stringtranslate.com

Протоплазма

Протоплазма ( / ˈ p r oʊ t ə ˌ p l æ z əm / ; [1] [2] мн. ч.  протоплазма ) [3] — часть клетки , окруженная плазматической мембраной . Это смесь небольших молекул, таких как ионы, моносахариды , аминокислоты, и макромолекул, таких как белки, полисахариды, липиды и т. д.

В некоторых определениях это общий термин для цитоплазмы (например, Mohl, 1846), [4] но в других он также включает нуклеоплазму (например, Strasburger, 1882). Для Sharp (1921), "Согласно старому использованию внеядерная часть протопласта [ вся клетка, за исключением клеточной стенки ] называлась "протоплазмой", но ядро ​​также состоит из протоплазмы, или живого вещества в его более широком смысле. Текущий консенсус заключается в том, чтобы избежать этой двусмысленности, используя термины Strasburger (1882) цитоплазма [ введенный Kölliker (1863), первоначально как синоним протоплазмы ] и нуклеоплазма [ термин, введенный van Beneden (1875), или кариоплазма , используемый Flemming (1878) ]". [5] [6] [7] [8] [9] Определение цитоплазмы Страсбургера исключало пластиды ( хроматоплазму ).

Как и в случае с ядром, вопрос о том, следует ли включать вакуоль в концепцию протоплазмы, является спорным. [10]

Терминология

Помимо «протоплазмы», для описания содержимого клетки с течением времени использовались многие другие родственные термины и различия. Вот некоторые из них: [11] [12]

История

Слово «протоплазма» происходит от греческого protos — первый и plasma — нечто образованное , и изначально использовалось в религиозных контекстах. [39] Оно было использовано в 1839 году Й. Э. Пуркинье для обозначения материала эмбриона животного. [15] [40] Позже, в 1846 году, Гуго фон Мол переопределил термин (также называемый Primordialschlauch — «первичная маточка»), чтобы обозначить «жесткую, слизистую, зернистую, полужидкую» субстанцию ​​внутри растительных клеток, чтобы отличить ее от клеточной стенки и клеточного сока ( Zellsaft ) внутри вакуоли . [16] [41] [42] Макс Шульце в 1861 году предложил «доктрину протоплазмы», которая гласит, что все живые клетки состоят из живого вещества, называемого протоплазмой . [43] Томас Гексли (1869) позже назвал его «физической основой жизни» и считал, что свойство жизни является результатом распределения молекул внутри этого вещества. [44] Протоплазма стала « эпистемической вещью ». [45] Однако ее состав был загадочным, и было много споров о том, что это за вещество. [46]

В 1872 году Биль создал виталистический термин «биоплазма», чтобы противопоставить его материализму Гексли . [24] [47] В 1880 году термин протопласт был предложен Ганстейном (1880) для всей клетки, за исключением клеточной стенки, [48] [49] и некоторые авторы, такие как Юлиус фон Сакс (1882), предпочитали это название вместо клетки. [50]

В 1965 году Ларди ввел термин « цитозоль », позднее переосмысленный для обозначения жидкости внутри клеток. [38]

К тому времени, когда Хаксли писал, давний спор был в значительной степени урегулирован по поводу фундаментальной единицы жизни: была ли это клетка или это была протоплазма? К концу 1860-х годов спор был в значительной степени урегулирован в пользу протоплазмы. Клетка была контейнером для протоплазмы, фундаментальной и универсальной материальной субстанции жизни. Главным вкладом Хаксли было установление протоплазмы как несовместимой с виталистической теорией жизни . [51] Попытки исследовать происхождение жизни путем создания синтетической «протоплазмы» в лабораторных условиях не увенчались успехом. [52]

Идея о том, что протоплазма эукариот просто делится на основное вещество, называемое «цитоплазмой», и структурное тело, называемое клеточным ядром, отражает более примитивные знания о структуре клетки, которые предшествовали развитию электронной микроскопии , когда казалось, что цитоплазма представляет собой однородную жидкость, а существование большинства субклеточных компартментов или то, как клетки сохраняют свою форму, было неизвестно. [53] Сегодня известно, что содержимое клетки структурно очень сложно и содержит множественные органеллы , цитоскелет и биомолекулярные конденсаты . Слово протоплазма в основном делится на две части: цитоплазму и ядро.

Описание

Физическая природа

Протоплазма физически полупрозрачна , зернисто- слизистая, полужидкая или вязкая . В ней гранулы разных форм и размеров взвешены в растворе. Она может существовать в двух взаимозаменяемых состояниях, которые являются более жидкими, как золь, и более твердыми, как гель, которые похожи на желе. Составляющие молекулы могут свободно перемещаться в зольном состоянии, в то время как в геле составляющие молекулы компактно расположены. Протоплазма становится непрозрачной при нагревании. Она также коагулирует при нагревании. Это происходит повсюду в клетке. [43] У эукариот часть протоплазмы, окружающая ядро ​​клетки , известна как цитоплазма , а часть внутри ядра - как нуклеоплазма . У прокариот материал внутри плазматической мембраны - это бактериальная цитоплазма, в то время как у грамотрицательных бактерий область снаружи плазматической мембраны, но внутри наружной мембраны - это периплазма . [4]

Химический состав

Существует около 30 элементов, таких как углерод , водород , кислород , фосфор , сера , кальций и многие другие, которые идентифицированы в протоплазме различных клеток. Они образуют соединения, такие как вода (65-80%), углеводы , ионы , белки , липиды , нуклеиновые кислоты ( ДНК и РНК ), жирные кислоты , глицерин , нуклеотиды , нуклеозиды и минералы . Они живут до тех пор, пока они являются частью протоплазмы. Они не способны выполнять функции жизни самостоятельно. Состав протоплазмы непостоянен, и в нем происходят непрерывные изменения. [43]

Функции

Некоторые функции протоплазмы:

  1. Он обеспечивает место, где происходят все жизненные функции.
  2. Клетки реагируют на различные раздражители, такие как температура, свет, химические вещества, гравитация, уколы, удары током и другие, благодаря свойствам протоплазмы.
  3. Циклоз (потоковое движение протоплазмы известно как циклоз . Он способствует равномерному распределению различных материалов в клетках.) [43]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "протоплазма". Lexico UK English Dictionary . Oxford University Press . Архивировано из оригинала 10 мая 2021 г.
  2. ^ "протоплазма". Dictionary.com Unabridged (Online). nd
  3. ^ Словарное определение протоплазмы в Викисловаре
  4. ^ ab Cammack, Richard; Teresa Atwood; Attwood, Teresa K.; Campbell, Peter Scott; Parish, Howard I.; Smith, Tony; Vella, Frank; Stirling, John (2006), Оксфордский словарь биохимии и молекулярной биологии , Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press, ISBN 978-0-19-852917-0
  5. ^ Sharp, LW (1921). Введение в цитологию . Нью-Йорк: McGraw Hill, стр. 25.
  6. ^ Страсбургер, Э. (1882). Ueber den Theilungsvorgang der Zellkerne und das Verhältnis der Kernteilung zur Zellteilung. Архикр Анат , 21: 476-590, БХЛ.
  7. ^ Бенеден, Э. ван (1875). Созревание олефа, фекондация и премьеры эмбрионального развития млекопитающих после окончания исследований в лапах. Бык. акад. Бел. кл. наук. 40, 2 сер.: 686-736, БХЛ.
  8. ^ Флемминг, В. (1878). Beiträge zur Kenntniss der Zelle und ihrer Lebenserscheinungen. Арх. ф. микр. Анат. , 16: 302-436, с. 360, БХЛ.
  9. ^ Батталья, Э. (2009). Карионема как альтернатива хромосоме и новая кариологическая номенклатура. Caryologia , 62(4), 1.
  10. ^ Паркер, Дж. 1972. Протоплазматическая устойчивость к дефициту воды, стр. 125-176. В: Козловски, Т. Т. (ред.), Дефицит воды и рост растений . Том III. Реакции растений и контроль водного баланса. Academic Press, Нью-Йорк, стр. 144, [1].
  11. ↑ Шарп (1921), стр. 11, 32-34.
  12. ^ abc Батталья, Э. (1985). Мейоз и митоз: терминологическая критика. Аннали ди Ботаника (Рим) 43: 101–140. (табл. 3, «-плазменные производные», стр. 118).
  13. ^ Grundriss der Naturphilosophie .
  14. ^ Lehrbuch der Naturphilosophie .
  15. ^ ab Purkinje JE 1840. Über die Analogien in den Strukturelementen des thierischen und pflanzichen Organismus. В: Übersicht der Arbeiten und Veränderungen der schlesischen Gesellschaft für vaterländische Kultur , Jahre 1839: 81.
  16. ^ abc von Mohl, H. 1846. Ueber die Saftbewegung im Inneren der Zellen. Бот. Зтг. 4: 73-78, 89-94.
  17. ^ Дюжарден, Ф. 1835. Исследования о нижних организмах. Annales des Sciences Naturelles 4: 343–377, [2].
  18. ^ Дюжарден, Ф. (1841). Histoire Naturelle des Zoophytes Infusoires . Париж: Энциклопедия Библиотеки Роре. п. 26.
  19. ^ Кёлликер, Р.А. против (1863). Handbuch der Gewebelehre des Menschen. 4. Ауфляж. Лейпциг: Вильгельм Энгельманн.
  20. ^ abcd Уэйн (2009), стр. 134.
  21. ^ Vines, SH (1877). Отчет о наблюдении профессора Страсбургера над протоплазмой. Quart. J. Micr. Sc. , Lond., 1877, ns, 17, стр. 124-132. ссылка.
  22. ^ Циенковский, Л. 1863. Zur Entwicklungsgeschichte der Myxomyceten. Джахрб. Висс. Бот. 3: 325-337, [3].
  23. ^ Ван Бенеден, Э. Исследования по композиции и значению l'œuf . Ф. Айез, Брюссель, 1870 г. (Extrait du tome XXXIV des Mém. cour. des savants étrangers , publiés par l'Académie Royale des Sciences, des lettres et des beaux-arts de Belgique). связь.
  24. ^ ab Beale, LS (1872). Биоплазма . Лондон: J. & A. Churchill.
  25. ^ Купффер, KW 1875. Ueber Differenzierung des Protoplasmas an den Zellen tierischer Gewebe. Schriften des Naturwissenschaft, Vereins für Schleswig-Holstein , 1 (3), 229–242, ссылка.
  26. ^ Фельтен, В. 1876. Die phykalische Beschaffenhoit des pflanzlihon Protoplasmas. Зитцбер. Акад. Висс. Вена, Math.-Nat. кл. , 73: I 131-151, [4].
  27. ^ Пфеффер, В. Osmotische Untersuruchungen . В. Энгельманн, Лейпциг. связь.
  28. ↑ Ханштейн (1880), стр. 45.
  29. ^ Ханштайн (1880), стр. 24, 39.
  30. ^ Флемминг, В. (1882). Zellsubstanz, Kern и Zelltheilung . Фогель, Лейпциг, [5].
  31. ^ Бючли, О. 1892. Untersuchungen über mikroskopische Schäume und das Protoplasma . Лейпциг, [6].
  32. ^ Шютт, Ф. (1895). Экспедиция «Перидин дер Планктон». Ergebnisse der Plankton-Expedition des Humbold-Stiftung, Bd IV, p. 1–27, Липсиус и Тишер, Киль. связь.
  33. ^ Seifriz, W. (1931). Структура протоплазмы. Science 73, 648-649. ссылка.
  34. ^ Мансон, Дж. П., 1899 Яйцеклетка лимулюса. Athenaeum Press, Бостон, Массачусетс
  35. ^ Баргманн, В. (1956). Über einige Issuee und Ergebnisse des elektronen-mikroskopischen Studiums der Zelle. Дтч. мед. Вщр. 81 (28): 1109-1125.
  36. ^ Шимонович, Л. (1901). Lehrbuch der Histologie und der microskopischen Anatomy. Штубер, Вюрцбург. связь.
  37. ^ Шимонович, Л. (1902). Учебник гистологии и микроскопической анатомии человеческого тела, включая микроскопическую технику . Филадельфия, Lea Bros. ссылка.
  38. ^ ab Lardy, HA 1965. О направлении окислительно-восстановительных реакций пиридиннуклеотидов в глюконеогенезе и липогенезе. В: Управление энергетическим метаболизмом , под редакцией B. Chance, R. Estabrook и JR Williamson. Нью-Йорк: Academic, 1965, стр. 245, [7].
  39. ^ Уэйн, Р. 2009. Биология растительной клетки: от астрономии к зоологии . Амстердам: Elsevier/Academic Press, стр. 133.
  40. ^ Байнум, У. Ф., Браун, Э. Дж. и Портер, Р. (1981). Словарь истории науки . Princeton University Press.
  41. ^ Ларсон, PR (1994). Сосудистый камбий: развитие и структура. Springer-Verlag: Нью-Йорк и Берлин, стр. 30-31, [8].
  42. ^ Эверт, РФ 2006. Анатомия растений Эсау: меристемы, клетки и ткани тела растения: их структура, функция и развитие . 3-е изд. John Wiley & Sons, Inc: Хобокен, Нью-Джерси, стр. 16, [9].
  43. ^ abcd Candid ICSE Biology Class 9. Нью-Дели: Evergreen Publications (India) Ltd. 2020. стр. 1.3. ISBN 9788173133718.
  44. ↑ Хаксли, TH 1869. Физическая основа жизни . Нью-Хейвен, Коннектикут, The College Courant.
  45. ^ Брэйн, Р. М. «Протоплазмания: Гексли, Геккель и вибрационный организм в визуальных культурах конца века», в книге «Искусство эволюции: Дарвин, дарвинизмы и визуальные культуры» , Ф. Брауэр и Ларсон, Б. University Presses of New England, 2009, стр. 92–123, [10].
  46. ^ Harvey, EN (1938), "Некоторые физические свойства протоплазмы", Journal of Applied Physics , 9 (2): 68–80, Bibcode : 1938JAP.....9...68H, doi : 10.1063/1.1710397, архивировано из оригинала 2013-01-12
  47. ^ Байнум и др. (1981), с. 344.
  48. ^ Ханстейн, Дж. (1880). Дас Протоплазма . Гейдельберг.
  49. ↑ Шарп (1921), стр. 24.
  50. ↑ Уэйн (2009), стр. 15.
  51. ^ Гейсон, Джеральд (1969), «Протоплазматическая теория жизни и дебаты виталистов и механистов», Isis , 60 (3): 272–292, doi : 10.1086/350498, PMID  4919832, S2CID  39167693
  52. ^ Ласкано, А.; Капоне, С.; Вальде, П.; Зеебах, Д.; Ишикава, Т.; Капуто, Р. (2008), «Что такое жизнь? Краткий исторический обзор», Химия и биоразнообразие , 5 (1): 1–15, doi :10.1002/cbdv.200890001, PMID  18205130, S2CID  6722644
  53. ^ Сатир, П. (2005), «Путешествие по органеллам через электронный микроскоп: переиздание классической лекции Харви Кейта Р. Портера с новым введением», The Anatomical Record Часть A: Открытия в молекулярной, клеточной и эволюционной биологии , 287A (2): 1184–1204, doi : 10.1002/ar.a.20222 , PMID  16265625

Внешние ссылки