Лекция о цитоплазме

Цитоплазма

Цитоплазма — это внутренняя среда клетки, ограниченная клеточной мембраной. В ней располагаются клеточные структуры и происходят основные биохимические процессы.

В биологии термин используется в двух значениях:

как обозначение всего содержимого клетки, включая органеллы;
как название внутриклеточного раствора.

Жидкая часть цитоплазмы без органелл и включений называется цитозолем или гиалоплазмой.

У прокариот цитоплазма заполняет почти всё внутреннее пространство клетки, поскольку у них отсутствуют ядро и мембранные органеллы. У эукариот цитоплазма разделена внутренними мембранами на отдельные отсеки — компартменты, что позволяет различным химическим реакциям происходить независимо друг от друга.

Химический состав и физические свойства

С химической точки зрения цитоплазма представляет собой водный раствор различных веществ.

Основные компоненты:

Клетка активно регулирует концентрацию этих веществ. Например, она часто закачивает внутрь калий и контролирует содержание натрия в зависимости от условий окружающей среды.

В цитоплазме также находятся:

Белки образуют коллоидный раствор, благодаря чему цитоплазма обладает сложными физическими свойствами. Современные исследования показывают, что цитоплазма неоднородна: в разных её областях могут существовать различные концентрации веществ.

В цитоплазме также могут временно находиться включения — например:

запасы питательных веществ;
продукты обмена веществ;
пигменты.

Динамика и жизнеспособность

Цитоплазма находится в постоянном движении, которое называется циклозом.

Характер движения зависит от типа клетки:

в растительных клетках с крупной вакуолью движение часто имеет круговой характер;
в молодых клетках наблюдаются тонкие струйки цитоплазмы, движущиеся в разных направлениях.

На скорость и характер циклоза влияют различные факторы:

освещение;
температура;
механические воздействия.

Цитоплазма обладает определённой способностью к восстановлению при частичном повреждении. Однако для длительного существования клетки необходима работа ядра, поскольку именно там хранится генетическая информация, необходимая для синтеза новых белков.

У прокариот утрата их единственной хромосомы также приводит к быстрой гибели клетки.

Ключевые функции цитоплазмы

Цитоплазма выполняет несколько важных функций:

объединяет все клеточные структуры в единую систему;
обеспечивает взаимодействие органелл;
служит средой для большинства биохимических реакций;
поддерживает внутреннее давление клетки.

За счёт регулирования концентрации ионов внутри клетки создаётся внутреннее давление — тургор. Благодаря этому клетка сохраняет форму и устойчивость.

Таким образом, цитоплазма является не просто заполнителем клетки, а активной живой средой, в которой протекают основные процессы жизнедеятельности.

См. также

Клеточная мембрана
Рибосома
Клеточное ядро
Эндоплазматический ретикулум
Аппарат Гольджи