Funções, peças e características do citoplasma

Ele citoplasma É a substância encontrada dentro das células, que inclui a matriz citoplasmática ou citosol e compartimentos subcelulares. O citosol constitui um pouco mais da metade (aproximadamente 55%) do volume total da célula e é a área em que ocorrem a síntese e a degradação das proteínas, fornecendo meios adequados para as reações metabólicas necessárias a serem realizadas.

Todos os componentes de uma célula procariótica estão no citoplasma, enquanto nos eucariotos existem outras divisões, como o núcleo. Nas células eucarióticas, o volume celular restante (45%) é ocupado por organelas citoplasmáticas, como mitocôndrias, retículo endoplasmático liso e áspero, núcleo, peroxissomos, lisossomos e endossomers.

[TOC]

Características gerais

O citoplasma é a substância que preenche o interior das células e é dividida em dois componentes: a fração líquida conhecida como citosol ou matriz citoplasmática e as organelas que estão incorporadas nela - no caso da linhagem eucariótica.

O citosol é a matriz gelatinosa do citoplasma e consiste em uma imensa variedade de solutos, como íons, metabólitos intermediários, carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos ribonucleicos (RNA). Pode ser apresentado em duas fases internovertíveis: a fase de gel e a fase sol.

Consiste em uma matriz coloidal semelhante a um gel aquoso composto de água - principalmente - e uma rede de proteínas fibrosas correspondente ao citoesqueleto, incluindo actina, microtúbulos e filamentos intermediários, além de uma série de proteínas acessórias que contribuem para a formação de uma estrutura.

Essa rede formada por filamentos de proteínas é espalhada por todo o citoplasma, dando -lhe viscoelasticidade e características de um gel contrátil.

O citoesqueleto é responsável por fornecer suporte e estabilidade à arquitetura de células. Além de participar do transporte de substâncias no citoplasma e contribuir para o movimento das células, como na fagocitose. Na animação a seguir, você pode ver o citoplasma de uma célula animal (citoplasma):

Funções

O citoplasma é um tipo de sopa molecular onde reações enzimáticas indispensáveis ​​para manter a função celular ocorrem.

É um meio ideal de transporte para processos de respiração celular e para reações de biossíntese, uma vez que as moléculas não são solubilizadas no meio e estão flutuando no citoplasma, prontas para serem usadas.

Além disso, graças à sua composição química, o citoplasma pode funcionar como um buffer ou um amortecedor. Também serve como um meio apropriado para a suspensão das organelas, protegendo -as - e o material genético confinado no núcleo - de movimentos repentinos e possíveis colisões.

O citoplasma contribui para o movimento de nutrientes e deslocamento celular, graças à geração de um fluxo citoplasmático. Este fenômeno consiste no movimento do citoplasma.  

As correntes do citoplasma são particularmente importantes em células vegetais grandes e ajudam a acelerar o processo de distribuição de material.

Componentes

Citoplasma, o espaço interior da célula

O citoplasma é composto por uma matriz citoplasmática ou citosol e as organelas que estão incorporadas nessa substância gelatinosa. Cada um será descrito abaixo em profundidade:

Citosol

O citosol é a substância incolor, às vezes acinzentada, gelatinosa e translúcida que está localizada fora das organelas. A parte solúvel do citoplasma é considerada.

Pode atendê -lo: GLUT4: Características, estrutura, funções

O componente mais abundante dessa matriz é a água, formando entre 65 e 80% de sua composição total, exceto em células ósseas, no amor de dentes e sementes.

Quanto à sua composição química, 20% corresponde a moléculas de proteína. Tem mais de 46 elementos usados ​​pela célula. Destes, apenas 24 são considerados essenciais para a vida.

Entre os elementos mais proeminentes, carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, fósforo e enxofre podem ser mencionados.

Da mesma forma, essa matriz é rica em íons e a retenção destes produz um aumento na pressão osmótica da célula. Esses íons ajudam a manter o equilíbrio ideal-ácido-base no ambiente celular.

A diversidade de íons encontrados no citosol varia de acordo com o tipo de célula estudado. Por exemplo, células musculares e nervosas têm altas concentrações de potássio e magnésio, enquanto o íon de cálcio é particularmente abundante nas células sanguíneas.

Organelas membranosas

No caso de células eucarióticas, há uma variedade de compartimentos subcelulares incorporados na matriz citoplasmática. Estes podem ser divididos em organelas membranosas e discretas.

Para o primeiro grupo pertencem o retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi, ambos são sistemas de membranas em forma de saco que estão interconectados. Por esse motivo, é difícil definir o limite de sua estrutura. Além disso, esses compartimentos têm continuidade espacial e temporal com a membrana plasmática.

O retículo endoplasmático é dividido em liso ou áspero, dependendo da presença ou não de ribossomos. O suave é responsável pelo metabolismo de pequenas moléculas, possui mecanismos de desintoxicação e síntese de lipídios e esteróides.

Por outro lado, o retículo endoplasmático áspero tem ribossomos ancorados à sua membrana e é principalmente responsável pela síntese de proteínas que será excretada pela célula.

O aparelho de Golgi é um conjunto de sacos de disco e participa de membranas e síntese de proteínas. Além disso, possui a maquinaria enzimática necessária para fazer modificações em proteínas e lipídios, incluindo glicosilação. Também participa do armazenamento e distribuição de lisossomos e peroxissomos.

Organelas discretas

O segundo grupo é composto de organelas intracelulares discretas e seus limites são claramente observados pela presença de membranas.

Eles são isolados das outras organelas do ponto de vista estrutural e físico, embora possa haver interações com outros compartimentos, por exemplo, as mitocôndrias podem interagir com organelas membranosas.

Neste grupo estão mitocôndrias, as organelas que têm as enzimas necessárias para realizar rotas metabólicas indispensáveis, como o ciclo do ácido cítrico, a cadeia de transporte de elétrons, a síntese de ATP e a oxidação B de ácidos graxos.

Os lisossomos também são organelas discretas e são responsáveis ​​por armazenar enzimas hidrolíticas que ajudam.

Os microkana (peroxissomas) participam são reações oxidativas. Essas estruturas têm a enzima catlase que ajuda a converter peróxido de hidrogênio - um metabolismo tóxico - em substâncias inofensivas para a célula: água e oxigênio. Nesses corpos, ocorre a oxidação B de ácidos graxos.

Pode atendê -lo: o que é plasmogamy?

No caso das plantas, existem outras organelas chamadas plásticas. Eles realizam dezenas de funções na célula vegetal e as mais destacadas são os cloroplastos, onde ocorre a fotossíntese.

Organelas não -membranas

A célula também possui estruturas que não são delimitadas por membranas biológicas. Entre eles incluem os componentes do citoesqueleto que incluem microtúbulos, intermendos e microfilamentos de actina.

Os filamentos de actina são compostos de moléculas globulares e são cadeias flexíveis, enquanto os filamentos intermediários são mais resistentes e são compostos de diferentes proteínas. Essas proteínas são responsáveis ​​por fornecer resistência à tração e fornece à solidez celular.

Centriolos são uma dupla estrutural na forma de um cilindro e também são organelas não membros -membros. Eles estão localizados nos corteomas organizados ou no centro de microtúbulos. Essas estruturas dão origem aos corpos basais dos cílios.

Finalmente, existem ribossomos, estruturas formadas por proteínas e RNAs ribossômicos que participam do processo de tradução (síntese de proteínas). Eles podem ser livres no citosol ou estar ancorados no retículo endoplasmático áspero.

No entanto, vários autores não consideram que os ribossomos devem ser classificados como organelas.

Inclusões

As inclusões são os componentes do citoplasma que não correspondem a organelas e, na maioria dos casos, não são cercados por membranas lipídicas.

Esta categoria inclui um alto número de estruturas heterogêneas, como pigmentos, cristais, gordura, glicogênio e algumas substâncias desperdiçadas.

Esses corpos podem ser cercados por enzimas que participam da síntese de macromoléculas da substância presente na inclusão. Por exemplo, às vezes o glicogênio pode ser cercado por enzimas como Synthesa ou glicogênio glicogênio fosforilase.

Inclusões são comuns em células hepáticas e células musculares. Da mesma maneira, as inclusões de cabelo e pele têm pigmentos que lhes dão a coloração característica dessas estruturas.

Propriedades do citoplasma

É um colóide

Quimicamente, o citoplasma é um colóide, por isso tem características de uma solução e uma suspensão simultaneamente. É composto de moléculas de baixo peso molecular, como sais e glicose e também por moléculas de uma massa maior, como proteínas.

Um sistema coloidal pode ser definido como uma mistura de partículas de um diâmetro entre 1/1.000.000 a 1/10.000 espalhados em um meio líquido. Todo o protoplasma celular, que inclui citoplasma e nucleoplasma, é uma solução coloidal, uma vez que as proteínas dispersas exibem todas as características desses sistemas.

As proteínas são capazes de formar sistemas coloidais estáveis, pois se comportam como íons carregados na solução e interagem de acordo com suas cargas e segundo, são capazes de atrair moléculas de água. Como todo colóide, ele tem a propriedade de manter esse estado de suspensão, o que dá estabilidade às células.

A aparência do citoplasma é obscura porque as moléculas que o compõem são grandes e refratam a luz, esse fenômeno é chamado de efeito tyndall.

Por outro lado, o movimento browniano das partículas aumenta o encontro de partículas, favorecendo as reações enzimáticas no citoplasma celular.

Propriedades tyxotrópicas

O citoplasma exibe propriedades tiotrópicas, bem como alguns fluidos não -newtonianos e pseudoplásicos. A tixotropia refere -se a mudanças de viscosidade ao longo do tempo: quando o fluido é submetido a um esforço, sua viscosidade diminui.

Pode atendê -lo: enterócitos

Substâncias tixotrópicas têm estabilidade no estado de descanso e, sendo perturbado, ganho fluidez. No ambiente diário, estamos em contato com esse tipo de materiais, como molho de tomate e iogurte.

Citoplasma se comporta como um hidrogel

Um hidrogel é uma substância natural ou sintética que pode ser porosa ou não e tem a capacidade de absorver grandes quantidades de água. Sua capacidade de extensão depende de fatores como a osmolaridade do meio ambiente, a força iônica e a temperatura.

O citoplasma tem uma característica de um hidrogel, pois pode absorver quantidades importantes de água e o volume varia em resposta no exterior. Essas propriedades foram corroboradas no citoplasma de mamíferos.

Movimentos de ciclo

A matriz citoplasmática é capaz de fazer movimentos que criam uma corrente citoplasmática ou fluxo. Esse movimento é geralmente observado na fase mais líquida do citosol e é a causa do deslocamento de compartimentos celulares, como pinossomos, fagos.

Este fenômeno foi observado na maioria das células animais e vegetais. Os movimentos amebóides apresentados.

Fases de citosol

A viscosidade desta matriz varia dependendo da concentração de moléculas na célula. Graças à sua natureza coloidal, no citoplasma, você pode distinguir duas fases ou estados: a fase solar e a fase de gel. O primeiro lembra um líquido, enquanto o segundo é semelhante a um sólido graças à maior concentração de macromoléculas.

Por exemplo, na preparação de uma gelatina, podemos distinguir os dois estados. Na fase solar, as partículas podem ser movidas livremente na água, no entanto, quando a solução é resfriada, ela endurece e se torna uma espécie de gel semi -sólido.

No estado de gel, as moléculas são capazes de manter unidas por diferentes tipos de links químicos, incluindo H-H, C-H ou C-N. No momento em que o calor é aplicado à solução, ele retornará à fase solar.

Sob condições naturais, o investimento em fases nessa matriz depende de uma variedade de fatores fisiológicos, mecânicos e bioquímicos no ambiente celular.

Referências

1. Alberts, b., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., Roberts, k., & Walter, P. (2008). Biologia da célula molecular. Garland Science.
2. Campbell, n. PARA., & Reece, J. B. (2007). biologia. Ed. Pan -American Medical.
3. Fels, j., Orlov, s. N., & Grygorczyk, r. (2009). A natureza do hidrogel do citoplasma de mamíferos contribui para osmossensing e detecção de pH extracelular. Jornal Biophysical, 96(10), 4276-4285.
4. Luby-Phelps, k., Taylor, d. eu., & Lanni, f. (1986). Sondando a estrutura do citoplasma. O Journal of Cell Biology, 102(6), 2015-2022.
5. Ross, m. H., & Pawlina, w. (2007). Histologia. Texto e atlas cor com células e biologia molecular, 5AED. Ed. Pan -American Medical.
6. Tortora, g. J., Funke, b. R., & Case, c. eu. (2007). Introdução à microbiologia. Ed. Pan -American Medical.