Protoplazma: Protoplazmanın Fiziksel ve Kimyasal Yapısı

Protoplazma: Protoplazmanın Fiziksel ve Kimyasal Yapısı!

Tüm hücreler protoplazmadan yapılmıştır. Protoplazma, Huxley tarafından canlıların tüm faaliyetlerini yaptığı gibi yaşamın fiziksel temeli olarak tanımlandı. 1835 yılında Dujardin, belirli Protozoa'da hücrenin içeriğini inceledi ve hücrelerin matrisini homojen bir kütle olarak tanımladı ve buna sarcode dedi.

Resim İzniyle: figures.boundless.com/51228249e4b0c14bf46514a6/full/l-patterns-286163172203-29.jpeg

Bu hücre matrisine, 1840'ta JE Purkinje tarafından protoplazma adı verildi. H. Von Mohl, 1846'da protoplazmanın, açık, homojen görünen (ışık mikroskobunda) jelatinimsi bir madde olduğunu belirtti.

Ayrıca hücre bölünmesinde protoplazmanın önemini vurguladı. 1861'de Schultz, bitkilerin ve hayvanların protoplazması arasındaki benzerliği ortaya koydu, böylece protoplazma teorisini formüle etti; hangi hücrenin sınırlandırıcı hücre zarı ile çekirdeğe sahip olan esasen canlı bir öğütücü maddeden oluştuğunu belirledi. Tüm ana partikül bileşenleri veya organelleri çıkardıktan sonra bu öğütülmüş maddeye hyaloplasm denir.

1939-40'ta elektron mikroskobunun keşfedilmesinden sonra, protoplazma kavramı, homojen saydam, kolloidal bir süspansiyondan çok sayıda membranöz element içeren çok fazlı kompleks bir sisteminkine değiştirildi.

Fiziksel doğa:

Sıradan bir mikroskop altında protoplazma, içinde dağılmış globüller, granüller ve çeşitli özel farklılıklar olan, hyaloplasm denilen berrak homojen bir sıvı gibi görünmektedir. Hyaloplazma, kinoplazma, sitoplazma, vs. olarak da bilinir.

Protoplazmanın fiziksel özellikleri, kimyasal yapısı, fizyolojik aktiviteleri ve organizasyonu nedeniyle işlevini içerir. Aşağıdaki özellikleri gösterir -

[I] Kolloidal bir sistem olarak protoplazma:

Temel olarak hyaloplazma veya sitoplazma, karmaşık bir koloidal sistemdir. Kolloidal yapısı 1894'te Fisher ve 1899'da Hardy tarafından önerilmiştir. Glikoz, yağ asitleri, amino asitler, mineraller, vitaminler, hormonlar ve enzimler gibi çeşitli biyolojik öneme sahip çözeltiler içeren yüksek su içeriğinden oluşur.

Bu çözücüler suda homojen bir kütle haline gelebilir veya içinde çözünmeyen, böylece heterojen bir kütle haline gelebilir. Protoplazmada parçacıkların bu süspansiyonu, koloidal doğası için temel oluşturur. Çeşitli bileşenler dört farklı türde protoplazmaya neden olur:

1. Granül teorisi:

Bu teori, 1893 yılında Altmann tarafından geliştirilmiştir. Bu teoriye göre protoplazma, Amip'te gösterildiği gibi çok sayıda minik granülden oluşur. Henle, Maggi, vb., Bu protoplazmik granülleri, plastidüller olarak kabul etti. Altmann bunları 'temel organizmalar' veya biyoplastlar (veya sitoplastlar) olarak kabul etti.

2. Alveolar teorisi:

Protoplazmanın alveolar yapısı, 1892'de Butchlli tarafından önerilmiştir. Ona göre, protoplazma, emülsiyon köpüklerine benzeyen birçok süspansiyonlu damlacık veya alveol veya dakika kabarcıklarından oluşur.

3. Fibriller teorisi:

Bu teori Flemming tarafından ortaya atıldı. Ona göre protoplazma, matrisin iç kütlesine gömülü liflerden oluşur. Fibrillere miseller adı verilen proteinlerden oluşan mitome veya spongioplazma denir ve öğütülmüş maddeye paramitome veya hyaloplazma denir.

4. Retiküler teori:

Bu teori Klein, Comoy, vb. Tarafından öne sürülmüştür. Protoplazmanın, hyaloplazmasında bulunan bir elyaf retikülünden oluştuğunu düşündürmektedir.

Süspansiyondaki proteinlerden ve karbonhidratlardan oluşan organik madde, hidrofilik (suya dayanıklı) veya hidrofobik (suya dayanıklılık) olabilir. Hidrofilik parçacıklar su moleküllerini çevreleyen oluşur. Protein ve su arasındaki çekim, onları bir arada tutan elektrik yüklerinden kaynaklanmaktadır.

Protoplazmanın fiziksel özellikleri temel olarak bir jel fazındaki çeşitli kimyasal kapanımlardan kaynaklanmaktadır. Bir jel, yarı katı halde veya jöle benzeri durumda askıya alınmış bir partikül grubudur. Bir jelin molekülleri, çeşitli güçlere sahip çeşitli kimyasal bağlar tarafından bir arada tutulur.

Bağın kararlılığı, bağın tipine ve bağın kuvvetine bağlıdır. Jel katıdan daha sıvı hale gelebilir. Bu sürece solasyon denir ve sol olarak sıvı halde. Böylece, jel formunda olan kolloidal protoplazma, solasyon yoluyla sol forma dönüşebilir ve sol, jelleşme yoluyla jele dönüşebilir. Kolloidal sistemin bu jel-sol koşulları, sitoplazmanın mekanik davranışı için temel temelidir.

Protoplazma ne iyi ne de kötü bir elektrik iletkenidir. Su ile temas ettiğinde sınırlayıcı bir membran oluşturur ve ısıtıldığında katılaşır.

[II] Yapı daha az kütle olarak protoplazma:

Protoplazma, mikroskop altında gözlendiğinde daha az yapıya gelebilir. Fakat hayvan hücresi hiçbir zaman yapıya sahip değildir ve protoplazması hücre organlarını oluşturmak için çeşitli parçalara ayrılır.

Granüllerin ve boşlukların içinde bulunduğu protoplazmik matris bile, görünür bir yapıya sahip değildir; ve hücrenin bazı kısımlarında, protoplazma, herhangi bir türde cisimsiz olabilir. Optik olarak protoplazma, Arcella veya Difflugia'nın psödopodial protoplazması gibi tamamen homojendir.

[III] Diğer özellikler:

Ayrıca, protoplazma aşağıdaki özellikleri de gösterir.

1. Yapışkanlık:

Protoplazmanın çeşitli parçacıkları veya molekülleri, uzun molekül zincirlerini bir arada tutan Van der Waal'ın bağları gibi kuvvetlerle birbirine yapışır. Bu Van der Waal'ın bağları, polar olmayan atom grupları arasında zayıf ve spesifik olmayan kuvvetlerdir. Bu özellik, bu kuvvetlerin gücüne göre değişir.

2. Sözleşme:

Bu özellik bitkilerde çeşitli stoma işlemlerinde önemlidir. Protoplazmanın kontraktilitesi, genellikle protoplazmada meydana geldiklerinden, suyun emilmesi ve uzaklaştırılması için önemlidir.

3. Viskozite:

Protoplazmanın üç ana olayı, yani Brownian hareketi, amoeboid hareketi ve sitoplazmik akış veya siklosis sergilediği en önemli özelliğidir.

(a) Brown hareketi:

Bir partikül veya molekülün başkaları tarafından bombardımanı nedeniyle meydana gelen askıda kolloidal partiküllerin zikzak hareketi ile karakterize edilir. Bu tip parçacıkların hareketi ilk olarak 1827'de kolloidal çözeltide Robert Brown tarafından gözlendi ve bu nedenle bu hareketler Brownian hareketleri olarak bilinir.

Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, hareket o kadar hızlı ve dolayısıyla hücrenin viskozitesi de düşer. Bu, yüksek viskozitenin daha fazla jel benzeri bir protoplazma durumunu ve düşük viskoziteli, daha sol benzeri bir durumu gösterdiği anlamına gelir.

(b) Amoeboid hareketi:

Amip ve diğer protozoaların ve lökositlerin vb. Sergilediği şekilde amipoid hareketleri de viskozitenin bir sonucudur. Sürekli değişim ve sol-gel tersi bu tür hareketlerden sorumludur. Bu tür hareketlerde, hücre sitoplazmik çıkıntılar, psödopodia verir ve protoplazma, hücrenin ileri hareketine neden olan siklosise bağlı olarak psödopodiaya girer.

(c) Sitoplazmik akış veya siklosis:

Paramecium tarafından gösterildiği gibi sitoplazmanın hücre içi hareketidir. Genellikle sitoplazmanın sol fazında ortaya çıkar. Asıl nedeni hala bilinmemektedir; ancak, hücre metabolizmasında bir azalma varsa, siklosiste eş zamanlı bir azalma söz konusudur. Benzer şekilde, metabolik hızdaki artış aynı zamanda akışta bir artışa neden olur.

4. Yüzey gerilimi:

Protoplazma ayrıca yüzey gerilimi özelliğini gösterir. Sitoplazmanın proteinleri ve lipidleri daha az yüzey gerilimine sahiptir, bu nedenle zarı oluşturan yüzeyde bulunurlar. Öte yandan, kimyasal maddeler (NaCl, vb.) Yüksek yüzey gerilimine sahiptir, bu nedenle hücre protoplazmasının daha derin kısımlarında ortaya çıkarlar.

Dolayısıyla fiziksel olarak protoplazma, renksiz, yarı saydam, viskoz, jelatinli ve yarı akışkan bir maddedir, sudan ağırdır ve yukarıdaki gibi çeşitli değişiklikler gösteren moleküler süspansiyonlar içerir.

Kimyasal doğa:

Protoplazma, kimyasal olarak zayıf bir alkali olarak reaksiyona girer. Seyreltik alkalilerde ve asitlerde çözünür, ancak güçlü asitlerle veya alkollerle işlendiğinde katılaşır. Oldukça dengesizdir ve kimyasal analiz sırasında kolayca H20, NH3 ve CO2, vb. İçine ayrışır.

Kimyasal analizler ile protoplazmanın, esasen evrensel olarak 12 elementin mevcut olduğu 34 elementten oluştuğu bulunmuştur. (Kimyasal element iki veya daha fazla basit maddeye bölünemeyen temel bir maddedir.). Protoplazmanın% 99'u 4 temel element, yani oksijen, karbon, hidrojen ve azottan oluşur; Bunlara protoplazmanın ana bileşenleri denir. Her biri% 1'den az miktarlarda bulunan diğer 8 element (iz elementler), kükürt, fosfor, potasyum, demir, magnezyum, kalsiyum, sodyum ve klorürdür.

Bu elementler genellikle serbest halde bulunmaz, ancak adenozin trifosfatın (ATP), deoksiribonükleik asidin (DNA) ve ribonükleik asidin (RNA) ana bileşeni olduğu gibi fosfor gibi çeşitli bileşikler bulunur.

Çeşitli fiziksel aktivite (ozmoz ve difüzyon) ve impuls iletimi vb. Gibi biyokimyasal aktivite için birçok başka iz element gereklidir. Protoplazmada suyun yaklaşık yüzdesi% 85 ila% 90 arasındadır. Su, diğer elemanların süspanse edildiği dispersiyon ortamını oluşturur.

Su iki biçimde oluşur - serbest su ve bağlı su, Toplam hücresel suyun yüzde doksan beşi, çeşitli inorganik maddelerin ve organik bileşiklerin çözünmüş olarak bulunduğu serbest sudur. Toplam hücresel suyun geri kalan yüzde beşi, hidrojen bağları veya diğer kuvvetler tarafından protein molekülleri ile gevşek bir şekilde bağlanan bağlı sudur.

Bir organizmanın protoplazmasındaki su yüzdesi doğrudan yaş, habitat ve metabolik aktivitelere bağlıdır. Örneğin, embriyonun hücreleri% 90 ila% 95 suya sahiptir ve bu da yetişkin organizma hücrelerinde aşamalı olarak azalır. Sudaki alt hayvan hücreleri, daha yüksek karasal hayvanların hücrelerinden daha fazla suya sahiptir.

Genel olarak, kuru protoplazmanın konuşması şu anayasaya işaret eder -

Protein% 45 Karbonhidratlar% 25

Lipidler% 25 Diğer maddeler% 5

Bu çeşitli bileşikler, S, H, N, O içeren organik yapıya sahip olabilir veya Serbest Durumdaki S, Fe, P, Cl vb. Gibi bazı elementlerden oluşan tuz, gaz ve bazı elementlerden oluşan inorganik yapıya sahip olabilir.