Sejarah protoplasma, karakteristik umum, komponen, fungsi



itu protoplasma itu adalah bahan hidup sel. Struktur ini diidentifikasi untuk pertama kalinya pada tahun 1839 sebagai cairan dinding yang dapat dibedakan. Itu dianggap sebagai zat transparan, kental dan dapat dikembangkan. Itu ditafsirkan sebagai struktur tanpa organisasi yang jelas dan dengan banyak organel.

Telah dipertimbangkan bahwa protoplasma adalah seluruh bagian sel yang terletak di dalam membran plasma. Namun, beberapa penulis telah memasukkan protoplasma ke membran sel, nukleus, dan sitoplasma.

Saat ini, istilah protoplasma belum banyak digunakan. Sebaliknya, para ilmuwan lebih suka merujuk langsung ke komponen seluler.

Indeks

  • 1 Sejarah
    • 1.1 Teori Protoplasma
  • 2 Karakteristik umum
  • 3 Komponen
    • 3.1 Membran plasma
    • 3.2 Sitoplasma
    • 3.3 Citosol
    • 3.4 Sitoskeleton
    • 3.5 Organel
    • 3.6 Nukleoplasma
  • 4 fungsi
    • 4.1 Sifat fisiologis
  • 5 Referensi

Sejarah

Istilah protoplasma dikaitkan dengan ahli anatomi Swedia Jan Purkyne pada tahun 1839. Istilah ini digunakan untuk merujuk pada materi pelatihan embrio hewan..

Namun, sudah pada tahun 1835 ahli zoologi Felix Dujardin menjelaskan substansi di dalam rhizopoda. Ini memberi nama sarcoda dan menunjukkan bahwa ia memiliki sifat fisik dan kimia.

Kemudian, pada tahun 1846 ahli botani Jerman Hugo von Mohl memperkenalkan kembali istilah protoplasma untuk merujuk pada zat yang ada di dalam sel tanaman.

Pada tahun 1850 ahli botani Ferdinand Cohn menyatukan istilah-istilah tersebut, yang menunjukkan bahwa pada tumbuhan dan hewan ada protoplasma. Peneliti menunjukkan bahwa pada kedua organisme, zat yang mengisi sel adalah serupa.

Pada 1872, Beale memperkenalkan istilah itu bioplasma. Pada 1880, Hanstein mengusulkan kata itu protoplas, istilah baru untuk merujuk ke seluruh sel, tidak termasuk dinding sel. Istilah ini digunakan oleh beberapa penulis untuk mengganti sel.

Pada 1965, Lardy memperkenalkan istilah itu sitosol, yang kemudian digunakan untuk memberi nama cairan di dalam sel.

Teori protoplasma

Ahli anatomi Max Schultze mengusulkan pada akhir abad ke-19 bahwa dasar dasar kehidupan adalah protoplasma. Schultze mengemukakan bahwa protoplasma adalah zat yang mengatur aktivitas vital jaringan pada makhluk hidup.

Dianggap bahwa karya-karya Schultze adalah titik awal dari teori protoplasma. Teori ini didukung oleh proposal Thomas Huxley pada tahun 1868 dan oleh para ilmuwan lain saat itu.

Teori protoplasma menyatakan bahwa protoplasma adalah dasar fisik kehidupan. Sedemikian rupa sehingga studi tentang zat ini akan memungkinkan memahami fungsi makhluk hidup, termasuk mekanisme pewarisan.

Dengan pemahaman terbaik tentang struktur dan fungsi seluler, teori protoplasma telah kehilangan validitasnya.

Karakteristik umum

Protoplasma dibentuk oleh berbagai senyawa organik dan anorganik. Zat yang paling melimpah adalah air, yang merupakan hampir 70% dari total beratnya dan berfungsi sebagai konveyor, pelarut, termoregulator, pelumas dan elemen struktural..

Selain itu, 26% dari protoplasma terdiri dari makromolekul organik umumnya. Ini adalah molekul besar yang dibentuk oleh polimerisasi sub-unit yang lebih kecil.

Di antaranya adalah karbohidrat, makromolekul yang terdiri dari karbon, hidrogen, dan oksigen, yang menyimpan energi untuk sel. Mereka digunakan dalam berbagai fungsi metabolik dan struktural protoplasma.

Ada juga berbagai jenis lipid (lemak netral, kolesterol dan fosfolipid), yang juga berfungsi sebagai sumber energi untuk sel. Selain itu, mereka adalah bagian penyusun membran yang mengatur berbagai fungsi protoplasma.

Protein merupakan hampir 15% dari komposisi protoplasma. Di antaranya kami memiliki protein struktural. Protein-protein ini membentuk kerangka kerja protoplasma, berkontribusi pada organisasi dan transpor seluler mereka.

Protein lain yang ada dalam protoplasma adalah enzim. Mereka bertindak sebagai katalis (zat yang memodifikasi kecepatan reaksi kimia) dari semua proses metabolisme.

Demikian juga, berbagai ion anorganik hadir yang hanya sesuai dengan 1% dari komposisinya (kalium, magnesium, fosfor, sulfur, natrium dan klorin). Ini berkontribusi untuk menjaga pH protoplasma.

Komponen

Protoplasma terdiri dari membran plasma, sitoplasma dan nukleoplasma. Namun, saat ini, berkat kemajuan mikroskop elektronik, diketahui bahwa struktur seluler bahkan lebih rumit.

Ada juga sejumlah besar kompartemen subseluler, dan konten seluler yang sangat kompleks secara struktural. Selain organel, yang termasuk di sini sebagai bagian dari sitoplasma.

Membran plasma

Membran plasma atau plasmalemma dibentuk oleh sekitar 60% protein dan 40% lipid. Susunan strukturalnya dijelaskan oleh model mosaik fluida. Dalam hal ini, membran menyajikan lapisan ganda fosfolipid di mana protein tertanam.

Diperkirakan bahwa semua membran sel memiliki struktur yang sama. Namun, plasmalemma adalah membran paling tebal di dalam sel.

Plasmalemma tidak diamati dengan mikroskop optik. Tidak sampai akhir 50-an abad kedua puluh bahwa strukturnya bisa rinci.

Sitoplasma

Sitoplasma didefinisikan sebagai semua bahan sel yang ada di dalam plasmalemma, tidak termasuk nukleus. Semua organel termasuk dalam sitoplasma (struktur seluler dengan bentuk dan fungsi yang ditentukan). Juga zat di mana komponen seluler yang berbeda direndam.

Citosol

Sitosol adalah fase cairan sitoplasma. Ini adalah gel yang hampir cair yang mengandung lebih dari 20% protein sel. Sebagian besar adalah enzim.

Sitoskeleton

Sitoskeleton merupakan kerangka protein yang membentuk kerangka seluler. Ini dibentuk oleh mikrofilamen dan mikrotubulus. Mikrofilamen terutama terdiri dari aktin, meskipun ada protein lain.

Filamen ini memiliki komposisi kimia yang berbeda di berbagai jenis sel. Mikrotubulus adalah struktur tubular yang pada dasarnya terbentuk dari tubulin.

Organel

Organel adalah struktur seluler yang memenuhi fungsi tertentu. Masing-masing dibatasi oleh membran. Beberapa organel hanya memiliki satu membran (vakuola, dictyosom), sementara yang lain dibatasi oleh dua membran (mitokondria, kloroplas).

Selaput organel memiliki struktur yang sama dengan plasmalemma. Mereka lebih tipis dan komposisi kimianya berbeda sesuai dengan fungsi yang mereka penuhi.

Di dalam organel terjadi berbagai reaksi kimia yang dikatalisis oleh enzim spesifik. Di sisi lain, mereka dapat bergerak dalam fase air dari sitoplasma.

Dalam organel ada reaksi berbeda yang sangat penting untuk fungsi sel. Sekresi zat, fotosintesis, dan respirasi aerobik, antara lain, terjadi di dalamnya

Nukleoplasma

Nukleus adalah organel seluler yang berisi informasi genetik sel. Dalam proses pembelahan sel yang sama terjadi.

Tiga komponen inti dikenali: amplop nuklir, nukleoplasma dan nukleolus. Amplop nuklir memisahkan inti dari sitoplasma dan dibentuk oleh dua unit membran. 

Nukleoplasma adalah zat internal yang secara internal dibatasi oleh amplop nuklir. Ini adalah fase berair yang mengandung sejumlah besar protein. Mereka terutama enzim yang mengatur metabolisme asam nukleat.

Kromatin (DNA dalam fase terdispersinya) terkandung dalam nukleoplasma. Selain itu, nukleolus disajikan, yang merupakan struktur yang dibentuk oleh protein dan RNA.

Fungsi

Semua proses yang terjadi dalam sel dikaitkan dengan protoplasma, melalui berbagai komponennya.

Membran plasma adalah penghalang struktural selektif yang mengontrol hubungan antara sel dan lingkungan yang mengelilinginya. Lipid mencegah lewatnya zat hidrofilik. Protein mengontrol zat yang dapat melintasi membran, mengatur masuk dan keluarnya sel yang sama.

Beberapa reaksi kimia terjadi dalam sitosol, seperti glikolisis. Yang ini campur tangan langsung dalam modifikasi viskositas seluler, gerakan amoeboid dan siklus. Demikian juga, itu sangat penting dalam pembentukan gelendong mitosis selama pembelahan sel.

Dalam sitoskeleton, mikrofilamen dikaitkan dengan kontraksi dan pergerakan sel. Sementara mikrotubulus ikut campur dalam pengangkutan sel dan berkontribusi membentuk sel. Mereka juga berpartisipasi dalam pembentukan centrioles, cilia dan flagella.

Transportasi intraseluler, serta transformasi, perakitan dan sekresi zat, adalah tanggung jawab retikulum endoplasma dan dictyosom..

Proses transformasi dan akumulasi energi terjadi pada organisme fotosintesis yang memiliki kloroplas. Perolehan ATP melalui respirasi seluler terjadi pada mitokondria.

Sifat fisiologis

Tiga sifat fisiologis yang terkait dengan protoplasma telah dijelaskan. Ini adalah metabolisme, reproduksi dan lekas marah.

Semua proses metabolisme sel terjadi di protoplasma. Beberapa proses bersifat anabolik dan terkait dengan sintesis protoplasma. Yang lain bersifat katabolik, dan mengintervensi disintegrasi mereka. Metabolisme meliputi proses seperti pencernaan, pernapasan, penyerapan, dan ekskresi.

Semua proses yang terkait dengan reproduksi oleh pembelahan sel, serta pengkodean untuk sintesis protein yang diperlukan dalam semua reaksi seluler terjadi dalam inti sel, yang terkandung dalam protoplasma.

Iritabilitas adalah respons protoplasma terhadap stimulus eksternal. Ini mampu memicu respons fisiologis yang memungkinkan sel untuk beradaptasi dengan lingkungan yang mengelilinginya.

Referensi

  1. Liu D (2017) Sel dan protoplasma sebagai wadah, benda dan zat: 1835-1861. Jurnal Sejarah Biologi 50: 889-925.
  2. Paniagua R, M Nistal, P Sesma, M Álvarez-Uría, B Fraile, R Anadón, FJ Sáez dan M Miguel (1997) Sitologi dan histologi hewan dan tumbuhan. Biologi sel dan jaringan hewan dan tumbuhan. Edisi kedua. McGraw Hill-Interamericana dari Spanyol. Madrid, Spanyol 960 p.
  3. Welch GR dan J Clegg (2010) Dari teori protoplasma ke biologi sistem seluler: refleksi 150 tahun. Am. J. Physiol. Fisiol Sel. 298: 1280-1290.
  4. Welch GR dan J Clegg (2012) Cell versus protoplasma: sejarah revisionis. Biol Sel. Int. 36: 643-647.