Lịch sử nguyên sinh chất, đặc điểm chung, thành phần, chức năng



các nguyên sinh chất nó là vật liệu sống của tế bào. Cấu trúc này được xác định lần đầu tiên vào năm 1839 như là một chất lỏng có thể phân biệt được của bức tường. Nó được coi là một chất trong suốt, nhớt và có thể mở rộng. Nó được hiểu là một cấu trúc không có tổ chức rõ ràng và với nhiều cơ quan.

Nó đã được coi là nguyên sinh chất là toàn bộ phần của tế bào nằm bên trong màng plasma. Tuy nhiên, một số tác giả đã bao gồm trong nguyên sinh chất màng tế bào, nhân và tế bào chất.

Hiện nay, thuật ngữ protoplasm không được sử dụng rộng rãi. Thay vào đó, các nhà khoa học đã ưu tiên tham khảo trực tiếp các thành phần tế bào.

Chỉ số

  • 1 Lịch sử
    • 1.1 Lý thuyết nguyên sinh
  • 2 Đặc điểm chung
  • 3 thành phần
    • 3.1 Màng sinh chất
    • 3.2 Tế bào chất
    • 3,3 Citosol
    • 3,4 Cytoskeleton
    • 3,5 bào quan
    • 3.6 Hạt nhân
  • 4 chức năng
    • 4.1 Tính chất sinh lý
  • 5 tài liệu tham khảo

Lịch sử

Thuật ngữ nguyên sinh được gán cho nhà giải phẫu học người Thụy Điển Jan Purkyne vào năm 1839. Nó được dùng để chỉ tài liệu huấn luyện của phôi động vật.

Tuy nhiên, đã có vào năm 1835, nhà động vật học Felix Dujardin mô tả chất bên trong thân rễ. Nó đặt tên sarcoda và chỉ ra rằng nó có tính chất vật lý và hóa học.

Sau đó, vào năm 1846, nhà thực vật học người Đức Hugo von Mohl đã giới thiệu lại thuật ngữ nguyên sinh chất để chỉ chất có trong tế bào thực vật.

Năm 1850, nhà thực vật học Ferdinand Cohn thống nhất các thuật ngữ, chỉ ra rằng trong cả thực vật và động vật đều có nguyên sinh chất. Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng trong cả hai sinh vật, chất lấp đầy các tế bào là tương tự nhau.

Năm 1872, Beale giới thiệu thuật ngữ này nhựa sinh học. Năm 1880, Hanstein đề xuất từ ​​này nguyên sinh chất, một thuật ngữ mới để chỉ toàn bộ tế bào, ngoại trừ thành tế bào. Thuật ngữ này đã được sử dụng bởi một số tác giả để thay thế tế bào.

Năm 1965, Lardy đưa ra thuật ngữ cytosol, mà sau đó được sử dụng để đặt tên cho chất lỏng bên trong tế bào.

Lý thuyết nguyên sinh

Nhà giải phẫu học Max Schultze đã đề xuất vào cuối thế kỷ 19 rằng nền tảng cơ bản của sự sống là nguyên sinh chất. Schultze cho rằng nguyên sinh chất là chất điều chỉnh các hoạt động sống còn của các mô ở cơ thể sống.

Nó được coi là các công trình của Schultze là điểm khởi đầu của lý thuyết nguyên sinh chất. Lý thuyết này được hỗ trợ bởi các đề xuất của Thomas Huxley vào năm 1868 và bởi các nhà khoa học khác cùng thời.

Lý thuyết nguyên sinh vật đặt ra rằng nguyên sinh chất là cơ sở vật chất của sự sống. Theo cách mà nghiên cứu về chất này sẽ cho phép hiểu được hoạt động của sinh vật, bao gồm cả các cơ chế di truyền.

Với sự hiểu biết tốt nhất về cấu trúc và chức năng của tế bào, lý thuyết nguyên sinh chất đã mất đi tính hợp lệ của nó.

Đặc điểm chung

Nguyên sinh chất được cấu thành bởi các hợp chất hữu cơ và vô cơ khác nhau. Chất phong phú nhất là nước, chiếm gần 70% tổng trọng lượng và chức năng của nó như một băng tải, dung môi, bộ điều nhiệt, chất bôi trơn và thành phần cấu trúc.

Ngoài ra, 26% nguyên sinh chất được tạo thành từ các đại phân tử hữu cơ nói chung. Đây là những phân tử lớn được hình thành bằng cách trùng hợp các đơn vị con nhỏ hơn.

Trong số này có carbohydrate, các đại phân tử bao gồm carbon, hydro và oxy, dự trữ năng lượng cho tế bào. Chúng được sử dụng trong các chức năng trao đổi chất và cấu trúc khác nhau của nguyên sinh chất.

Ngoài ra còn có nhiều loại lipit khác nhau (chất béo trung tính, cholesterol và phospholipids), cũng là nguồn năng lượng cho tế bào. Ngoài ra, chúng là một bộ phận cấu thành của màng điều hòa các chức năng nguyên sinh chất khác nhau.

Các protein chiếm gần 15% thành phần của nguyên sinh chất. Trong số này, chúng tôi có các protein cấu trúc. Những protein này tạo thành khung nguyên sinh chất, góp phần vào tổ chức và vận chuyển tế bào của chúng.

Các protein khác có trong nguyên sinh chất là các enzyme. Chúng hoạt động như chất xúc tác (các chất làm thay đổi tốc độ của phản ứng hóa học) của tất cả các quá trình trao đổi chất.

Tương tự như vậy, các ion vô cơ khác nhau có mặt chỉ tương ứng với 1% thành phần của chúng (kali, magiê, phốt pho, lưu huỳnh, natri và clo). Những điều này góp phần duy trì độ pH của nguyên sinh chất.

Linh kiện

Nguyên sinh chất bao gồm màng sinh chất, tế bào chất và nhân tế bào. Tuy nhiên, ngày nay, nhờ những tiến bộ của kính hiển vi điện tử, người ta đã biết rằng cấu trúc tế bào thậm chí còn phức tạp hơn.

Ngoài ra còn có một số lượng lớn các ngăn dưới, và nội dung tế bào rất phức tạp về cấu trúc. Ngoài các bào quan, được bao gồm ở đây như là một phần của tế bào chất.

Màng huyết tương

Màng huyết tương hoặc plasmalemma được cấu thành bởi khoảng 60% protein và 40% lipid. Sự sắp xếp cấu trúc của nó được giải thích bằng mô hình khảm chất lỏng. Trong đó, màng trình bày một lớp phospholipid trong đó protein được nhúng vào.

Nó được coi là tất cả các màng tế bào có cấu trúc tương tự. Tuy nhiên, plasmalemma là màng dày nhất trong tế bào.

Plasmalemma không được quan sát bằng kính hiển vi quang học. Mãi đến cuối thập niên 50 của thế kỷ XX, cấu trúc của nó mới có thể được chi tiết.

Tế bào chất

Tế bào chất được định nghĩa là tất cả các vật liệu của tế bào bên trong plasmalemma, không bao gồm nhân. Tất cả các bào quan được bao gồm trong tế bào chất (cấu trúc tế bào với hình thức và chức năng xác định). Ngoài ra các chất trong đó các thành phần tế bào khác nhau được ngâm.

Citosol

Các cytosol là pha lỏng của tế bào chất. Nó là một loại gel gần như lỏng chứa hơn 20% protein của tế bào. Phần lớn trong số này là enzyme.

Cytoskeleton

Các tế bào tạo thành một khung protein hình thành nên khung tế bào. Nó được hình thành bởi các vi chất và vi ống. Các vi chất chủ yếu được tạo thành từ Actin, mặc dù có các protein khác.

Những sợi này có thành phần hóa học khác nhau trong các loại tế bào khác nhau. Các vi ống là cấu trúc hình ống về cơ bản của tubulin.

Bào quan

Các bào quan là cấu trúc tế bào thực hiện một chức năng cụ thể. Mỗi cái được phân định bởi màng. Một số bào quan chỉ có một màng (không bào, dictyosome), trong khi một số khác được giới hạn bởi hai màng (ty thể, lục lạp).

Các màng của các bào quan có cấu trúc tương tự như plasmalemma. Chúng mỏng hơn và thành phần hóa học của chúng khác nhau tùy theo chức năng mà chúng thực hiện.

Trong các bào quan xảy ra các phản ứng hóa học khác nhau được xúc tác bởi các enzyme cụ thể. Mặt khác, chúng có thể di chuyển trong pha nước của tế bào chất.

Trong các bào quan có những phản ứng khác nhau có tầm quan trọng lớn đối với hoạt động của tế bào. Sự tiết ra các chất, quang hợp và hô hấp hiếu khí, trong số những người khác, xảy ra trong đó

Hạt nhân

Nhân là cơ quan tế bào chứa thông tin di truyền của tế bào. Trong cùng một quá trình phân chia tế bào xảy ra.

Ba thành phần của hạt nhân được công nhận: vỏ hạt nhân, nucleoplasm và nucleolus. Lớp vỏ hạt nhân tách hạt nhân ra khỏi tế bào chất và được hình thành bởi hai đơn vị màng. 

Nhân tế bào là chất bên trong được giới hạn bên trong bởi lớp vỏ hạt nhân. Đây là một pha nước chứa một số lượng lớn protein. Chúng chủ yếu là các enzyme điều hòa sự trao đổi chất của axit nucleic.

Chromatin (DNA trong pha phân tán của nó) được chứa trong nhân tế bào. Ngoài ra, nucleolus được trình bày, đó là một cấu trúc được hình thành bởi protein và RNA.

Chức năng

Tất cả các quá trình xảy ra trong tế bào được liên kết với nguyên sinh chất, thông qua các thành phần khác nhau của nó.

Màng plasma là một hàng rào cấu trúc chọn lọc kiểm soát mối quan hệ giữa một tế bào và môi trường xung quanh nó. Lipid ngăn chặn sự đi qua của các chất ưa nước. Các protein kiểm soát các chất có thể xuyên qua màng, điều chỉnh sự ra vào của cùng một tế bào.

Một số phản ứng hóa học xảy ra trong cytosol, chẳng hạn như glycolysis. Điều này can thiệp trực tiếp vào việc sửa đổi độ nhớt của tế bào, sự di chuyển của amip và các chu kỳ. Tương tự như vậy, nó có tầm quan trọng lớn trong việc hình thành trục chính phân bào trong quá trình phân chia tế bào.

Trong tế bào học, các vi chất có liên quan đến sự co rút và di chuyển của tế bào. Trong khi các vi ống can thiệp vào việc vận chuyển tế bào và góp phần định hình tế bào. Họ cũng tham gia vào sự hình thành của máy ly tâm, lông mao và vi khuẩn.

Vận chuyển nội bào, cũng như sự biến đổi, lắp ráp và bài tiết các chất, là trách nhiệm của mạng lưới nội chất và dictyosome..

Các quá trình biến đổi và tích lũy năng lượng xảy ra ở các sinh vật quang hợp có lục lạp. Việc thu được ATP thông qua hô hấp tế bào xảy ra trong ty thể.

Đặc tính sinh lý

Ba đặc tính sinh lý liên quan đến nguyên sinh chất đã được mô tả. Đây là sự trao đổi chất, sinh sản và khó chịu.

Tất cả các quá trình trao đổi chất của tế bào xảy ra trong nguyên sinh chất. Một số quá trình là đồng hóa và có liên quan đến sự tổng hợp của nguyên sinh chất. Những người khác là dị hóa, và can thiệp vào sự tan rã của họ. Quá trình trao đổi chất bao gồm các quá trình như tiêu hóa, hô hấp, hấp thu và bài tiết.

Tất cả các quá trình liên quan đến sinh sản bằng cách phân chia tế bào, cũng như mã hóa để tổng hợp protein cần thiết trong tất cả các phản ứng của tế bào xảy ra trong nhân của tế bào, chứa trong nguyên sinh chất.

Khó chịu là phản ứng của nguyên sinh chất với một kích thích bên ngoài. Điều này có thể kích hoạt một phản ứng sinh lý cho phép tế bào thích nghi với môi trường xung quanh nó.

Tài liệu tham khảo

  1. Liu D (2017) Tế bào và nguyên sinh chất như vật chứa, vật thể và chất: 1835-1861. Tạp chí Lịch sử Sinh học 50: 889-925.
  2. Paniagua R, M Nistal, P Sesma, M Álvarez-Uría, B Fraile, R Anadón, FJ Sáez và M Miguel (1997) tế bào học và mô học động vật và thực vật. Sinh học của tế bào động vật và thực vật và mô. Tái bản lần thứ hai. McGraw Hill-Interamericana của Tây Ban Nha. Madrid, Tây Ban Nha 960 p.
  3. Welch GR và J Clegg (2010) Từ lý thuyết nguyên sinh đến sinh học hệ thống tế bào: một phản xạ 150 năm. Am. J. Physiol. Tế bào vật lý. 298: 1280-1290.
  4. Welch GR và J Clegg (2012) Tế bào so với nguyên sinh chất: lịch sử xét lại. Tế bào sinh học Int. 36: 643-647.