история
Термин протоплазма приписан шведскому анатому Яну Пуркине в 1839 году. Он использовался для обозначения учебного материала эмбрионов животных..
Однако уже в 1835 году зоолог Феликс Дюжарден описывает вещество внутри корневищ. Это дает название саркода и указывает, что он имеет физические и химические свойства.
Позже, в 1846 году немецкий ботаник Уго фон Моль вновь ввел термин протоплазма, чтобы обозначить вещество, присутствующее в растительных клетках..
В 1850 году ботаник Фердинанд Кон унифицирует термины, указывая, что как у растений, так и у животных имеется протоплазма. Исследователь отмечает, что у обоих организмов вещество, заполняющее клетки, одинаково.
В 1872 году Бил ввел термин биоплазма. В 1880 году Ханштейн предложил слово протопласт, новый термин для обозначения всей ячейки, за исключением клеточной стенки. Этот термин использовался некоторыми авторами для замены клетки.
В 1965 году Ларди ввела термин цитозоль, который затем был использован, чтобы назвать жидкость внутри клетки.
Протоплазматическая теория
В конце XIX века анатом Макс Шульце предположил, что фундаментальной основой жизни является протоплазма. Шульце предположил, что протоплазма является веществом, которое регулирует жизнедеятельность тканей у живых существ.
Считается, что работы Шульце являются отправной точкой протоплазматической теории. Эта теория была поддержана предложениями Томаса Хаксли в 1868 году и других ученых того времени..
Протоплазматическая теория утверждает, что протоплазма является физической основой жизни. Таким образом, изучение этого вещества позволило бы понять функционирование живых существ, включая механизмы наследования..
С лучшим пониманием клеточной структуры и функционирования, протоплазматическая теория утратила свою силу.
ссылки
- Liu D (2017) Клетка и протоплазма как контейнер, объект и вещество: 1835-1861. Журнал истории биологии 50: 889-925.
- Paniagua R, M Nistal, P Sesma, M Alvarez-Uría, B Fraile, R Anadón, FJ Sáez and M Miguel (1997) Цитология и гистология растений и животных. Биология животных и растительных клеток и тканей. Второе издание. Макгроу Хилл-Интемерикана Испании. Мадрид, Испания 960 р.
- Уэлч Г.Р. и Дж. Клегг (2010) От протоплазматической теории к биологии клеточных систем: 150-летнее отражение. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 298: 1280-1290.
- Welch GR и J Clegg (2012) Клетка против протоплазмы: ревизионистская история. Cell Biol. Int. 36: 643-647.
Что такое цитоплазма
Происхождение термина включает перевод с греческого κύτος — «клетка» и πλάσμα — «содержимое».
Цитоплазма — среда внутри клетки, в которой размещаются ядро, вакуоли, прочие компоненты, обеспечивающие жизнедеятельность тканевой единицы.
Цитоплазма является обязательной составляющей как живой, так и погибшей клетки. Ее химический состав четко определен, при этом могут присутствовать непостоянные включения.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут
История открытия
В середине XIX века ученые Шлейден, Шванн и Вирхов представили миру результаты многочисленных исследований, подтверждающих «клеточную теорию» существования организмов. Однако еще в 1830 году Я.Пуркинье был произнесен термин «протоплазма» в адрес живого содержимого, заключенного в плотную оболочку.
Строение цитоплазмы обсуждалось учеными с различных позиций.
В 1873 году Дж. Гейцман выдвинул теорию сетчатой структуры, в которой роль основы отводилась сети волокон, окруженных жидкостью. Аналогичной точки зрения придерживался Лейдиг. Однако, если по Гейцману волокна — основа, а жидкость — «параплазма», то по Лейдигу волокна — опора, а жидкость — живая.
80-е годы — период, когда, благодаря Флеммингу, появилась теория нитчатого строения цитоплазмы.
1882 год считается годом введения в научный обиход термина «цитоплазма». Инициатором стал ботаник Эдвард Страсбургер.
В 1892 году Бючли предложил считать строение цитоплазмы пенистым. По его умозаключениям, это — эмульсия, в составе которой две жидкости с различной способностью преломлять свет. Именно это описание считалось объективным вплоть до 20-х годов XX века.
Открытия коллоидной химии позволили применить для изучения строения клеток физико-химические методы исследований. С их помощью было открыто субмикроскопическое строение протоплазмы. Такими исследованиями в 20-30-х годах прошлого века занимались Бете, Цейгер, Пишингер.
Основные характеристики
Внутренний и наружный слои внутриклеточного вещества отличаются по структуре и функциям.
Эктоплазма — наружный слой. Он более плотный, поскольку часто участвует в поступательных движениях (например, у простейших). В нем отсутствуют органеллы и нет гранул. Однако в ряде случаев могут присутствовать базальные тельца, к которым крепятся органы движения — реснички.
Консистенция гиалоплазмы — гелеобразная. Ее дисперсная среда четко структурирована и представляет собой нетекучую тиксотропную структуру.
Термин «тиксотропная среда» означает способность менять консистенцию под воздействием окружающих факторов. При этом гель, за счет разрушения микротрубочек, может переходить в менее вязкий золь (цитозоль).
Цитозоль не имеет цвета, он густой и прозрачный. Заполняет все свободное пространство от клеточной мембраны до центра клетки, равномерно распределяясь между органеллами. Своей слизистой консистенцией обеспечивает взаимосвязанную жизнь клеточных элементов. Главная характерная черта — циклоз или непрерывное движение, которое обеспечивает постоянное перемещение органелл. Протекание такого процесса обеспечивается за счет коллоидной консистенции цитоплазмы. Находясь в постоянном движении внутри клетки, она способна расти и воспроизводиться. Для ее нормальной жизнедеятельности необходимо наличие ядра.
Не менее важны такие особенности цитоплазмы, как:
- способность абсорбировать или выделять воду;
- содержание протеинов;
- она является местом, где происходят гликолиз и синтез АТФ;
- органоиды клетки регулируют концентрацию и месторасположение внутри клетки неорганических соединений.
Химический состав
Внутриклеточная среда исполняет функцию по обеспечению условий жизнедеятельности органелл, а также поддерживает тонус клетки на должном уровне.
Ее структуру составляют:
- гиалоплазма;
- клеточные элементы;
- цитоплазменные включения.
Гиалоплазма на 60-90% состоит из воды, 10-20% — белков, 2-3% — жиров и им подобных компонентов. На долю прочих составляющих приходится 1,5%. Органические и неорганические химические соединения (по 1%) представлены продуктами обменных процессов, а также необходимыми для органелл питательными веществами.
Установлено, что доля ДНК составляет 0,4%, РНК — 0,7%.
Химический состав цитоплазмы не является постоянным. Его колебания связаны с протекающими биохимическими реакциями, в результате которых одни вещества синтезируются, а другие — распадаются.
Синтезируются и расщепляются глюкоза, жирные кислоты, аминокислоты.
В качестве включений в цитоплазму можно рассматривать гликоген, крахмал и прочие соединения.
1 Место и роль философского знания в системе общественного сознания
|
… 101 …
|
Клетка — основная структурная и функциональная единица организма. Долгое время биология изучала свойства животных и растений основе их макроскопического строения (видимого невооруженным глазом). Глубже в строение и функции организмов она проникла после открытия их клеточного строения и изучения клетки как основной структурной и функциональной единицы. В 1665 г. английский естествоиспытатель Роберт Гук с помощью микроскопа впервые установил «клеточное строение» на случайно выбранном для наблюдения растительном объекте — мертвой Щи, пробке. Он ввел понятие «клетка» для обозначения наблюдения в пробке пустых ячеек, поэтому свойства живой материи Гук ошибочно связывал с клеточной стенкой. В последней трети XVII в. в работах голландского ученого А.. Левенгука были описаны выдающиеся открытия, в частности клеточное строение животных, но только в 30-е годы прошлого столетия было установлено, что клетки не полые пузырьки, а заполнены полужидким содержимым — «протоплазмой». Каталог: magmag -> Федеральный государственный образовательный стандартmag -> Рабочая Программа учебной дисциплины м 01. Научные исследования в профессиональной деятельности психолого-педагогического направленияmag -> Формирование русскоязычной профессиональной коммуникативной компетенции студентов юридического профиля в условиях полиязычия 13. 00. 02 теория и методика обучения и воспитанияmag -> Программа развития колледжа на 2012-2016гг г п. Междуреченский 2012 гmag -> А. Ф. Степанищев становление постнеклассической философии в аспекте концепции детерминизма брянск 2004 ббк 87 Степанищев А. Ф. Становление постнеклассической философии в аспекте концепции детерминизма: Монографияmag -> Программа Составители профессор М. В. Михайлова, профессор Н. М. Солнцеваmag -> Планы и содержание практических и семинарских занятий Комплексная цельmag -> Программа для подготовки к вступительному собеседованию поступающим в магистратуру на магистерские программы «Психология и педагогика образования одаренных детей» Поделитесь с Вашими друзьями: |
… 101 …
Структура и компоненты
Структура цитоплазмы представлена тремя составляющими:
- гиалоплазмой (цитозоль);
- органоидами;
- включениями.
Роль цитозоля — обеспечение взаимосвязи органелл, а также протекания важных биохимических процессов. Особенности его строения позволяют находиться всем компонентам в четко обозначенных местах, а, при необходимости — перемещаться. Являясь полужидкой средой, цитозоль способна менять свою плотность. Она образовывает тугую, вязкую сетку либо, при необходимости, из крупных белковых молекул вновь образуются мелкие части. Тогда вязкость жидкости снижается.
Гиалоплазму окружает мембрана, состоящая из липидов, белков. Она имеет эластичную структуру. Мембрана сохраняет неизменной целостность клеток, отделяет их одну от другой, защищает внутреннее содержимое от внешнего воздействия. Существуют внутриклеточные мембраны. Они делят цитоплазму на отдельные отсеки.
К органеллам, находящимся внутри цитоплазмы, относятся:
- Рибосомы, вакуоли, центросома и жгутики (немембранные элементы).
- Митохондрии ядро, пластиды (двухмембранные).
- Лизосомы, ретикулум, аппарат Гольджи (одномембранные).
Кроме этих органелл, в клетке всегда присутствуют включения. Это липидные капли и гликоген.
Краткая характеристика компонентов, расположенных в цитоплазме:
- Рибосомы — тельца сферической формы — осуществляют трансляцию белка их отдельных аминокислот.
- Вакуоли служат для регуляции осмотического давления и представляют собой пространство, заполненное соком. По функциональному назначению бывают сократительные и пищеварительные.
- Центросома — необходимый элемент при клеточном делении.
- Жгутики исполняют роль элемента движения.
- Задача лизосом — переваривание питательных веществ, для чего в их составе имеются гидролитические ферменты.
- Аппарат Гольджи предназначен для выведения из клеток продуктов, оставшихся осле синтеза необходимых веществ. Выглядит он совокупностью мешочков, трубочек, пузырьков, которые соединены с ретикулумом.
- Значение эндоплазматического ретикулума сводится к нескольким функциям: синтез липидов, стероидов; трансляция белка; синтез новой оболочки ядра; накопление запасов кальция, выступающего в роли медиатора сокращения мышц.
Открытие протоплазмы
Дальнейшая разработка клеточной теории была связана с изучением внутренней структуры клеток. Пуркине назвал основное вещество клеток «протоплазмой», во всяком случае, применительно к зародышам животных, а Дюжарден для обозначения этого основного вещества ввел термин саркода, которым первоначально называл содержимое простейших животных — корненожек, жгутиконосцев и инфузорий.
Как уже было отмечено в главе 20, в конце 30-х и начале 40-х годов существовали две точки зрения на строение простейших. X. Эренберг (1838) отстаивал мысль, что инфузории имеют сложное строение, сравнимое со строением многоклеточных животных. Ошибка Эренберга сводится к тому, что он слишком прямолинейно сравнивал инфузорий с многоклеточными животными и не сумел установить, что описанные им многочисленные «желудки» инфузорий на самом деле являются непостоянными образованиями, а появляющимися и исчезающими пищеварительными вакуолями. В дальнейшем, через несколько десятилетий после Эренберга, было установлено, что строение инфузорий действительно может быть очень сложным.
В противовес мнению Эренберга, Дюжарден отстаивал элементарное устройство инфузорий и других одноклеточных организмов, которые, по его представлениям, состоят из саркоды и лишены каких бы то ни было органов. Простейших от остальных, многоклеточных животных отделил немецкий зоолог К. Зибольд, автор «Учебника сравнительной анатомии беспозвоночных животных» (1848); однако только после работ М. Шульпе, А. Келликера и, особенно, Э. Геккеля получила всеобщее признание мысль, что тело простейших (Protozoa) состоит из одной клетки, соответствующей бесчисленным клеткам, из которых построен организм остальных животных, получивших название многоклеточных.
Полужидкое, зернистое вещество, которое, по Дюжардену, заполняет тело простейших животных, видели также и в клетках растений. Это содержимое растительных клеток в период, предшествующий созданию клеточной теории, обнаружили Ф. Мейен и М. Шлейден, но не видели в нем носителя жизненных свойств клетки. Это было сделано позднее, когда Гуго фон Моль в работе «О движении сока внутри клетки» (1846) на основе наблюдений доказал, что протоплазма обладает способностью к.самостоятельному движению. Наблюдения Моля на растительных клетках подтвердили Ф. Кон (1850) и Н. Прингсгейм (1854). Кон утверждал, что по оптическим, физическим и химическим свойствам capкода, или сократимое вещество клеток животных, вполне соответствует протоплазме растительных клеток. Ф. Лейдиг в «Учебнике гистологии человека и животных» (1857) высказал мысль, что оболочка, которую ранее считали обязательной и важнейшей составной частью клетки, часто может отсутствовать и что основными структурными компонентами клетки являются протоплазма и ядро.
История
Термин протоплазма был приписан шведскому анатому Яну Пуркине в 1839 году. Он использовался для обозначения формирующего материала эмбрионов животных.
Однако еще в 1835 году зоолог Феликс Дюжарден описал вещество внутри корневищ. Это дает ему название саркода и указывает на его физические и химические свойства.
Позже, в 1846 году, немецкий ботаник Гуго фон Моль вновь ввел термин протоплазма для обозначения вещества, присутствующего в клетках растений.
В 1850 году ботаник Фердинанд Кон объединил термины, указав, что и растения, и животные имеют протоплазму. Исследователь отмечает, что у обоих организмов вещество, наполняющее клетки, похоже.
В 1872 году Бил ввел термин биоплазма. В 1880 году Ханштейн предложил слово протопласт, новый термин для обозначения всей клетки, за исключением клеточной стенки. Этот термин использовался некоторыми авторами для замены ячейки.
В 1965 году Ларди ввел термин цитозоль, который позже был использован для обозначения жидкости внутри клетки.
функции
Все процессы, происходящие в клетке, связаны с протоплазмой через различные ее компоненты..
Плазматическая мембрана является селективным структурным барьером, который контролирует отношения между клеткой и окружающей ее средой. Липиды препятствуют прохождению гидрофильных веществ. Белки контролируют вещества, которые могут проникать через мембрану, регулируя вход и выход их в клетку.
В цитозоле происходит несколько химических реакций, таких как гликолиз. Это непосредственно влияет на изменение клеточной вязкости, амебоидного движения и циклов. Кроме того, это имеет большое значение в формировании митотического веретена во время деления клеток..
В цитоскелете микрофиламенты связаны с клеточным сокращением и движением. В то время как микротрубочки вмешиваются в клеточный транспорт и способствуют формированию клетки. Они также участвуют в формировании центриолей, ресничек и жгутиков..
Внутриклеточный транспорт, а также трансформация, сборка и секреция веществ являются обязанностью эндоплазматического ретикулума и диктиосом..
Процессы трансформации и накопления энергии происходят в фотосинтезирующих организмах, имеющих хлоропласты. Получение АТФ через клеточное дыхание происходит в митохондриях.
Физиологические свойства
Три физиологические свойства, связанные с протоплазмой были описаны. Это обмен веществ, размножение и раздражительность.
Все метаболические процессы клетки происходят в протоплазме. Некоторые процессы являются анаболическими и связаны с синтезом протоплазмы. Другие являются катаболическими и вмешиваются в их распад. Метаболизм включает такие процессы, как пищеварение, дыхание, всасывание и выведение..
Все процессы, связанные с размножением путем деления клеток, а также кодирование для синтеза белков, необходимых для всех клеточных реакций, происходят в ядре клетки, содержащейся в протоплазме..
Раздражительность — это реакция протоплазмы на внешний раздражитель. Это может вызвать физиологический ответ, который позволяет клетке адаптироваться к окружающей ее среде..
Органеллы
Ядро — это клеточная органелла, содержащая генетическую информацию клетки. В нем происходят процессы деления клеток.
Различают три компонента ядра: ядерную оболочку, нуклеоплазму и ядрышко. Ядерная оболочка отделяет ядро от цитоплазмы и состоит из двух мембранных единиц.
Нуклеоплазма — это внутреннее вещество, внутренне ограниченное ядерной оболочкой. Он представляет собой водную фазу, содержащую большое количество белков. В основном это ферменты, регулирующие метаболизм нуклеиновых кислот.
Хроматин (ДНК в ее дисперсной фазе) содержится в нуклеоплазме. Кроме того, представлено ядрышко, которое представляет собой структуру, образованную белками и РНК.
Ссылки
- Лю Д. (2017) Клетка и протоплазма как контейнер, объект и вещество: 1835-1861 гг. Журнал истории биологии 50: 889-925.
- Паниагуа Р., М. Нисталь, П. Сесма, М. Альварес-Урия, Б. Фрайле, Р. Анадон, Ф. Дж. Саес и М. Мигель (1997) Цитология и гистология растений и животных. Биология клеток и тканей животных и растений. Второе издание. McGraw Hill-Interamericana из Испании. Мадрид, Испания. 960 с.
- Велч Г. Р. и Дж. Клегг (2010) От теории протоплазмы к биологии клеточных систем: размышления за 150 лет. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 298: 1280-1290.
- Велч Г.Р. и Дж. Клегг (2012) Клетка против протоплазмы: ревизионистская история. Cell Biol. Int. 36: 643-647.