Հայտնի է, որ կենդանի էակների մեծ մասը կազմված է ջրից՝ ազատ կամ կապված ձևով 70 և ավելի տոկոսով: Որտեղի՞ց է այդքան շատ, որտեղի՞ց է տեղայնացված։ Պարզվում է, որ իր կազմի յուրաքանչյուր բջիջ ունի մինչև 80% ջուր, և միայն մնացածն է ընկնում չոր նյութի զանգվածի վրա։
Իսկ հիմնական «ջրային» կառուցվածքը հենց բջջի ցիտոպլազմն է։ Սա բարդ, տարասեռ, դինամիկ ներքին միջավայր է, որի կառուցվածքային առանձնահատկություններին և գործառույթներին մենք կծանոթանանք հետագա:
Պրոտոպլաստ
Այս տերմինն օգտագործվում է ցանկացած էուկարիոտի ամենափոքր կառուցվածքի ամբողջ ներքին պարունակությունը նշելու համար, որն առանձնացված է պլազմային թաղանթով իր մյուս «կոլեգաներից»: Այսինքն՝ սա ներառում է ցիտոպլազմա՝ բջջի ներքին միջավայրը, նրանում տեղակայված օրգանելները, միջուկը միջուկներով և գենետիկական նյութով։
Ի՞նչ օրգանոիդներ են գտնվում ցիտոպլազմայի ներսում: Սա է՝
- ռիբոսոմներ;
- միտոքոնդրիա;
- EPS;
- Գոլգի ապարատ;
- լիզոսոմներ;
- բջջային ընդգրկումներ;
- վակուոլներ (բույսերի և սնկերի մեջ);
- բջջային կենտրոն;
- պլաստիդներ (բույսերում);
- cilia և flagella;
- միկրոթելեր;
- միկրոխողովակներ.
Կարիոլեմայով առանձնացված միջուկը միջուկներով և ԴՆԹ-ի մոլեկուլներով պարունակում է նաև բջջի ցիտոպլազմա: Կենտրոնում այն կենդանիների մեջ է, պատին ավելի մոտ՝ բույսերում։
Այսպիսով, ցիտոպլազմայի կառուցվածքային առանձնահատկությունները մեծապես կախված կլինեն բջիջի տեսակից, բուն օրգանիզմից, նրա պատկանելությունը կենդանի էակների թագավորությանը: Ընդհանուր առմամբ, այն զբաղեցնում է ներսում ամբողջ ազատ տարածությունը և կատարում է մի շարք կարևոր գործառույթներ։
Մատրիցա, կամ հիալոպլազմա
Բջջի ցիտոպլազմայի կառուցվածքը հիմնականում բաղկացած է այն մասերի բաժանվելուց.
- հյալոպլազմ - մշտական հեղուկ մաս;
- օրգանելներ;
- ներառումները կառուցվածքի փոփոխականներ են:
Մատրիցը կամ հիալոպլազմը հիմնական ներքին բաղադրիչն է, որը կարող է լինել երկու վիճակում՝ մոխիր և գել:
Ցիտոզոլը բջջային ցիտոպլազմա է, որն ունի ավելի հեղուկ ագրեգատային բնույթ: Ցիտոգելը նույնն է, բայց ավելի խիտ վիճակում, հարուստ օրգանական նյութերի մեծ մոլեկուլներով։ Հիալոպլազմայի ընդհանուր քիմիական բաղադրությունը և ֆիզիկական հատկությունները արտահայտված են հետևյալ կերպ՝
- անգույն, մածուցիկ կոլոիդ նյութ, բավականին հաստ և ցեխոտ;
- Այնուամենայնիվ, -ն ունի հստակ տարբերակում կառուցվածքային կազմակերպման առումովշարժունակության շնորհիվ կարող է հեշտությամբ փոխել այն;
- ներսից ներկայացված է ցիտոկմախքով կամ միկրոտրաբեկուլային ցանցով, որը ձևավորվում է սպիտակուցային թելերով (միկրոխողովակներ և միկրոթելեր);
- այս ցանցի մասերի վրա տեղակայված են բջջի բոլոր կառուցվածքային մասերը, որպես ամբողջություն, և միկրոխողովակների, Գոլջիի ապարատի և ԷՀ-ի շնորհիվ նրանց միջև հաղորդագրություն է հայտնվում հիալոպլազմայի միջոցով:
Այսպիսով, hyaloplasm-ը կարևոր մասն է, որն ապահովում է բջջի ցիտոպլազմայի բազմաթիվ գործառույթներ:
Ցիտոպլազմայի կազմը
Եթե խոսենք քիմիական կազմի մասին, ապա ցիտոպլազմում ջրի տեսակարար կշիռը կազմում է մոտ 70%: Սա միջին արժեք է, քանի որ որոշ բույսեր ունեն բջիջներ, որոնցում մինչև 90-95% ջուր: Չոր նյութը ներկայացված է՝
- սպիտակուցներ;
- ածխաջրեր;
- ֆոսֆոլիպիդներ;
- խոլեստերին և այլ ազոտ պարունակող օրգանական միացություններ;
- էլեկտրոլիտներ (հանքային աղեր);
- ներառումներ գլիկոգենի կաթիլների (կենդանական բջիջներում) և այլ նյութերի տեսքով։
Միջավայրի ընդհանուր քիմիական ռեակցիան ալկալային է կամ թեթևակի ալկալային: Եթե հաշվի առնենք, թե ինչպես է գտնվում բջջի ցիտոպլազմը, ապա պետք է նշել նման առանձնահատկություն. Մասը հավաքվում է եզրին, պլազմալեմայի շրջանում և կոչվում է էկտոպլազմա։ Մյուս մասը կողմնորոշված է կարիոլեմային ավելի մոտ, կոչվում է էնդոպլազմա:
Բջջի ցիտոպլազմայի կառուցվածքը որոշվում է հատուկ կառուցվածքներով՝ միկրոխողովակներով և միկրոթելերով, ուստի մենք դրանք կքննարկենք ավելի մանրամասն։
Միկրոխողովակներ
Խոռոչփոքր երկարաձգված մասնիկներ՝ մինչև մի քանի միկրոմետր չափի: Տրամագիծը - 6-ից 25 նմ: Չափազանց խղճուկ ցուցանիշների պատճառով այս կառույցների ամբողջական և տարողունակ ուսումնասիրությունը դեռևս հնարավոր չէ, այնուամենայնիվ, ենթադրվում է, որ դրանց պատերը բաղկացած են սպիտակուցային նյութից՝ տուբուլինից։ Այս միացությունն ունի շղթայական ոլորված մոլեկուլ։
Բջջում ցիտոպլազմայի որոշ գործառույթներ կատարվում են հենց միկրոխողովակների առկայության շնորհիվ։ Այսպիսով, օրինակ, նրանք մասնակցում են սնկերի և բույսերի, որոշ բակտերիաների բջջային պատերի կառուցմանը: Կենդանական բջիջներում դրանք շատ ավելի քիչ են: Բացի այդ, հենց այս կառույցներն են իրականացնում օրգանելների շարժումը ցիտոպլազմայում:
Միկրոխողովակները իրենք անկայուն են, կարող են արագ քայքայվել և նորից ձևավորվել՝ ժամանակ առ ժամանակ նորանալով:
Միկրոթելեր
Ցիտոպլազմայի բավական կարևոր տարրեր. Դրանք ակտինի երկար թելեր են (գլոբուլային սպիտակուց), որոնք, միահյուսվելով միմյանց, կազմում են ընդհանուր ցանց՝ ցիտոկմախք։ Մեկ այլ անուն է microtrabecular վանդակավոր. Սա ցիտոպլազմայի կառուցվածքային առանձնահատկությունների մի տեսակ է: Իրոք, նման ցիտոկմախքի շնորհիվ է, որ բոլոր օրգանելները միասին են պահվում, նրանք կարող են ապահով կերպով շփվել միմյանց հետ, դրանցով անցնում են նյութեր և մոլեկուլներ, և իրականացվում է նյութափոխանակություն։
Սակայն հայտնի է, որ ցիտոպլազմը բջջի ներքին միջավայրն է, որը հաճախ ունակ է փոխել իր ֆիզիկական տվյալները՝ դառնալով ավելի հեղուկ կամ մածուցիկ, փոխելով իր կառուցվածքը (անցում սոլից գելին և հակառակը). Այս առումով միկրոթելերը դինամիկ, անկայուն մաս են, ունակարագ վերակառուցվել, փոխվել, քայքայվել և նորից ձևավորվել։
Պլազմային թաղանթներ
Բջջի համար կարևոր է լավ զարգացած և նորմալ գործող բազմաթիվ թաղանթային կառուցվածքների առկայությունը, որը նաև կազմում է ցիտոպլազմայի կառուցվածքային առանձնահատկությունները: Ի վերջո, հենց պլազմային մեմբրանի պատնեշների միջոցով են տեղափոխվում մոլեկուլները, սննդանյութերը և նյութափոխանակության արտադրանքները, շնչառական գործընթացների համար նախատեսված գազերը և այլն: Ահա թե ինչու օրգանելների մեծ մասն ունի այս կառուցվածքը։
Նրանք ցանցի նման գտնվում են ցիտոպլազմում և սահմանազատում են իրենց հյուրընկալողների ներքին պարունակությունը միմյանցից, շրջակա միջավայրից: Պաշտպանեք և պաշտպանեք անցանկալի նյութերից և վնասակար բակտերիաներից:
Նրանց մեծ մասի կառուցվածքը նման է՝ հեղուկ-մոզաիկ մոդել, որը յուրաքանչյուր պլազմալեմա դիտարկում է որպես լիպիդների կենսաշերտ՝ ներթափանցված տարբեր սպիտակուցի մոլեկուլներով։
Քանի որ բջջում ցիտոպլազմայի գործառույթները հիմնականում տրանսպորտային հաղորդագրություն են նրա բոլոր մասերի միջև, օրգանելների մեծ մասում թաղանթների առկայությունը հիալոպլազմայի կառուցվածքային մասերից մեկն է: Համալիրում նրանք բոլորը միասին կատարում են ընդհանուր առաջադրանքներ՝ ապահովելու բջջի կյանքը։
Ռիբոսոմ
Փոքր (մինչև 20 նմ) կլորացված կառույցներ՝ կազմված երկու կեսերից՝ ենթամիավորներից։ Այս կեսերը կարող են գոյություն ունենալ և՛ միասին, և՛ առանձին որոշ ժամանակով: Կազմի հիմքը՝ rRNA (ռիբոսոմային ռիբոնուկլեինաթթու) և սպիտակուց։ Բջջում ռիբոսոմների հիմնական տեղայնացումը՝
- միջուկ և միջուկ, որտեղԴՆԹ-ի մոլեկուլի վրա իրենց ենթամիավորների ձևավորումը;
- ցիտոպլազմա - այստեղ ռիբոսոմները վերջապես ձևավորվում են մեկ կառույցի մեջ՝ միավորելով կեսերը;
- միջուկի և էնդոպլազմիկ ցանցի թաղանթներ - ռիբոսոմները սինթեզում են սպիտակուցը դրանց վրա և անմիջապես ուղարկում այն օրգանելների ներս;
- բուսական բջիջների միտոքոնդրիան և քլորոպլաստները սինթեզում են իրենց սեփական ռիբոսոմները մարմնի ներսում և օգտագործում արտադրված սպիտակուցները, այսինքն՝ այս առումով դրանք գոյություն ունեն ինքնուրույն:
Այս կառուցվածքների գործառույթներն են սպիտակուցային մակրոմոլեկուլների սինթեզն ու հավաքումը, որոնք ծախսվում են բջջի կենսագործունեության վրա։
Էնդոպլազմիկ ցանց և Գոլջիի ապարատ
Խողովակների, խողովակների և վեզիկուլների բազմաթիվ ցանցեր, որոնք հաղորդիչ համակարգ են կազմում բջջի ներսում և տեղակայված ամբողջ ցիտոպլազմայում, կոչվում է էնդոպլազմիկ ցանց կամ ցանց: Նրա գործառույթը համապատասխանում է կառուցվածքին` ապահովելով օրգանելների փոխկապակցումը միմյանց հետ և սննդանյութերի մոլեկուլները օրգանելներ տեղափոխելը:
Գոլջիի համալիրը կամ ապարատը կատարում է հատուկ խոռոչների համակարգում անհրաժեշտ նյութերը (ածխաջրեր, ճարպեր, սպիտակուցներ) կուտակելու գործառույթ: Նրանք ցիտոպլազմայից սահմանափակված են թաղանթներով։ Բացի այդ, հենց այս օրգանոիդն է ճարպերի և ածխաջրերի սինթեզի վայր:
Պերոքսոմներ և լիզոսոմներ
Լիզոսոմները փոքր, կլորացված կառուցվածքներ են, որոնք հիշեցնում են հեղուկով լցված վեզիկուլներ: Նրանք շատ են և բաշխված են ցիտոպլազմայում, որտեղ նրանք ազատորեն շարժվում են բջջի ներսում: Նրանց հիմնական խնդիրը օտար մասնիկների տարրալուծումն է,այն է՝ «թշնամիների» վերացում՝ բջջային կառուցվածքների մեռած հատվածների, բակտերիաների և այլ մոլեկուլների տեսքով։
Հեղուկի պարունակությունը հագեցած է ֆերմենտներով, ուստի լիզոսոմները մասնակցում են մակրոմոլեկուլների տարանջատմանը մինչև իրենց մոնոմերային միավորները:
Պերոքսոմները փոքր օվալաձև կամ կլոր օրգանելներ են՝ մեկ թաղանթով: Լցված է հեղուկ պարունակությամբ, ներառյալ մեծ քանակությամբ տարբեր ֆերմենտներ: Նրանք թթվածնի հիմնական սպառողներից են։ Նրանք կատարում են իրենց գործառույթները՝ կախված բջիջի տեսակից, որտեղ գտնվում են։ Միելինի սինթեզը հնարավոր է նյարդային մանրաթելերի պատյանների համար, և դրանք կարող են նաև իրականացնել թունավոր նյութերի և տարբեր մոլեկուլների օքսիդացում և չեզոքացում։
Միտոքոնդրիա
Այս կառույցները իզուր չեն կոչվում բջջի ուժային (էներգետիկ) կայաններ։ Ի վերջո, հենց նրանց մեջ է տեղի ունենում հիմնական էներգիայի կրիչների ձևավորումը՝ ադենոզին տրիֆոսֆորաթթվի կամ ATP մոլեկուլները: Արտաքին տեսքով դրանք լոբի են հիշեցնում։ Միտոքոնդրիան ցիտոպլազմից բաժանող թաղանթը կրկնակի է։ Ներքին կառուցվածքը խիստ ծալված է ATP-ի սինթեզի մակերեսը մեծացնելու համար: Ծալքերը կոչվում են cristae, դրանք պարունակում են մեծ քանակությամբ տարբեր ֆերմենտներ, որոնք կատալիզացնում են սինթեզի գործընթացները:
Բոլոր միտոքոնդրիումներն ունեն մկանային բջիջներ կենդանիների և մարդկանց մոտ, քանի որ դրանք պահանջում են բարձր պարունակություն և էներգիայի սպառում:
Cyclose երեւույթ
Բջջում ցիտոպլազմայի շարժումը կոչվում է ցիկլոզ: Այն բաղկացած է մի քանի տեսակներից՝
- oscillation;
- պտտվող կամ շրջանաձև;
- զոլավոր.
Ցանկացած շարժում անհրաժեշտ է ցիտոպլազմայի մի շարք կարևոր գործառույթներ ապահովելու համար՝ օրգանելների ամբողջական տեղաշարժը հիալոպլազմայի ներսում, սննդանյութերի, գազերի, էներգիայի միատեսակ փոխանակում և մետաբոլիտների հեռացում։
Ցիկլոզը տեղի է ունենում ինչպես բուսական, այնպես էլ կենդանական բջիջներում, առանց բացառությունների: Եթե դադարում է, ուրեմն մարմինը մահանում է։ Ուստի այս գործընթացը նաև էակների կենսագործունեության ցուցիչ է։
Այսպիսով, մենք կարող ենք եզրակացնել, որ կենդանական բջջի, բուսական բջիջի, ցանկացած էուկարիոտ բջիջի ցիտոպլազմը շատ դինամիկ, կենդանի կառուցվածք է:
Կենդանական և բուսական բջիջների ցիտոպլազմայի տարբերությունը
Իրականում քիչ տարբերություններ կան: Շենքի գլխավոր հատակագիծը, կատարվող գործառույթները լրիվ նման են։ Այնուամենայնիվ, դեռևս կան որոշ հակասություններ։ Օրինակ՝
- Բուսական բջիջների ցիտոպլազման պարունակում է ավելի շատ միկրոխողովակներ, որոնք մասնակցում են դրանց բջիջների պատերի ձևավորմանը, քան միկրոթելեր: Կենդանիներն անում են հակառակը։
- Բույսերի ցիտոպլազմայում բջիջները օսլայի հատիկներ են, մինչդեռ կենդանիների մոտ դրանք գլիկոգենի կաթիլներ են:
- Բուսական բջիջը բնութագրվում է օրգանելների առկայությամբ, որոնք չեն հայտնաբերվել կենդանիների մեջ: Սրանք պլաստիդներ, վակուոլներ և բջջային պատեր են։
Մյուս առումներով, երկու կառուցվածքներն էլ նույնական են ցիտոպլազմայի կազմով և կառուցվածքով: Որոշ տարրական հղումների թիվը կարող է տարբեր լինել, սակայն դրանց առկայությունը պարտադիր է: Հետեւաբար, արժեքը cytoplasm է խցում, ինչպեսբույսերը և կենդանիները հավասարապես հիանալի են։
Ցիտոպլազմայի դերը բջիջում
Բջջում ցիտոպլազմայի արժեքը մեծ է, եթե չասենք, որ այն որոշիչ է։ Ի վերջո, սա այն հիմքն է, որում տեղակայված են բոլոր կենսական կառույցները, ուստի դժվար է գերագնահատել դրա դերը։ Մենք կարող ենք ձևակերպել մի քանի հիմնական կետեր, որոնք բացահայտում են այս իմաստը։
- Հենց այն միավորում է բջջի բոլոր բաղկացուցիչ մասերը մեկ բարդ միասնական համակարգի մեջ, որն իրականացնում է կյանքի գործընթացները սահուն և կոլեկտիվ:
- Ջրի շնորհիվ բջջում ցիտոպլազմը հանդես է գալիս որպես միջավայր բազմաթիվ բարդ կենսաքիմիական փոխազդեցությունների և նյութերի ֆիզիոլոգիական փոխակերպումների համար (գլիկոլիզ, սնուցում, գազափոխանակություն):
- Սա է բջջի բոլոր օրգանելների գոյության հիմնական «կարողությունը»:
- Օգտագործելով միկրոթելեր և խողովակներ՝ այն ձևավորում է ցիտոկմախք՝ կապելով օրգանելները և թույլ տալով նրանց շարժվել։
- Հենց ցիտոպլազմայում են կենտրոնացված մի շարք կենսաբանական կատալիզատորներ՝ ֆերմենտներ, առանց որոնց կենսաքիմիական ռեակցիա չի լինում։
Ամփոփելով՝ պետք է ասեմ հետևյալը. Բջջում ցիտոպլազմայի դերը գործնականում առանցքային է, քանի որ այն բոլոր գործընթացների հիմքն է, կյանքի միջավայրը և ռեակցիաների սուբստրատը:
