbě mitotického aparátu a řídí oddělení chromozomů během jaderného dělení.

m. bičíky a řasinky:

řasinky a bičíky rychle bijí a z cytoplazmy vystupují kontraktilní vláknité procesy. V poslední době byly zkoumány s elektronovým mikroskopem a bylo zjištěno, že řasinky a bičíky v celé rostlinné a živočišné říše show totožné struktury.

Řasinky byly definovány jako dlouhé válcové procesy zúžené, na špičce a složený z axiálních vláken komplexu vložené do matrice a uzavřený v ciliární membrána, která je spojitá na základně s buněčnou membránou správné.

ačkoli neexistuje žádný zásadní strukturální rozdíl mezi řasinkami a bičíky, oba se od sebe mohou odlišit následujícími znaky:

(i) bičíků je v každé buňce málo, ale řasinek je mnoho v počtu na buňku.

(ii) bičíky jsou dlouhé v poměru k velikosti buňky, zatímco řasinky jsou malé. Hřídel cilium má průměr 0,2-0,25 µ a 5 až 10 µ. dlouhý. Bičíky se pohybují od této délky nahoru až po 150 µ nebo více.

(iii) bičíky porazit samostatně a vykazují vlnivý pohyb, zatímco řasinky mají tendenci porazit v koordinovaný rytmus a pohybovat se v zametání nebo kyvadlovým zdvihem.

bičíky a řasinky mají axiální-vláknina-komplex se skládá z konstantní počet vnitřních vláken nebo mikrotubuly, že je 11, z nichž dvě jsou v centru a devět rovnoměrně rozložené mikro-vláken zůstávají uspořádány kolem dvou centrálních fibril (9 + 2). Těchto jedenáct fibril zůstává zapuštěno v matrici tekuté konzistence a uzavřeno v jednotkové membráně o tloušťce 90 Å (obr. 1.23).

dvě centrální vlákna komplexu axiálních vláken jsou v singletovém stavu. Jsou přibližně kruhové v průřezu, 240 A v průměru a asi 360 a od středu ke středu. Jsou obaleny středovým pláštěm, který ukazuje spirálové složení v podélném řezu (obr. 1.24). Mají trubkovitý vzhled, který má hustší vnější oblast a lehké centrální jádro.

devět periferních fibril se liší od dvou centrálních fibril tím, že jsou dublety (tj. Měří přibližně 38 a až 260 A v průřezu. Jeden subfibril každého kabátec je označen jako subfibril a druhý jako subfibril B.

subfibril A má kruhový profil, zatímco subfibril B je crescentric a podíly odvětví na zeď subfibril a. zakřivení septa mezi oběma je tedy součástí stěny subfibril a je konvexní směrem k subfibril B. Subfibril B nezávislé subfibril Å nebude kompletní kanálek (Obr. 1.24 a 1.25).

subfibril medvědi 2 krátké zbraně, které projekt k subfibril B další kabátec. Gibbons prokázáno, že tyto zbraně jsou složeny z proteinů, které pojmenoval dynein, který se zdá být zapojen do výroby mechanické práce. Vnitřek subfibrilu A v řasinkách některých typů buněk se jeví tmavší než vnitřek subfibrilu B.

ciliárních vláken nebo kanálků a cytoplazmatické mikrotubuly jsou podobné ve vzhledu a rozměru, a jako cytoplazmatické mikrotubuly ciliární mikrotubuly jsou složeny z nějaké 10-14 cytoplazmatická vlákna. Na microtubular komplex v obou řasinky a bičíky ukončí na jeho základně v bazální tělesné nebo bazální tělísko, což je dutý válec s stejnou strukturu jako centriole.

předpokládá se, že bazální těla řasinek a bičíků vznikají reduplikací centriolů. Způsob vytvoření centriole není známo, ale jako reduplikace způsobem chromozomů, centriol pohybovat směrem k povrchu membrány buňky a tvoří bazální těla nebo kinetosomes, které zase vedou k řasinky nebo bičíky.

bazální granule nachází na bázi řasinky nebo bičíky jsou také schopni rozdělit na dvě části a každá dcera granule je schopen produkovat nové cilium nebo bičík jako případ může být.

Architektura cilium úzce souvisí s ciliárním rytmem. Směr ciliárního rytmu je kolmý na čáru spojující dva centrální tubuly.

Cytoplazma: Složka # 3. Ergastické látky nebo cytoplazmatické inkluze:

v základní látce cytoplazmy je vidět mnoho neživých těl nazývaných cytoplazmatické inkluze. Tyto látky jsou vytvořeny jako výsledek metabolismu a jsou nahromaděné ve formě granulí nebo krystaly, jako například uhličitan vápenatý, šťavelan vápenatý, škrob zrna, proteiny, pigmenty, třísloviny, pryskyřice a oleje kapky.

Cytoplazma: Složka # 4. Vakuol:

v základní látce cytoplazmy lze kromě živých složek pozorovat jednu nebo více vakuol. Je diskutabilní, zda by vakuola měla být považována za buněčnou organelu. Vakuoly mají vakuolární membrány nebo tonoplasty a jsou naplněny vakuolární mízou.

je stále otevřenou otázkou, zda jsou vakuoly ohraničeny membránou nebo cytoplazmatickým rozhraním. Zdá se, že některé vakuoly představují hladké stěnové vezikuly tvořené endoplazmatickým retikulem a mají fibrilární rozšíření, tj., endoplazmatické retikulum přispívá k membránám vakuol.

tento názor byl zpochybněn z důvodu, že vakuoly postrádají jakoukoli kontinuitu s endoplazmatickým retikulem nebo jadernou membránou.

druhá myšlenková škola tvrdí, že vakuoly jsou odvozeny od Golgiho aparátu. Vakuolární vývoj v buňkách vrcholu výhonku ječmene podporuje druhý pohled. Vakuoly získávají objem jednoduchou fúzí menších.

Mollenhauer a jeho spolupracovníků (1961), na druhé straně naznačují, jiný typ vakuolární vývoj v buňkách kořenové cap. Bylo zjištěno, že Golgiho aparát těchto buněk produkuje malé vezikuly, které slouží k transportu materiálu do periferií buňky. Materiál vakuoly po dispozici přechází do složení buněčné stěny, zatímco vakuolární membrána se spojí s plazmatickou membránou.

vakuoly se běžně vyskytují v buňkách rostlin i zvířat. V některých primitivních jednobuněčných organismech vakuoly obsahují částice potravin, proto se nazývají potravinové vakuoly. Tyto dutiny mají zvláštní vlastnost kontrakce a expanze.

pumpují přebytečné množství vody a odpadních produktů z cytoplazmy a udržují tak určitý vnitřní tlak v buňce. Tekutá část vakuoly, tzv. vakuolární míza, není nikdy živou látkou. Jedná se o vodnatý roztok rozpustných odpadů včetně pigmentů, cukrů, kyseliny močové atd.