4 Principais Componentes do Citoplasma (Com o Diagrama)

Os pontos seguintes destacam os quatro principais componentes do Citoplasma. Os componentes são: 1. Groundplasm or Citoplasmic Matrix 2. Organóides ou organelas 3. Inclusões ou substâncias Ergásticas 4. Vacuolo.

Citoplasma: Componente # 1. Matriz Groundplasm ou citoplasmática:

em microscopia óptica o termo “groundplasm” refere-se à fracção líquida do citoplasma na qual outros componentes do protoplastos são suspensos.

em infra-estrutura, a substância moída ou matriz citoplasmática é definida como a parte líquida viscosa, homogénea, transparente e clara do citoplasma. Tem propriedades incomuns de ser capaz de tanto fluxo viscoso como um líquido e deformação elástica como um sólido.

citoplasmática matriz de perto a membrana externa tende a ser mais densa, como sólido e é geralmente referida como ectoplasm considerando que a matriz citoplasmática, no interior da célula, geralmente em estado fluído, é referido como endoplasm.

o solo contém uma grande variedade de sais inorgânicos e íons, bem como carboidratos, proteínas, gorduras e muitas outras substâncias orgânicas que estão além do limite de resolução do microscópio eletrônico. Esta substância Terra homogênea ainda permanece um desafio porque o mundo estrutural dos átomos do citoplasma ainda permanece desconhecido e precisa de exploração.

Citoplasma: Componente # 2. O Organoids ou Organelas:

UMA variedade de corpos vivos de concreto estruturas e funções são vistos suspenso no citoplasma, que são conhecidos como organoids ou organelas. Estas organelas são os principais locais para as várias atividades citoplásmicas. As organelas são de dois tipos: alguns preocupados com as obras químicas ou metabolismo do citoplasma e os outros preocupados com as obras mecânicas.

organelas envolvidas com a química funciona o citoplasma são:

(eu) Plastids (apenas nas células vegetais),

(ii) as Mitocôndrias,

(iii) complexo de Golgi,

(iv) Ribossomos,

(v) retículo endoplasmático e

(vi) Lisossomos, Microbodies e Peroxysomes. Os outros tipos de organelos relacionados com as obras mecânicas de citoplasma são::

(i) Microtúbulos,

(ii) Centrosomes (não visto nas células de plantas superiores),

(iii) os Flagelados e os Cílios.

um. O Plastids:

Estas são coloridos ou incolores citoplasmática organismos presentes em todas as células vegetais, exceto os fungos e procariotas. É apenas devido à presença destes plastídeos que as células vegetais são coloridas variadamente.

a cores, estes plastídeos podem ser agrupados nos seguintes tipos::

(eu) Leucoplasts ou leukoplasts (incolor),

(ii) os Cloroplastos (verde),

(iii) Chromoplasts (de cor diferente de verde).

os cromoplastos são responsáveis pelas cores amarela, rosa, vermelha das flores, frutos e folhas jovens das plantas. Leucoplastos são às vezes chamados amiloplastos se eles armazenam amido. Amiloplastos são encontrados principalmente nas células de órgãos de armazenamento, como em tubérculos de batata.

os plastídeos são geralmente coloridos devido à presença de vários tipos de substâncias corantes denominadas pigmentos.

alguns pigmentos importantes e as respectivas cores são indicados a seguir:

estes pigmentos encontram-se nos plastídeos. No entanto, existem certos pigmentos, tais como antocianinas, que não são encontrados nos plastídeos, mas são dissolvidos na substância moída do citoplasma. As cores azul, vermelho e rosa de algumas flores e folhas jovens da folhagem aparecem devido à presença de antocianinas.

Cloroplast é o mais importante entre todos os plastídeos e é o principal local de fotossíntese nas células vegetais. Os cloroplastos são de várias formas e tamanhos. Em plantas superiores, eles são geralmente em forma de uma lente biconvexo e são 4 a 6 µ de diâmetro e 2 a 3 µ de espessura.

o seu número numa célula varia de planta para planta e tecido para tecido. As células juvenis geralmente não possuem cloroplastos, mas contêm corpos sub-microscópicos chamados proplastídeos, dos quais cloroplastos se desenvolvem à medida que as células amadurecem. O cloroplasto desenvolve-se apenas nas células expostas à luz.

b. Mitocôndrias:

Existem vários termos sinônimos para a mitocôndria, como chondriochonds, chondriomes, mitosomes, chondriosomes e assim por diante. Foi Kolliker que observou estruturas semelhantes aos grânulos nas células musculares dos insectos no ano de 1880. Flemming (1882) os nomeou fila e mais tarde em Altmann (1890) os nomeou bioplastos.

em 1897, Benda demonstrou objetos semelhantes nas células e atribuiu-lhes o nome mitocôndria. Lewis e Lewis (1914) demonstrou a possibilidade de que as mitocôndrias estão preocupados com alguma atividade metabólica da célula e Hogeboom (1948) demonstrou que as mitocôndrias são os principais locais para a respiração celular. A presença de mitocôndrias na célula da planta foi detectada pela primeira vez por F. Meves em 1904 na Nymphaea. Anúncios publicitários:

as mitocôndrias estão virtualmente presentes em todas as células aeróbicas. Eles estão ausentes em bactérias, outras células procarióticas e células vermelhas maduras dos organismos multicelulares.

as mitocôndrias são limitadas por duas camadas de membranas unitárias. A camada interna é invaginada para formar placas tipo dedo, tipo placa ou tipo saco no lúmen da mitocôndria. Estas dobras ou placas são chamadas cristae. O espaço entre as membranas exterior e interior e o espaço central está cheio de matriz mitocondrical viscosa que contém enzimas oxidativas e coenzimas.

as mitocôndrias são corpos incolores amplamente distribuídos na substância moída do citoplasma. Estes são facilmente diferenciados de outros componentes citoplásmicos por processo de coloração. Eles são seletivamente manchados por uma mancha especial Janus green. As mitocôndrias têm formas diferentes. Podem ser fibrilares, esféricas, com forma de haste e ovais e podem mudar de uma forma para outra, dependendo das condições fisiológicas das células.

mitocôndria mede normalmente de 0,5 µ a 1,0 µ em diam e atinge um comprimento até 40 µ. Contêm numerosas enzimas que participam nos passos oxidativos do ciclo de Krebs no processo respiratório. Os compostos de fosfato de alta energia como difosfato de adenosina (ADP) e trifosfato de adenosina (ATP) também são sintetizados e armazenados na mitocôndria.

estes compostos de fosfato após a sua decomposição libertam uma enorme quantidade de energia que é necessária na conclusão de muitos processos químicos do citoplasma. É por isso que as mitocôndrias são consideradas como “casa de poder” da célula. Anúncios publicitários:

Eles são os principais, mas não o único sites de oxidação, pois a oxidação de alguns compostos também tem lugar no chão substância do citoplasma, com a ajuda de enzimas presentes nele (Fig. 1.19). Complexo de Golgi:

esta organela citoplasmática tem o nome da sua descobridora Golgi. A estrutura foi descoberta em 1898. Os corpos de golgi também são chamados lipochondria. Durante vários anos houve um considerável desacordo sobre a existência desse órgão. A maioria dos primeiros biólogos acreditava que era um artefato de fixação ou coloração de procedimentos. Estudos com microscópio de contraste de fase no início da década de 1940 também indicaram a existência de corpos de golgi. O estudo de micrografos de elétrons de seções finas de células em 1950 finalmente provou, sem dúvida, a existência de corpos de golgi em todas as células de eucariontes. O aparelho de golgi não existe nos procariotas.

O elétron microscópica estudos têm revelado que esta organela consiste em uma série de compacta agrupados suave contorno da membrana de vesículas limitadas de variável de formas e dimensões e número variável de pequenos vacúolos .

as membranas do complexo de golgi são de lipoproteínas. As funções do complexo golgi são o armazenamento de proteínas e enzimas e secreção de muitos materiais importantes, incluindo materiais de parede celular.

D. retículo Endoplásmico:

o termo “reticulum endoplasmático” foi introduzido por Porter e Kallman (1952). Pelo uso de ultrafinos seções e melhor fixação de técnicas desenvolvidas pela Palade e Porter (1954), foi finalmente reconhecido que o retículo endoplasmático apresentados cavidades de uma grande variedade de formas e dimensões, rodeado por membranas.

o retículo endoplásmico é encontrado quase universalmente em células eucarióticas. Falta nas células bacterianas e mixofícicas. É um sistema ou rede de túbulos finos ligados à membrana interligados chamados canaliculae (Fig. 1.20). Obviamente, retículo endoplásmico (ER) é um sistema oco.

por vezes, aparece como um sistema contínuo, ligado de um lado à membrana plasmática e do outro lado ao envelope nuclear. Esta continuidade não é reconhecível nas seções finas da célula. As membranas do retículo endoplasmático são estudadas com uma única camada de partículas opacas da ribonucleoproteína chamada ribossomas.

o retículo endoplásmico em determinada região da célula pode ser desprovido de partículas ribossomas.

E. Função:

as funções do retículo endoplásmico ainda não são perfeitamente compreendidas. As canaliculae do retículo endoplásmico servem provavelmente como sistema de transporte de matérias-primas do ambiente citoplásmico para a maquinaria enzimática localizada na mitocôndria e em outros lugares da célula e também fornecem vias para a difusão de metabolitos em toda a célula.

as canaliculae actuam como canais de transporte de produtos secretários. Palade (1956) has observed secretory grânulos in the cavity of the endoplasmic reticulum.

Vários grânulos secretores de retículo endoplasmático granular são transportados para outras organelas como segue:

Granular ER → agranular ER →cistemae de Golgibody → grânulos secretores

O endoplarmic reticulum atua como ultra-estrutura esquelética quadro na célula. O retículo endoplásmico proporciona maior superfície para as várias atividades enzimáticas. Contém muitas enzimas que realizam várias reacções metabólicas.

F. microssomas:

os microssomas são um tipo especial de organelas no citoplasma que são descritas como pequenas vesículas delimitadas por membranas finas de superfície de lipoproteínas impregnadas com pequenas partículas ribossomas. Estes são supostos ter-se desenvolvido quando as canaliculae do ergastoplasma são quebradas em esferas pequenas.

os microssomas encontram-se dispersos no citoplasma. Estes corpos ricos em RNA são os principais locais para a síntese de proteínas e suas membranas estão envolvidas na síntese de esteróides.

G. lisossomas, Micro-corpos e peroxissomas:

na matriz citoplasmática das células animais são encontrados corpos com formas variadas, normalmente limitados por uma única membrana superficial e contendo enzimas hidrolíticas. Estes são chamados lisossomas (Fig. 1.19). Lisossomas foram relatados pela primeira vez por de Duve em 1955.

em 1964, p. Matile demonstrou a ocorrência de lisossomas no fungo Neurospora. Os lisossomas provêm do complexo de golgi. Os lisossomas são de natureza lítica e estão envolvidos na digestão de substâncias intracelulares.

a função da membrana lisossómica é separar as enzimas hidrolíticas de outra parte da célula, protegendo assim a célula da auto-digestão. Quando as células morrem, os lisossomas libertam as enzimas que rapidamente digerem a célula. Os lisossomas das células vegetais são grânulos de armazenamento ligados à membrana que contêm uma variedade de enzimas hidrolíticas e que compreendem sphaerossomas, grãos de aleurona e vacúolos. Microorganismos:

no solo de muitas células são encontrados corpos ligados à membrana esférica ou ovóide de tamanho variável, 0.2-1.5 mµ de diâmetro que são chamados micro-corpos. Estes corpos são cercados por uma única membrana unitária e contêm materiais densos ou cristalinos, a matriz. Recentemente, descobriu-se que contêm enzimas particularmente catalases, oxidases e enzimas para o metabolismo do peróxido de hidrogénio.

I. ribossomas:

no citoplasma das células ocorrem partículas compostas por ácido ribonucleico (ARN) e proteínas. Estes são chamados ribossomas. Estas partículas ocorrem livremente no citoplasma e também permanecem ligadas à membrana do retículo endoplasmático.

os tamanhos dos ribossomas variam um pouco, sendo aproximadamente 150 Å em bactérias, cloroplastos e mitocôndrias e 140-200 Å no citoplasma da planta eucariótica e células animais. Cada ribossoma é composto por duas subunidades; uma subunidade menor, chamada subunidade 40s e uma subunidade maior chamada subunidade 60s.

os ribossomas permanecem ligados com a membrana do retículo endoplasmático pela subunidade maior. A subunidade menor permanece ligada à subunidade maior formando uma estrutura semelhante. Os ribossomas são os principais locais de síntese de proteínas 3f.

J. Microtúbulos:

microtúbulos e filamentos citoplásmicos foram descobertos recentemente no citoplasma de uma grande variedade de células vegetais e Animais, pelo que podem agora ser considerados como o componente universal das células eucarióticas. Filamentos citoplásmicos são varetas de comprimento indefinido e 40-50 Å de espessura. Tais filamentos são observados na maioria das células vegetais indiferenciadas.

o sistema filamentoso constitui presumivelmente uma parte da maquinaria mecânica que converte a energia química em trabalho e, assim, produz a rápida transmissão citoplásmica e fornece força. Eles são retos e indefinidos em comprimento e têm uma aparência oca. Cada microtúbulo é um agregado de cerca de 10 a 14 microfilamentos longitudinais (Fig. 1.21).

também é possível que o sub-unidades responsáveis pela formação dos filamentos citoplasmáticos pode agregar, de tal maneira a formar microtúbulos directamente, sem que primeiro se formando microfilaments. Estudo microscópico eletrônico lançou muita luz sobre a estrutura destes túbulos citoplásmicos.

são diferentes de outras estruturas tubulares, tais como retículo endoplasmático, corpos de golgi. Microtúbulos são de cerca de 200 a 270 Å em diâmetro externo, com uma parede densa de elétrons de cerca de 50 a 70 Å de espessura. Eles são encontrados em estado rotativo. Estão presentes no fuso nuclear, nos cinetossomas e nos cílios. Assim, como os filamentos, os microtúbulos parecem estar envolvidos com a maquinaria do movimento. Estes túbulos também desempenham um papel importante na manutenção da forma da célula. Assim, como filamentos, microtúbulos formam a parte do citoesqueleto na matriz citoplasmática. As outras funções destes túbulos ainda não foram descobertas. Centrosome:

nas células de algumas plantas inferiores e de todos os animais, ocorre uma estrutura radiante no citoplasma muito próximo do núcleo. Isso é chamado de centrosome. O termo centrosome foi cunhado por T. Boveri em 1888. Consiste em sistema de irradiação, os raios astral ou astral, e um par de grânulos, os centrióis ou diplossomas (Fig. 1.19).

os centríolos são corpos auto-duplicadores independentes, 300-500 mµ em comprimento e 150 mµ a 160 mµ, em diâmetro. Formam um ângulo de 90° um com o outro. A ultraestrutura de uma célula revela que o centriole é um pequeno cilindro em forma de barril, composto de nove trigêmeos uniformemente espaçados longitudinalmente de rodados ou fibrilos embutidos em densa matriz amorfa.

uma extremidade do centriol parece estar fechada enquanto a outra extremidade está aberta.

a unidade mais interna de cada tripleto é designada subfibril a e os outros dois subfibril B E C. Todos os três subfibrils têm microtúbulos uma jante densa e um centro menos denso dando-lhes aparência oca. Na verdade, ainda não foi estabelecido se são túbulos ou fibras sólidas com um córtex denso e interior claro.

Subfibrils Um dos nove trigêmeos são uniformemente espaçadas na circunferência de um círculo com cerca de 150 mµ de diâmetro e cada trio é inclinado de modo que uma linha através dos centros das suas sub-unidades fazem um ângulo de 30° com uma tangente ao círculo no ponto médio de subfibril A.

O arranjo de escorando-se na parede do centriole, portanto, assemelha-o conjunto de propulsores de um pirotécnicos catavento. O Subfibril A é fornecido com dois braços divergentes curtos. Um dos dois braços, direcionado para dentro ao longo de um raio, tem extremidade livre apontando para o centro do centriole e o outro braço, direcionado para fora conecta A com subfibril C do tripleto seguinte.

os trigémeos sucessivos estão assim ligados, subfibril a Fig. C, em torno da circunferência do centriolo por uma série de densidades lineares finas (Fig. 1.22).

O interior do centriole geralmente é preenchido com um citoplasma homogêneo de baixa densidade, mas pode conter um ou mais pequenos grânulos densos. Às vezes, os braços fibrosos ou microtúbulos também irradiam deles. Em alguns tipos de células, duas ou mais estruturas pericentriolares ou satélites são implantados em torno do centriol. Estes assumem várias formas.

recentemente, a presença de DNA e RNA tem sido notada nos centrióis. Provavelmente a informação para a síntese de centrióis é obtida a partir de uma pequena unidade de DNA contendo peso de cerca de 2 X 10-16 gm.

L. Função:

Centrosome desempenha uma função mecânica na célula. Antes do início da divisão nuclear, o centrossome divide-se em dois. Dois centrosomas migram para os dois pólos opostos do núcleo onde estão envolvidos na formação do aparelho mitótico e dirigem a separação dos cromossomas durante a divisão nuclear.

M. Flagella e Cilia:

os cílios e flagelos estão batendo rapidamente e os processos filamentosos contracteis emergem do citoplasma. Recentemente, eles foram examinados com microscópio eletrônico e descobriu-se que cílios e flagelos em toda a planta e reinos animais mostram estruturas idênticas. Cílios foram definidos como longos processos cilíndricos cónicos na ponta e compostos por um complexo de filamento axial embutido numa matriz e encerrado numa membrana ciliar contínua na base com a membrana celular propriamente dita.

Apesar de não há estruturais fundamentais diferença entre os cílios e os flagelados ainda assim, ambos podem ser distinguidas umas das outras pelas seguintes características:

(i) Os flagelados são poucos em número em cada célula, mas os cílios são numerosos em número por célula.

(ii) os flagelos são longos em proporção ao tamanho da célula, enquanto os cílios são pequenos. O eixo do cilio é de 0,2-0,25 µ de diâmetro e de 5 a 10 µ. longo. Os flagelos variam deste comprimento para cima até 150 µ ou mais.

(iii) The flagella beat independently and exhibit undulatory motion while the cilia tend to beat in coordinated rhythms and move in a sweeping or pendular stroke.

os flagelos e os cílios têm um “complexo de fibras axiais” constituído por um número constante de fibrilas ou microtúbulos internos, ou seja, 11, dos quais dois estão no centro e nove micro-fibrilhas uniformemente espaçadas permanecem dispostas em torno das duas fibrilas centrais (9 + 2). Estas onze fibrilas permanecem embutidas na matriz de consistência líquida e fechadas em uma membrana unitária de 90 Å espessura(Fig. 1.23). Aparelhos ciliares

as duas fibrilhas centrais do complexo de fibras axiais encontram-se isoladas. Eles são aproximadamente circulares em Seção transversal, 240 A de diâmetro e cerca de 360 A de centro para Centro. Eles são envoltos por uma bainha central que mostra a composição espiral na seção longitudinal (Fig. 1.24). Eles têm aparência tubular com região externa mais densa e núcleo central leve.

as nove fibrilas periféricas diferem das duas fibrilas centrais por serem dobradas (ou seja, cada uma composta por duas sub-fibrilas). Medem aproximadamente 38 A por 260 A em secções transversais. Um subfibril de cada gibão é designado como subfibril Um e o outro como subfibril B.

O subfibril Um tem um perfil circular, enquanto o subfibril B é crescentric e ações de um setor da parede de subfibril A. A curva de septo entre os dois é, portanto, uma parte do muro da subfibril Um e é convexo em direção subfibril B. Subfibril B independente de subfibril Å não seria uma completa dos túbulos (Figs. 1, 24 e 1, 25).

O subfibril Uma ursos 2 braços curtos que o projeto rumo subfibril B do próximo gibão. Gibbons demonstrou que estes braços são compostos de proteínas que ele nomeou dynein, que parece estar envolvido na produção de trabalho mecânico. O interior do subfibril A nos cílios de alguns tipos de células parece mais escuro do que o do subfibril B.

as fibrilhas ou túbulos ciliares e os microtúbulos citoplásmicos são semelhantes na aparência e dimensão e, como os microtúbulos ciliares citoplásmicos são compostos por cerca de 10-14 filamentos citoplásmicos. O complexo microtubular em ambos os cílios e flagelos termina em sua base em um corpo basal ou corpúsculo basal que é um cilindro oco com a mesma estrutura que um centriol. Acredita-se que os corpos basais de cílios e flagelos surgem pela reduplicação de centrióis. A maneira de reduplicação do centriol não é conhecida de todo, mas como a maneira de reduplicação dos cromossomos, os centrióis se movem em direção à membrana superficial da célula e formam os corpos basais ou cinetossomas que, por sua vez, dão origem a cílios ou flagela.

os grânulos basais situados na base de cílios ou flagelos também são capazes de se dividir em dois e cada granulado da filha é capaz de produzir um novo cílio ou flagelo, conforme o caso.

a arquitectura do cílio está intimamente relacionada com a batida ciliar. A direção da batida ciliar é perpendicular a uma linha que une os dois túbulos centrais.

Citoplasma: Componente # 3. Substâncias ergásticas ou inclusões citoplasmáticas:

na substância terrestre do citoplasma são vistas muitos corpos não-vivos chamados inclusões citoplasmáticas. Essas substâncias são formadas como resultado do metabolismo e são acumuladas na forma de grânulos ou cristais, como por exemplo, carbonato de cálcio, oxalato de cálcio, grãos de amido, proteínas, pigmentos, taninos, resinas e gotas de óleo.

Citoplasma: Componente # 4. Vacuolo:

na substância moída do citoplasma pode ser visto um ou mais vacúolos além dos componentes vivos. É uma questão discutível se um vacuole deve ser tratado como uma organela celular. Os vacúolos têm membranas vacuolares ou tonoplastos e são cheios de seiva vacuolar. Continua em aberto a questão de saber se os vacúolos são ou não delimitados por uma membrana ou uma interface citoplásmica. Alguns vacúolos parecem representar vesículas de paredes lisas formadas por retículo endoplasmático e têm extensões fibrilares, i.e. o retículo endoplásmico contribui para as membranas dos vacúolos. Esta visão foi questionada com base no fato de que os vacúolos não têm qualquer continuidade com retículo endoplásmico ou membrana nuclear.

a Segunda Escola de pensamento sustenta que os vacúolos são derivados do aparelho de golgi. O desenvolvimento vacuolar nas células do ápice de tiro de cevada suporta a segunda vista. Os vacúolos ganham em volume por simples fusão de menores.

Mollenhauer and his associates (1961) on the other hand suggest a different type of vacuolar development in the cells of root cap. O aparelho de golgi destas células foi encontrado para produzir pequenas vesículas que servem para transportar o material para a periferia da célula. O material do vacúolo após a disposição entra na composição da parede celular, enquanto a membrana vacuolar se funde com a membrana plasmática.

os vacúolos são de ocorrência comum nas células de plantas e animais. Em alguns organismos unicelulares primitivos os vacúolos contêm partículas de alimentos, daí eles são chamados de vacúolos alimentares. Estas cavidades têm propriedades especiais de contração e expansão.

bombeiam a quantidade excessiva de água e de resíduos para fora do citoplasma, mantendo assim a pressão interna definida na célula. A porção líquida do vacúolo, a chamada seiva vacuolar, nunca é uma substância viva. É uma solução aquosa de resíduos solúveis, incluindo pigmentos, açúcares, ácido úrico, etc.