Sudah diketahui bahwa sebagian besar makhluk hidup terdiri dari air dalam bentuk bebas atau terikat sebanyak 70 persen atau lebih. Dari mana asalnya begitu banyak, di mana itu dilokalisasi? Ternyata setiap sel dalam komposisinya memiliki air hingga 80%, dan hanya sisanya yang jatuh pada massa bahan kering.
Dan struktur "air" utama hanyalah sitoplasma sel. Ini adalah lingkungan internal yang kompleks, heterogen, dinamis, dengan fitur dan fungsi struktural yang akan kita kenal lebih jauh.
Protoplas
Istilah ini digunakan untuk menunjukkan seluruh isi internal dari setiap struktur terkecil eukariotik, yang dipisahkan oleh membran plasma dari "rekan" lainnya. Artinya, ini termasuk sitoplasma - lingkungan internal sel, organel yang terletak di dalamnya, nukleus dengan nukleolus dan materi genetik.
Organel apa yang terletak di dalam sitoplasma? Ini adalah:
- ribosom;
- mitokondria;
- EPS;
- Alat Golgi;
- lisosom;
- inklusi sel;
- vakuola (pada tumbuhan dan jamur);
- pusat sel;
- plastida (pada tumbuhan);
- silia dan flagela;
- mikrofilamen;
- mikrotubulus.
Inti, dipisahkan oleh karyolemma, dengan nukleolus dan molekul DNA, juga mengandung sitoplasma sel. Di tengahnya ada pada hewan, lebih dekat ke dinding - pada tumbuhan.
Dengan demikian, fitur struktural sitoplasma akan sangat bergantung pada jenis sel, pada organisme itu sendiri, milik kerajaan makhluk hidup. Secara umum, ia menempati semua ruang kosong di dalam dan melakukan sejumlah fungsi penting.
Matriks, atau hialoplasma
Struktur sitoplasma sel terutama terdiri dari pembelahannya menjadi beberapa bagian:
- hyaloplasma - bagian cair permanen;
- organel;
- inklusi adalah variabel struktur.
Matriks, atau hialoplasma, adalah komponen internal utama, yang dapat berada dalam dua keadaan - abu dan gel.
Sitosol merupakan sitoplasma sel yang memiliki sifat agregat lebih cair. Sitogelnya sama, tetapi dalam keadaan lebih padat, kaya akan molekul besar zat organik. Komposisi kimia umum dan sifat fisik hialoplasma dinyatakan sebagai berikut:
- zat koloid kental tidak berwarna, cukup kental dan berlendir;
- memiliki perbedaan yang jelas dalam hal organisasi struktural, namunkarena mobilitas, dapat dengan mudah mengubahnya;
- dari dalam diwakili oleh sitoskeleton atau kisi mikrotrabekular, yang dibentuk oleh filamen protein (mikrotubulus dan mikrofilamen);
- pada bagian kisi ini semua bagian struktural sel secara keseluruhan berada, dan karena mikrotubulus, aparatus Golgi dan RE, sebuah pesan terjadi di antara mereka melalui hialoplasma.
Dengan demikian, hialoplasma merupakan bagian penting yang menyediakan banyak fungsi sitoplasma di dalam sel.
Komposisi sitoplasma
Jika kita berbicara tentang komposisi kimia, maka bagian air dalam sitoplasma mencapai sekitar 70%. Ini adalah nilai rata-rata, karena beberapa tanaman memiliki sel di mana hingga 90-95% air. Bahan kering diwakili oleh:
- protein;
- karbohidrat;
- fosfolipid;
- kolesterol dan senyawa organik lain yang mengandung nitrogen;
- elektrolit (garam mineral);
- penyertaan dalam bentuk tetesan glikogen (dalam sel hewan) dan zat lain.
Reaksi kimia umum medium adalah basa atau sedikit basa. Jika kita mempertimbangkan bagaimana sitoplasma sel berada, maka fitur seperti itu harus diperhatikan. Bagian dikumpulkan di tepi, di wilayah plasmalemma, dan disebut ektoplasma. Bagian lain yang berorientasi lebih dekat ke karyolemma, disebut endoplasma.
Struktur sitoplasma sel ditentukan oleh struktur khusus - mikrotubulus dan mikrofilamen, jadi kami akan mempertimbangkannya secara lebih rinci.
Mikrotubulus
Beronggapartikel kecil memanjang hingga beberapa mikrometer. Diameter - dari 6 hingga 25 nm. Karena indikator yang terlalu sedikit, studi yang lengkap dan luas tentang struktur ini belum dimungkinkan, namun, diasumsikan bahwa dindingnya terdiri dari zat protein tubulin. Senyawa ini memiliki molekul berantai heliks.
Beberapa fungsi sitoplasma dalam sel dilakukan justru karena adanya mikrotubulus. Jadi, misalnya, mereka terlibat dalam membangun dinding sel jamur dan tumbuhan, beberapa bakteri. Dalam sel hewan, jumlahnya jauh lebih sedikit. Juga, struktur inilah yang melakukan pergerakan organel di sitoplasma.
Mikrotubulus itu sendiri tidak stabil, mampu dengan cepat hancur dan terbentuk kembali, diperbarui dari waktu ke waktu.
Mikrofilamen
Elemen sitoplasma yang cukup penting. Mereka adalah filamen panjang aktin (protein globular), yang, terjalin satu sama lain, membentuk jaringan umum - sitoskeleton. Nama lain adalah kisi mikrotrabekular. Ini adalah semacam fitur struktural sitoplasma. Memang, berkat sitoskeleton seperti itulah semua organel disatukan, mereka dapat berkomunikasi dengan aman satu sama lain, zat dan molekul melewatinya, dan metabolisme dilakukan.
Namun, diketahui bahwa sitoplasma adalah lingkungan internal sel, yang seringkali mampu mengubah data fisiknya: menjadi lebih cair atau kental, mengubah strukturnya (transisi dari sol ke gel dan sebaliknya). Dalam hal ini, mikrofilamen adalah bagian yang dinamis dan labil, yang mampucepat membangun kembali, mengubah, hancur dan membentuk kembali.
selaput plasma
Kehadiran banyak struktur membran yang berkembang dengan baik dan berfungsi normal penting bagi sel, yang juga merupakan semacam fitur struktural sitoplasma. Bagaimanapun, melalui penghalang membran plasma molekul, nutrisi dan produk metabolisme, gas untuk proses respirasi, dan sebagainya diangkut. Itulah mengapa sebagian besar organel memiliki struktur ini.
Mereka, seperti jaringan, terletak di sitoplasma dan membatasi konten internal inang mereka satu sama lain, dari lingkungan. Melindungi dan melindungi dari zat yang tidak diinginkan dan bakteri berbahaya.
Struktur sebagian besar serupa - model mosaik cairan, yang menganggap setiap plasmalemma sebagai lapisan biologis lipid, ditembus oleh molekul protein yang berbeda.
Karena fungsi sitoplasma dalam sel terutama merupakan pesan transportasi antara semua bagiannya, keberadaan membran di sebagian besar organel adalah salah satu bagian struktural hialoplasma. Dalam kompleks, bersama-sama, mereka melakukan tugas-tugas umum untuk memastikan kehidupan sel.
Ribosom
Struktur bulat kecil (hingga 20 nm), terdiri dari dua bagian - subunit. Bagian ini dapat eksis baik bersama-sama dan dipisahkan untuk beberapa waktu. Dasar komposisi: rRNA (asam ribonukleat ribosom) dan protein. Lokalisasi utama ribosom dalam sel:
- nukleus dan nukleolus di manapembentukan subunit itu sendiri pada molekul DNA;
- sitoplasma - ribosom di sini akhirnya terbentuk menjadi satu struktur, menyatukan bagian-bagiannya;
- membran nukleus dan retikulum endoplasma - ribosom mensintesis protein pada mereka dan segera mengirimkannya ke dalam organel;
- mitokondria dan kloroplas sel tumbuhan mensintesis ribosom mereka sendiri di dalam tubuh dan menggunakan protein yang dihasilkan, yaitu, dalam hal ini mereka ada secara mandiri.
Fungsi struktur ini adalah sintesis dan perakitan makromolekul protein, yang digunakan untuk aktivitas vital sel.
Retikulum Endoplasma dan Aparatus Golgi
Banyak jaringan tubulus, tubulus dan vesikel, membentuk sistem konduksi di dalam sel dan terletak di seluruh sitoplasma, disebut retikulum endoplasma, atau retikulum. Fungsinya sesuai dengan struktur - memastikan interkoneksi organel satu sama lain dan mengangkut molekul nutrisi ke organel.
Kompleks Golgi, atau aparatus, melakukan fungsi mengumpulkan zat-zat yang diperlukan (karbohidrat, lemak, protein) dalam sistem rongga khusus. Mereka dibatasi dari sitoplasma oleh membran. Juga, organoid inilah yang merupakan tempat sintesis lemak dan karbohidrat.
Peroksisom dan lisosom
Lisosom adalah struktur bulat kecil yang menyerupai vesikel berisi cairan. Mereka sangat banyak dan didistribusikan di sitoplasma, di mana mereka bergerak bebas di dalam sel. Tugas utama mereka adalah melarutkan partikel asing,yaitu, eliminasi "musuh" dalam bentuk bagian mati dari struktur seluler, bakteri, dan molekul lain.
Kandungan cairan jenuh dengan enzim, sehingga lisosom mengambil bagian dalam pemecahan makromolekul menjadi unit monomernya.
Peroksisom adalah organel kecil berbentuk oval atau bulat dengan membran tunggal. Diisi dengan konten cair, termasuk sejumlah besar enzim yang berbeda. Mereka adalah salah satu konsumen utama oksigen. Mereka melakukan fungsinya tergantung pada jenis sel di mana mereka berada. Sintesis mielin dimungkinkan untuk selubung serabut saraf, dan mereka juga dapat melakukan oksidasi dan netralisasi zat beracun dan berbagai molekul.
Mitokondria
Struktur ini tidak sia-sia disebut stasiun daya (energi) sel. Bagaimanapun, di dalamnya terjadi pembentukan pembawa energi utama - molekul asam adenosin trifosfat, atau ATP. Secara penampilan, mereka menyerupai kacang. Membran yang memisahkan mitokondria dari sitoplasma adalah ganda. Struktur internal sangat dilipat untuk meningkatkan luas permukaan untuk sintesis ATP. Lipatannya disebut krista, mereka mengandung sejumlah besar enzim yang berbeda untuk mengkatalisis proses sintesis.
Sebagian besar mitokondria memiliki sel otot pada hewan dan manusia, karena mereka membutuhkan konten dan konsumsi energi yang tinggi.
Fenomena Cyclose
Pergerakan sitoplasma dalam sel disebut siklosis. Terdiri dari beberapa jenis:
- osilasi;
- putar, atau melingkar;
- lurik.
Setiap gerakan diperlukan untuk memastikan sejumlah fungsi penting sitoplasma: pergerakan penuh organel di dalam hialoplasma, pertukaran nutrisi, gas, energi, dan pembuangan metabolit yang seragam.
Siklus terjadi pada sel tumbuhan dan hewan, tanpa pengecualian. Jika berhenti, maka tubuh akan mati. Oleh karena itu, proses ini juga merupakan indikator aktivitas vital makhluk.
Dengan demikian, kita dapat menyimpulkan bahwa sitoplasma sel hewan, sel tumbuhan, setiap sel eukariotik adalah struktur hidup yang sangat dinamis.
Perbedaan sitoplasma sel hewan dan sel tumbuhan
Sebenarnya, ada sedikit perbedaan. Rencana umum bangunan, fungsi yang dilakukan benar-benar mirip. Namun, masih ada beberapa kejanggalan. Jadi misalnya:
- Sitoplasma sel tumbuhan mengandung lebih banyak mikrotubulus yang berperan dalam pembentukan dinding selnya daripada mikrofilamen. Hewan melakukan sebaliknya.
- Inklusi sel dalam sitoplasma tumbuhan adalah butiran pati, sedangkan pada hewan adalah butiran glikogen.
- Sel tumbuhan ditandai dengan adanya organel yang tidak terdapat pada hewan. Ini adalah plastida, vakuola dan dinding sel.
Dalam hal lain, kedua struktur identik dalam komposisi dan struktur sitoplasma. Jumlah tautan elemen tertentu dapat bervariasi, tetapi kehadirannya wajib. Oleh karena itu, nilai sitoplasma dalam sel sebagaitumbuhan dan hewan sama-sama hebat.
Peran sitoplasma dalam sel
Nilai sitoplasma dalam sel sangat besar, jika tidak dikatakan sangat menentukan. Bagaimanapun, ini adalah dasar di mana semua struktur vital berada, sehingga sulit untuk melebih-lebihkan perannya. Kami dapat merumuskan beberapa poin utama yang mengungkapkan makna ini.
- Inilah yang menyatukan semua bagian penyusun sel menjadi satu sistem terpadu yang kompleks yang menjalankan proses kehidupan dengan lancar dan kolektif.
- Karena air, sitoplasma dalam sel bertindak sebagai media untuk berbagai interaksi biokimia yang kompleks dan transformasi fisiologis zat (glikolisis, nutrisi, pertukaran gas).
- Inilah "kapasitas" utama keberadaan semua organel sel.
- Menggunakan mikrofilamen dan tubulus, ia membentuk sitoskeleton, mengikat organel dan memungkinkan mereka untuk bergerak.
- Di dalam sitoplasma sejumlah katalis biologis terkonsentrasi - enzim, yang tanpanya tidak ada reaksi biokimia yang terjadi.
Meringkas, saya harus mengatakan yang berikut. Peran sitoplasma dalam sel praktis adalah kuncinya, karena merupakan dasar dari semua proses, lingkungan kehidupan dan substrat untuk reaksi.
