4 Hovedkomponenter Av Cytoplasma (Med Diagram)

følgende punkter markerer De fire hovedkomponentene I Cytoplasma. Komponentene er: 1. Groundplasm Eller Cytoplasmisk Matrise 2. Organoider eller Organeller 3. Inklusjoner eller Ergastiske Stoffer 4. Vakuoler.

Cytoplasma: Komponent # 1. Groundplasm Eller Cytoplasmisk Matrise:

i lysmikroskopi refererer termen groundplasm til væskefraksjonen av cytoplasma der andre komponenter i protoplasten suspenderes.

i ultrastruktur er grunnstoffet eller cytoplasmisk matrise definert som den viskøse, homogene, klare og gjennomsiktige væskedelen av cytoplasma. Den har uvanlig egenskap av å være i stand til både viskøs strøm som en væske og elastiske deformasjoner som et fast stoff.

den cytoplasmatiske matrisen nær den ytre membranen har en tendens til å være tett som fast og er generelt referert til som ektoplasma, mens den cytoplasmatiske matrisen i det indre av cellen, vanligvis i væsketilstand, refereres til som endoplasma.

groundplasm inneholder et stort utvalg av uorganiske salter og ioner, samt karbohydrater, proteiner, fett og mange andre organiske stoffer som er utenfor oppløsningsgrensen for elektronmikroskop. Denne homogene grunnstoffet er fortsatt en utfordring fordi den strukturelle verden av atomer av cytoplasma fortsatt er ukjent og trenger leting.

Cytoplasma: Komponent # 2. Organoider eller Organeller:

en rekke levende organer av bestemte strukturer og funksjoner er sett suspendert i cytoplasma som er kjent som organoider eller organeller. Disse organeller er de viktigste stedene for de ulike cytoplasmatiske aktiviteter. Organellene er av to typer: noen er opptatt av kjemiske arbeider eller metabolisme av cytoplasma og de andre som er opptatt av de mekaniske arbeidene.

organellene som er opptatt av cytoplasmens kjemiske verk, er som under:

(i) Plastider (bare i plantecellene),

(ii) Mitokondrier,

(v) endoplasmatisk retikulum og

(vi) lysosomer, mikrobodies og peroksysomer.

de andre typer organeller som er opptatt av de mekaniske verkene av cytoplasma er:

(I) Mikrotubuli,

(ii) Sentrosomer (ikke sett i celler av høyere planter),

(iii) Flagella og Cilia.

A. Plastidene:

disse er fargede eller fargeløse cytoplasmatiske legemer som finnes i alle planteceller unntatt sopp og prokaryoter. Det er bare på grunn av tilstedeværelsen av disse plastidene at plantecellene er forskjellige farger.

på fargebasis kan disse plastidene grupperes i følgende typer:

(i) Leukoplaster eller leukoplaster(fargeløs),

(ii) Kloroplaster (grønn),

(iii) Kromoplaster (farget annet enn grønt).

Kromoplastene er ansvarlige for gule, rosa, røde farger av blomster, frukt og unge blader av planter. Leucoplaster kalles noen ganger amyloplaster hvis de lagrer stivelse. Amyloplaster finnes hovedsakelig i cellene i lagringsorganer, som i potetknoller.

plastidene er vanligvis farget på grunn av tilstedeværelsen av flere typer fargestoffer som kalles pigmenter.

noen viktige pigmenter og deres respektive farger er oppført nedenfor:

disse pigmentene finnes i plastidene. Imidlertid er det visse pigmenter, som anthocyaniner, som ikke finnes i plastidene, men oppløses i grunnstoffet i cytoplasma. De blå, røde og rosa fargene til noen blomster og unge løvblader vises på grunn av tilstedeværelsen av anthocyaniner.

Kloroplast er den viktigste blant alle plastidene og er det viktigste stedet for fotosyntese i planteceller. Kloroplastene er av forskjellige former og størrelser. I høyere planter er de vanligvis formet som en bikonveks linse og er 4 til 6 µ i diameter og 2 til 3 µ i tykkelse.

antallet i en celle varierer fra plante til plante og vev til vev. Juvenile celler mangler vanligvis kloroplaster, men inneholder submikroskopiske legemer som kalles proplastider, hvorfra kloroplaster utvikles når cellene modnes. Kloroplasten utvikler seg bare i cellene som er utsatt for lys.

B. Mitokondrier:

det er flere synonyme termer for mitokondrier som chondriochonds, chondriomes, mitosomes, chondriosomes og så videre. Det var Kolliker som observerte granulatlignende strukturer i muskelceller av insekter i år 1880. Flemming (1882) kalte dem fila og Senere Altmann (1890) kalte dem bioplaster.

I 1897 demonstrerte Benda lignende objekter i celler og tildelte navnet mitokondrier til dem. Lewis Og Lewis (1914) viste muligheten for at mitokondrier er opptatt av noen metabolsk aktivitet av cellen og Hogeboom (1948) har vist at mitokondriene er de viktigste stedene for cellulær respirasjon. Tilstedeværelsen av mitokondrier i plantecellen ble først oppdaget Av F. Meves i 1904 I Nymphaea.

mitokondriene er nesten tilstede i alle aerobe celler. De er fraværende i bakterier, andre prokaryote celler og modne røde blodlegemer i de multicellulære organismer.

mitokondriene er avgrenset av to lag av enhetsmembraner. Det indre laget er invaginert for å danne fingerlignende, platelignende eller sac-lignende plater i lumen av mitokondrion. Disse brettene eller platene kalles cristae. Rommet mellom ytre og indre membraner og det sentrale rommet er fylt med viskøs mitokondrisk matrise som inneholder oksidative enzymer og koenzymer.

mitokondriene er fargeløse legemer som er utbredt i grunnstoffet i cytoplasma. Disse er lett differensiert fra andre cytoplasmatiske komponenter ved fargeprosess. De er selektivt farget Av En spesiell flekk Janus green.

mitokondriene er av forskjellige former. De kan være fibrillære, sfæriske, stavformede og ovale, og de kan endres fra en form til en annen avhengig av cellens fysiologiske forhold.

Mitokondrier måler vanligvis fra 0.5 µ til 1.0 µ i diam og nå en lengde opp til 40 µ. De inneholder mange enzymer som deltar i De oksidative trinnene I Krebs syklus i respiratorisk prosess. Høyenergifosfatforbindelsene Som Adenosindifosfat (ADP) Og Adenosintrifosfat (ATP) syntetiseres og lagres også i mitokondriene.

disse fosfatforbindelsene etter nedbrytning frigjør enorm mengde energi som kreves for å fullføre mange kjemiske prosesser i cytoplasma. Det er derfor mitokondrier betraktes som” krafthus ” av cellen.

De er de viktigste, men ikke de eneste oksidasjonsstedene siden oksidasjonen av noen forbindelser også finner sted i grunnstoffet av cytoplasma ved hjelp av enzymer tilstede deri (Fig. 1.19).

C. Golgi Complex:

denne cytoplasmatiske organellen er oppkalt etter oppdageren Golgi. Strukturen ble oppdaget i 1898. Golgi-kroppene kalles også lipokondrier. I flere år var det stor uenighet om eksistensen av den organellen. De fleste av de tidlige biologene trodde at det var en artefakt av fiksering eller fargeprosedyrer.

Studier med fasekontrastmikroskop tidlig på 1940-tallet indikerte også eksistensen av golgi-legemer. Studien av elektronmikrografer av tynne deler av celler i 1950-tallet viste seg endelig uten tvil eksistensen av golgi-legemer i alle cellene av eukaryoter. Golgi-apparatet eksisterer ikke i prokaryotene.

elektronmikroskopiske studier har vist at denne organellen består av en serie kompakt grupperte glatte konturerte membranbegrensede vesikler av variable former og dimensjoner og variabelt antall små vakuoler .

membranene i golgi-komplekset er av lipoproteiner. Funksjonene til golgi-komplekset er lagring av proteiner og enzymer og sekresjon av mange viktige materialer, inkludert celleveggmaterialer.

d. Endoplasmatisk Retikulum:

begrepet “endoplasmatisk retikulum” ble introdusert Av Porter Og Kallman (1952). Ved bruk av ultratynne seksjoner og forbedrede fikseringsteknikker utviklet Av Palade og Porter (1954), ble det endelig anerkjent at endoplasmatisk retikulum presenterte hulrom av et stort utvalg former og dimensjoner omgitt av membraner.

endoplasmatisk retikulum finnes nesten universelt i eukaryote celler. Det mangler i bakterielle og myxophycean celler. Det er et system eller nettverk av sammenkoblede membranbundne fine tubuli kalt canaliculae (Fig. 1.20). Endoplasmatisk retikulum (ER) er et hult system.

noen ganger ser det ut som et kontinuerlig system, koblet på den ene siden til plasmamembran og på den andre siden til atomkjernen. Denne kontinuiteten er ikke gjenkjennelig i de tynne delene av cellen. Membranene i endoplasmatisk retikulum er belagt med enkeltlag av ugjennomsiktige partikler av ribonukleoprotein kalt ribosomer.

endoplasmatisk retikulum i visse områder av cellen kan være blottet for ribosompartikler.

e. Funksjon:

funksjonene til endoplasmatisk retikulum er fortsatt ikke helt forstått. Canaliculae av endoplasmatisk retikulum tjener sannsynligvis som system for transport av råvarer fra cytoplasmatisk miljø til det enzymatiske maskineriet som ligger i mitokondrier og andre steder i cellen, og de gir også veier for diffusjon av metabolitter gjennom cellen.

canaliculae fungerer som kanaler for transport av sekretoriske produkter. Palade (1956) har observert sekretoriske granulater i hulrommet i endoplasmatisk retikulum.

forskjellige sekretoriske granulater av granulært endoplasmatisk retikulum transporteres til andre organeller på følgende måte:

granulært er → agranular ER →cistemae Av Golgibody → sekretoriske granulat

endoplarmisk retikulum fungerer som ultrastrukturell skjelettramme i cellen. Endoplasmatisk retikulum gir økt overflate for de ulike enzymatiske aktivitetene. Den inneholder mange enzymer som utfører ulike metabolske reaksjoner.

F. Mikrosomer:

mikrosomene er spesielle organeller i cytoplasma som er beskrevet som små vesikler avgrenset av tynne overflatemembraner av lipoproteiner impregnert med små ribosompartikler. Disse skal ha utviklet seg når kanaliculae av ergastoplasma er brutt i små sfærer.

mikrosomene ligger spredt i cytoplasma. DISSE rna rike organer er de viktigste stedene for proteinsyntese og deres membraner er involvert i steroid syntese.

G. Lysosomer, Mikrobodies og Peroksysomer:

i cytoplasmatisk matrise av dyreceller finnes vekselformede legemer vanligvis avgrenset av en enkelt overflatemembran og inneholder hydrolytiske enzymer. Disse kalles lysosomer (Fig. 1.19). Lysosomer ble først rapportert av de duve i 1955.

I 1964 viste P. Matile forekomsten av lysosomer I soppens Neurospora. Lysosomene stammer fra golgi-komplekset. Lysosomene er lytiske i naturen og er involvert i fordøyelsen av intracellulære stoffer.

lysosommembranens funksjon er å skille hydrolytiske enzymer fra andre deler av cellen og dermed beskytte cellen mot selvfordøyelse. Når cellene blir døde, frigjør lysosomene deres enzymer som raskt fordøyer cellen. Lysosomer av planteceller er membranbundne lagringsgranuler som inneholder en rekke hydrolytiske enzymer, og de består av sphaerosomer, aleuronkorn og vakuoler.

H. Mikrobodies:

i groundplasm av mange celler er funnet sfæriske eller ovoid membran bundet legemer av variabel størrelse, 0,2-1.5 mµ i diameter som kalles mikrobodies. Disse legemene er omgitt av enkeltmembran og inneholder tette eller krystallinske materialer, matrisen. Nylig har de blitt funnet å inneholde enzymer spesielt katalaser, oksidaser og enzymer for hydrogenperoksid metabolisme.

I. Ribosomer:

i cytoplasma av cellen oppstår det partikler som består av ribonukleinsyre (RNA) og proteiner. Disse Kalles Ribosomer. Disse partiklene forekommer fritt i cytoplasma og forblir også festet med membranen til endoplasmatisk retikulum.

størrelsene på ribosomene varierer noe, omtrent 150 Å i bakterier, kloroplaster og mitokondrier og 140-200 Å i cytoplasma av eukaryote plante-og dyreceller. Hver ribosom består av to underenheter; en mindre underenhet, kalt 40s underenhet og en større underenhet kalt 60s underenhet.

ribosomene forblir festet med membranen til endoplasmatisk retikulum av den større underenheten. Den mindre underenheten forblir festet til den større underenheten som danner en cap – lignende struktur. Ribosomer er de viktigste stedene 3f proteinsyntese.

j. Mikrotubuli:

Mikrotubuli og cytoplasmatiske filamenter har nylig blitt oppdaget i cytoplasma av et bredt utvalg av både plante-og dyreceller, og de kan nå betraktes som universell komponent i eukaryote celler. Cytoplasmatiske filamenter er stenger av ubestemt lengde og 40-50 Å i tykkelse. Slike filamenter observeres i de fleste utifferentierte planteceller.

det filamentøse systemet utgjør antagelig en del av mekanisk maskineri som konverterer kjemisk energi til arbeid og dermed gir rask cytoplasmatisk streaming og gir styrke. De er rett og ubestemt i lengde og har et hul utseende. Hver mikrotubule er et aggregat av noen 10 til 14 langsgående mikrofilamenter (Fig. 1.21).

Det er også mulig at underenhetene som er ansvarlige for dannelsen av cytoplasmatiske filamenter, kan aggregere på en slik måte at de danner mikrotubuli direkte uten først å danne mikrofilamenter. Elektronmikroskopisk studie har kastet mye lys på strukturen av disse cytoplasmatiske tubuli.

de er forskjellige fra andre rørformede strukturer, som endoplasmatisk retikulum, golgi-legemer. Mikrotubuli er omtrent 200 Å til 270 Hryvnias i utvendig diameter med en elektrontett vegg på rundt 50 til 70 Hryvnias tykk. De er funnet i roterende tilstand. De finnes i kjernespindel, kinetosomer og cilia.

således, som filamenter, synes mikrotubuli å være involvert i bevegelsesmaskineriet. Disse rørene spiller også viktig rolle i å opprettholde cellens form. Således som filamenter danner mikrotubuli delen av cytoskelettet i den cytoplasmatiske matrisen. De andre funksjonene til disse tubulene er ennå ikke oppdaget.

K. Centrosome:

i cellene til noen lavere planter og alle dyr oppstår det utstrålende struktur i cytoplasma svært nær kjernen. Det kalles sentrosom. Begrepet centrosome ble laget Av T. Boveri i 1888. Den består av utstrålende system, aster eller astrale stråler, og et par granulater, sentrioler eller diplosomer (Fig. 1.19).

sentriolene er uavhengige selvdupliserende legemer, 300-500 mµ i lengde og 150 mµ til 160 mµ i diameter. De danner 90° vinkel med hverandre. Ultrastrukturen av en celle avslører at sentriolen er en liten fatformet sylinder som består av jevnt fordelte ni langsgående orienterte tripletter av rodlets eller fibriller innebygd i tett amorf matrise.

Den ene enden av centriole ser ut til å være lukket mens den andre enden er åpen.

den innerste enheten av hver triplett er betegnet subfibril A og de to andre subfibril B Og C. Alle de tre subfibrilene har mikrotubuli en tett kant og et mindre tett senter som gir dem hul utseende. Faktisk er det ikke fastslått om de er tubuli eller faste fibre med tett cortex og lett interiør.

Subfibriller A av de ni triplettene er jevnt fordelt på omkretsen av en sirkel om 150 mµ i diameter, og hver triplett er tilbøyelig slik at en linje gjennom sentrene av sine underenheter gir en vinkel på ca 30° med en tangent til denne sirkelen ved midtpunktet av subfibril A.

arrangementet av fibriller i centriolveggen ligner dermed settet av drivmidlene til en pyroteknisk hjul. Subfibril A er utstyrt med to korte divergerende armer. En av de to armene, rettet innover langs en radius, har fri ende som peker mot midten av sentriolen og den andre armen, rettet utover forbinder A med subfibril C av neste triplett.

de suksessive trillingene er således koblet sammen, subfibril A Fig C, rundt omkretsen av sentriol ved en rekke slanke lineære tettheter (Fig. 1.22).

det indre av sentriolen er vanligvis fylt med en homogen cytoplasma med lav tetthet, men kan inneholde ett eller flere små tette granulater. Noen ganger utstråler fibrøse armer eller mikrotubuli også fra dem. I noen celletyper er to eller flere pericentriolare strukturer eller satellitter utplassert rundt sentriolen. Disse tar ulike former.

nylig har TILSTEDEVÆRELSEN AV DNA og RNA blitt lagt merke til i sentrioler. Sannsynligvis er informasjonen for syntese av sentrioler oppnådd fra en liten DNA-inneholdende enhet med vekt på ca 2 X 10-16 g.

L. Funksjon:

Centrosome utfører mekanisk funksjon i cellen. Før utbruddet av kjernefysisk divisjon deler sentrosomet seg i to. To sentrosomer migrerer til de to motsatte polene i kjernen hvor de er involvert i dannelsen av mitotisk apparat og styrer separasjonen av kromosomer under nukleær deling.

M. Flagella Og Cilia:

cilia og flagella slår raskt og kontraktile filamentøse prosesser kommer ut fra cytoplasma. Nylig har de blitt undersøkt med elektronmikroskop, og det har blitt funnet at cilia og flagella gjennom plante-og dyrerikene viser identiske strukturer.

Cilia har blitt definert som lange sylindriske prosesser konisk på spissen og består av en aksial filament kompleks innebygd i en matrise og innelukket i en ciliary membran som er kontinuerlig ved basen med cellemembran riktig.

selv om det ikke er noen grunnleggende strukturell forskjell mellom cilia og flagella, kan begge skille seg fra hverandre av følgende egenskaper:

(i) flagellaen er få i antall i hver celle, men cilia er mange i antall per celle.

(ii) flagella er lange i forhold til cellens størrelse mens cilia er små. Akselen til cilium er 0.2-0.25 µ i diameter og 5 til 10 µ. lang. Flagella varierer fra denne lengden oppover til 150 µ eller mer.

(iii) flagellaen slår uavhengig og utviser undulatorisk bevegelse mens cilia har en tendens til å slå i koordinerte rytmer og bevege seg i et feiende eller pendulært slag.

flagella og cilia har ‘aksialfiberkompleks’ bestående av et konstant antall indre fibriller eller mikrotubuli, det vil si 11, hvorav to er i midten og ni jevnt fordelte mikrofibriller forblir arrangert rundt de to sentrale fibrillene (9 + 2). Disse elleve fibrillene forblir innebygd i matrisen av væskekonsistens og innelukket i en enhetsmembran med 90 Å tykkelse (Fig. 1.23).

de to sentrale fibrillene i det aksiale fiberkomplekset er i singlet-tilstand. De er omtrent sirkulære i tverrsnitt, 240 A i diameter og ca 360 A fra sentrum til sentrum. De er innhyllet av sentrale skjede som viser spiral sammensetning i lengdesnitt (Fig. 1.24). De har rørformet utseende som har tettere ytre region og lys sentral kjerne.

de ni perifere fibrillene skiller seg fra de to sentrale fibrillene ved å være dubletter (dvs.hver består av to subfibriller). De måler omtrent 38 a ved 260 A i tverrsnitt. En subfibril av hver dublett er betegnet som subfibril A Og den andre som subfibril B.

subfibril A har en sirkulær profil mens subfibril B er crescentrisk og deler en sektor av veggen av subfibril A. den buede septum mellom de to er således en del av veggen av subfibril A og er konveks mot subfibril B. Subfibril B uavhengig av subfibril Å ville ikke være en komplett tubule (Fig. 1.24 og 1.25).

subfibril A bærer 2 korte armer som projiserer mot subfibril B av neste dublett. Gibbons viste at disse armene er sammensatt av proteiner som han kalte dynein, som ser ut til å være involvert i produksjon av mekanisk arbeid. Interiøret i subfibril A i cilia av noen celletyper virker mørkere enn subfibril B.

de ciliære fibriller eller tubuli og cytoplasmatiske mikrotubuli er like i utseende og dimensjon og som cytoplasmatiske mikrotubuli ciliære mikrotubuli består av noen 10-14 cytoplasmatiske filamenter. Det mikrotubulære komplekset i både cilia og flagella slutter ved basen i en basal kropp eller basal kropp som er en hul sylinder med samme struktur som en sentriol.

de basale kroppene av cilia og flagella antas å oppstå ved reduplikasjon av sentrioler. Måten av reduplication av centriole er ikke kjent i det hele tatt, men som reduplication måte av kromosomer, sentriolene bevege seg mot overflaten membran av cellen og danner basal legemer eller kinetosomer som igjen gir opphav til cilia eller flagella.

de basale granulatene som ligger ved foten av cilia eller flagella, er også i stand til å dele seg i to, og hver dattergranulat er i stand til å produsere en ny cilium eller flagellum som tilfellet kan være.

arkitekturen til cilium er nært knyttet til ciliary beat. Retningen av ciliary beat er vinkelrett på en linje som forbinder de to sentrale tubuli.

Cytoplasma: Komponent # 3. Ergastiske Stoffer Eller Cytoplasmatiske Inneslutninger:

i grunnstoffet i cytoplasma ses mange ikke-levende legemer som kalles cytoplasmiske inneslutninger. Disse stoffene dannes som et resultat av metabolisme og akkumuleres i form av granuler eller krystaller som for eksempel kalsiumkarbonat, kalsiumoksalat, stivelseskorn, proteiner, pigmenter, tannin, harpikser og oljedråper.

Cytoplasma: Komponent # 4. Vacuole:

i grunnstoffet i cytoplasma kan man se ett eller flere vakuoler i tillegg til de levende komponentene. Det er en diskutabel sak om en vacuole bør behandles som en celle organelle. Vakuolene har vakuolære membraner eller tonoplaster og er fylt med vakuolær sap.

det er fortsatt et åpent spørsmål om vakuoler er avgrenset av en membran eller et cytoplasmatisk grensesnitt. Noen vakuoler ser ut til å representere glattveggede vesikler dannet av endoplasmatisk retikulum og har fibrillære forlengelser, dvs., bidrar endoplasmatisk retikulum til membranene av vakuoler.

denne oppfatningen ble utspurt på bakken at vakuoler mangler kontinuitet med enten endoplasmatisk retikulum eller nukleær membran.

den andre tankegangen hevder at vakuolene er avledet fra golgi-apparatet. Den vakuolære utviklingen i cellene av byggskudd apex støtter den andre visningen. Vakuolene får i volum ved enkel fusjon av mindre.

Mollenhauer og hans medarbeidere (1961) på den annen side foreslå en annen type vacuolar utvikling i cellene i root cap. Golgi-apparatet i disse cellene har blitt funnet å produsere små vesikler som tjener til å transportere materialet til periferien av cellen. Materialet i vakuolen etter disposisjon går inn i sammensetningen av celleveggen mens den vakuolære membranen smelter sammen med plasmamembranen.

vakuolene er av vanlig forekomst i cellene til både planter og dyr. I noen primitive encellede organismer inneholder vakuolene matpartikler, derfor kalles de matvakuoler. Disse hulrommene har en spesiell egenskap for sammentrekning og ekspansjon.

de pumper overflødig mengde vann og avfallsprodukter ut av cytoplasma og opprettholder dermed det bestemte indre trykket i cellen. Den flytende delen av vakuolen, den såkalte vacuolar sap, er aldri en levende substans. Det er en vannaktig løsning av løselig avfall inkludert pigmenter, sukker, urinsyre etc.