ما هو السيتوبلازم
المادة السائلة التي تملأ الخلايا تسمى السيتوبلازم، وتضم العصارة الخلوية والخيوط والأيونات والبروتينات والهياكل الجزيئية الكبيرة وعضيات أخرى معلقة في العصارة الخلوية
مؤخرًا، أشار بحث جديد إلى أن التعريف التقليدي للسيتوبلازم لم يعد صالحًا، حيث كان يعتبر من قبل مادة شبيهة بالسوائل قبل عقود، ولكن الأدلة الجديدة تشير إلى أنه يشبه السوائل المكونة للزجاج.
يرتبط السيتوبلازم في الخلايا حقيقية النواة بمحتويات الخلية باستثناء النواة ولكن في الخلايا بدائية النواة ، نظرًا لأنها لا تمتلك غشاءًا نوويًا محددًا ، فإن السيتوبلازم يمتلك المادة الوراثية للخلية ، والخلايا بالمقارنة مع حقيقيات النوى ، أصغر حجمًا ولها ترتيب غير معقد من السيتوبلازم.
وظيفة السيتوبلازم
إحدى وظائف السيتوبلازم الرئيسية هي تمكين الخلايا من الحفاظ على قوتها، مما يساعدها في الحفاظ على شكلها، وتشمل وظائف السيتوبلازم الأخرى ما يلي:
- يتكون السائل الشبيه بالهلام في السيتوبلازم من مزيج الماء والملح،ويوجد داخل غشاء الخلية ويساعد على دمج جميع أجزاء الخلية والأعضاء.
- يعد السيتوبلازم موطنًا للعديد من أنشطة الخلية، حيث يحتوي على جزيئات وإنزيمات ضرورية لتكسير النفايات.
- يساعد السيتوبلازم أيضًا في الأنشطة الأيضية.
- يعمل السيتوبلازم على توفير الشكل للخلية وملء محتوياتها، مما يمكن العضيات من البقاء في موضعها. وبدون السيتوبلازم، ستنكمش الخلايا ولن تتمكن المواد من التدفق بسهولة من عضية إلى أخرى.
- يُطلق على المحتوى الخلوي الكامل للخلية الحية اسم البروتوبلازم، ويتكون من السيتوبلازم والنواة وجميع المكونات الحية الأخرى للخلية معًا.
خصائص السيتوبلازم
- يتألف السيتوبلازم من 70% – 80% ماء وعادة ما يكون عديم اللون.
- يحتوي على البروتينات والكربوهيدرات والأملاح والسكريات والأحماض الأمينية والنيوكليوتيدات
- يتكون السيتوبلازم من مغذيات مذابة ونفايات أيضًا.
- يُطلق على الطبقة الخارجية الصافية والزجاجية من السيتوبلازم اسم ectoplasm أو قشرة الخلية، وتُدعى الكتلة الحبيبية الداخلية الإندوبلازم.
- تحيط المادة السميكة والهلامية التي تشبه الجيلاتين بالسيتوبلازم، وتعرف باسم البلازموجيل، وتكون المنطقة المحيطة بالنواة رقيقة وسائلة بطبيعتها، وتُعرف باسم البلازموسول
- تتغير الخواص الفيزيائية للسيتوبلازم بشكل متغير، وفي بعض الأحيان ينتشر بسرعة عبر الخلية مما يجعله يشبه المحلول الغرواني، وفي أحيان أخرى يبدو كمادة هلامية أو زجاجية.
- يُقال إن لديها خصائص تشبه المواد اللزجة والمرنة، وهي قادرة على التشوه ببطء تحت تأثير القوة الخارجية، وتستعيد شكلها الأصلي مع الحد الأدنى من فقدان الطاقة
- يمنح الهيكل الخلوي الذي يوجد في السيتوبلازم شكلاً للخلية.
- يساعد السيتوبلازم في حركة المواد الخلوية داخل الخلية من خلال عملية تسمى التدفق السيتوبلازمي.
- بسبب تكوين السيتوبلازم من مجموعة متنوعة من الأملاح، فإنه يوصل الكهرباء بشكل جيد جدا.
- تظهر خصائص التلطيخ التفاضلي في المناطق القاعدية من السيتوبلازم التي تملأ بالأصباغ الأساسية، ويطلق عليها اسم إرغاتوبلازم بهذه المادة.
هيكل السيتوبلازم
تحتوي الخلايا على هياكلٍ داخليةٍ مختلفةٍ تسمى عضيات الخلية، حيث تؤدي كلٌ من هذه الهياكلِ وظائفًا محددةً، وتتكون الخلايا من ثلاثةِ عناصرٍ رئيسيةٍ وهي غشاء البلازما والسيتوبلازم والنواة
- غشاء البلازما أو غشاء الخلية عبارة عن طبقة غشائية ثنائية الدهون ، تفصل عضيات الخلية عن بيئتها الخارجية وعن الخلايا المختلفة ، إنه الغطاء الخارجي للخلية حيث يتم إحاطة جميع الأجزاء المختلفة ، بما في ذلك السيتوبلازم والنواة.
- بعد ذلك، تأتي النواة، وهي واحدة من أكبر العضيات، ولديها سيطرة حصرية على الخلية، والسيتوبلازم هو مادة شبيهة بالهلام تزرع فيها عضياتالخلية.
- السيتوبلازم هو مكون أساسي للخلية، وهو مادة شبه سائلة تشبه الهلام، وتربط النواة وغشاء الخلية. ويتم تضمين السيتوبلازم داخل الخلية، بينما يتم تضمين الهياكل الأخرى في الخلية مثل الشبكة الإندوبلازمية، والميتوكوندريا، والريبوسومات، والفجوات وغيرها.
يمكن فحصه بسهولة تحت المجهر من خلال تقنية التلوين ، ووظيفته الأساسية هي كونه موقعا للعديد من التفاعلات الكيميائية داخل الخلية. يحدث معظم عملية التمثيل الغذائي في الخلية هنا
وظيفة السيتوبلازم في البكتيريا
مكان تنفيذ وظائف نمو الخلايا والتمثيل الغذائي والتكاثر في الخلايا البكتيرية هو السيتوبلازم أو البروتوبلازم، وهو مصفوفة تشبه الهلام تتكون من الماء والإنزيمات والعناصر الغذائية والنفايات والغازات، وتحتوي على هياكل خلوية مثل الريبوسومات والكروموسوم والبلازميدات
تحيط الغشاء السيتوبلازمي بكل مكونات البكتيريا، وعلى العكس من الخلايا ذات النواة الحقيقية، فإن البكتيريا لا تحتوي على نواة محاطة بغشاء
الكروموسوم هو خيط واحد مستمر من الحمض النووي، يوجد في النواة بشكل موضعي ولكنه غير مرئي، بينما تتوزع جميع المكونات الخلوية الأخرى في السيتوبلازم بالتساوي
تاريخ اكتشاف السيتوبلازم
في عام 1665، لاحظ الباحث الإنجليزي روبرت هوك وحدة الحياة الأساسية من خلال مجهره المركب الخشن، وابتكر مصطلح `خلية` مستمدا من الكلمة اللاتينية `cellula` والتي تعني الغرف الصغيرة
في وقت لاحق، ساهم العديد من العلماء في اكتشافات روبرت هوك، وفي النهاية تم افتراض نظرية الخلية، مع تقدم التكنولوجيا، تم تشكيل التفسيرات الحديثة لنظرية الخلية، مع مبادئ ومراجعات جديدة للمبادئ الموجودة
في عام 1863 صاغ عالم أحياء سويسري يدعى رودولف فون كوليكر مصطلح “السيتوبلازم”، وعلى الرغم من أنه كان يُنظر إليه كمرادف للبروتوبلازم، إلا أن المصطلح تغير تدريجياً ليصبح بمعنى السيتوبلازم الحالي.
ما هو المكون الأساسي للبروتوبلازم
يشار إلى البروتوبلازم عمومًا على أنه الجزء الحي من الخلية ، إنها مادة عديمة اللون تشبه الهلام وتتكون من جزيئات كبيرة وماء ومزيج من جزيئات صغيرة ، يمكن تعريفه على أنه المادة العضوية وغير العضوية التي تشكل السيتوبلازم والنواة والميتوكوندريا والبلاستيدات في الخلية ، إنها المادة الرئيسية المسؤولة عن جميع العمليات الحية.
المكون الأساسي للبروتوبلازم هو السيتوبلازم الذي يقع بين النواة وغشاء الخلية في الخلايا ذات النواة الحقيقية، ويحوي جميع الأعضاء الخلوية وينظم بيئة الخلية ويحافظ على شكل الخلية، ويخزن المواد الكيميائية والمواد الغذائية اللازمة للأعضاء الخلوية.
المكون الثاني للبروتوبلازم هو النواة التي تحتوي على المادة الوراثية للكائن الحي، وتقع في الخلية، وتحتوي النواة على الريبوسومات اللازمة لتخليق البروتين في الخلايا.
أما في حالة الكائنات الدقيقة ذات النواة البدائية، فإن النواة موجودة في مكان النواة وتحتوي على جميع المعلومات الجينية، ولكن ليس لديها غشاء نووي، وبالتالي لا يمكن استخدام مصطلح `البروتوبلازم`.
الدهون والبروتينات والإنزيمات والهرمونات وما شابهها هي العناصر التي تتكون منها البروتوبلازم، والتي يمكن أن تكون إما معلقة أو مذابة في المكون السائل للبروتوبلازم.