Protoplasme

Cellule eucaryote animale. Source: Wikimedia Commons

Qu'est-ce que le protoplasme?

Il protoplasme C'est le matériau vivant à l'intérieur de la cellule et comprend le noyau et le cytoplasme. Il y a des protéines, et principalement il est composé d'eau, de lipides, de glucides, d'électrolytes et d'enzymes, tous les composants qui lui permettent d'exécuter différentes fonctions métaboliques.

Dans les cellules eucaryotes, le protoplasme est entre la membrane plasmique et le noyau.

Caractéristiques du protoplasme

- Le protoplasme est constitué par divers composés organiques et inorganiques. La substance la plus abondante est l'eau, qui représente près de 70% de son poids total et fonctionne comme un transport, un solvant, une thermorégulateur, un lubrifiant et un élément structurel.

- 26% des protoplasmes sont composés de macromolécules généralement organiques. Ce sont de grandes molécules formées par une polymérisation des sous-unités plus petite. Parmi ceux-ci, nous trouvons des glucides, des macromolécules composés de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, qui stockent l'énergie pour la cellule. Ils sont utilisés dans les différentes fonctions métaboliques et structurelles du protoplasme.

- Il existe différents types de lipides (graisses neutres, cholestérol et phospholipides), qui servent également de source d'énergie pour la cellule. De plus, ils font partie des constituants des membranes qui régulent les différentes fonctions protoplasmiques.

- Les protéines constituent près de 15% de la composition du protoplasme. Parmi ceux-ci, nous avons des protéines structurelles. Ces protéines forment le cadre protoplasmique, contribuant à leur organisation et transport cellulaire.

- Les autres protéines présentes dans le protoplasme sont les enzymes. Ils agissent comme des catalyseurs (substances qui modifient la vitesse d'une réaction chimique) de tous les processus métaboliques.

- Divers ions inorganiques sont présents qui ne correspondent qu'à 1% de sa composition (potassium, magnésium, phosphore, soufre, sodium et chlore). Ceux-ci contribuent à maintenir le pH du protoplasme.

Composants du protoplasme

Le protoplasme est composé de la membrane plasmique du cytoplasme et de la nucléoplasme. Cependant, aujourd'hui, grâce aux progrès de la microscopie électronique, il est connu que la structure des cellules est encore plus compliquée.

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Il existe également un grand nombre de compartiments subcellulaires et un contenu cellulaire structurellement très complexe. En plus des organites, qui sont incluses ici dans le cadre du cytoplasme.

Membrane plasmatique

La membrane plasmatique ou plasmalema se compose d'environ 60% de protéines et de 40% de lipides. Son arrangement structurel s'explique par le modèle de mosaïque fluide. En cela, la membrane a un bilay phospholipide.

Il est considéré que toutes les membranes cellulaires ont cette même structure. Cependant, le plasmalema est la membrane la plus épaisse de la cellule.

Le plasmalema n'est pas observé avec le microscope optique. Ce n'est qu'à la fin des années 50 du 20e siècle lorsque sa structure pouvait être détaillée.

Cytoplasme

Le cytoplasme est défini comme tout le matériau de la cellule qui se trouve à l'intérieur du plasmalema, sans compter le noyau.

Dans le cytoplasme, tous les organites sont inclus (forme définie et structures de cellules de fonction). De même, la substance dans laquelle les différentes composantes cellulaires sont immergées.

Cytosol

Le cytosol est la phase fluide du cytoplasme. C'est un gel presque liquide qui constitue plus de 20% des protéines cellulaires. La plupart d'entre elles sont des enzymes.

Cytosquelette

Le cytosquelette constitue un cadre protéique qui forme le cadre cellulaire. Il est formé par des microfilaments et des microtubules. Les microfilaments sont principalement constitués d'actine, bien qu'il existe d'autres protéines.

Ces filaments ont une composition chimique différente dans différents types de cellules. Les microtubules sont essentiellement des structures tubulaires de la tubuline.

Organites

Les organelules sont des structures cellulaires qui remplissent une fonction spécifique. Chacun est délimité par des membranes. Certains organites n'ont qu'une seule membrane (vacuola, dictiosomes), tandis que d'autres sont délimités par deux membranes (mitochondries, chloroplastes).

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Les membranes organos ont la même structure que le plasmalema. Ils sont plus minces et leur composition chimique est différente selon la fonction qu'ils remplissent.

Dans les organites, diverses réactions chimiques se produisent par des enzymes spécifiques. D'un autre côté, ils sont capables de se déplacer dans la phase aqueuse du cytoplasme.

Dans les organites, différentes réactions d'une grande importance sont données pour le fonctionnement de la cellule. En eux, la sécrétion de substances, de photosynthèse et de respiration aérobie se produit, entre autres processus.

Nucléoplasme

Le noyau est l'organelle cellulaire qui contient les informations génétiques de la cellule. Dans le même, les processus de division cellulaire se produisent.

Trois composants centraux sont reconnus: emballage nucléaire, nucléoplasme et nucléole. L'enveloppe nucléaire sépare le noyau du cytoplasme et est formée par deux unités membranaires. 

La nucléoplasme est la substance interne délimité en interne par l'enveloppe nucléaire. Il constitue une phase aqueuse qui contient un grand nombre de protéines. Ce sont principalement des enzymes qui régulent le métabolisme des acides nucléiques.

Dans la nucléoplasme, la chromatine est contenue (ADN dans sa phase dispersée). De plus, le nucléole est présenté, qui est une structure formée par les protéines et l'ARN.

Fonctions de protoplasme

Tous les processus qui se produisent dans la cellule sont associés au protoplasme, à travers leurs différents composants.

- La membrane plasmique est une barrière structurelle sélective qui contrôle la relation entre une cellule et l'environnement. Les lipides empêchent le passage des substances hydrophiles. Les protéines contrôlent les substances qui peuvent traverser la membrane, régulant leur entrée et sortent à la cellule.

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- Dans le cytosol, diverses réactions chimiques se produisent, comme la glycolyse. Cela intervient directement dans les modifications de la viscosité cellulaire, du mouvement des ameboïdes et des cycles. Il est également très important dans la formation de broche mitotique pendant la division cellulaire.

- Dans le cytosquelette, les microfilaments sont associés à la contraction cellulaire et au mouvement. Tandis que les microtubules interviennent dans le transport des cellules et contribuent à façonner la cellule. Ils participent également à la formation des centrioles, des cils et des flagelles.

- Le transport intracellulaire, ainsi que la transformation, l'assemblage et la sécrétion de substances, incombe au réticulum endoplasmique et aux dictosomes.

- Les processus de transformation et d'accumulation d'énergie sont présentés dans les organismes photosynthétiques qui ont des chloroplastes. L'obtention de l'ATP par la respiration cellulaire se produit dans les mitochondries.

Propriétés physiologiques du protoplasme

Trois propriétés physiologiques associées au protoplasme ont été décrites. Ce sont le métabolisme, la reproduction et l'irritabilité.

Dans le protoplasme, tous les processus métaboliques de la cellule se produisent. Certains processus sont anaboliques et sont liés à la synthèse du protoplasme. D'autres sont cataboliques et interviennent dans leur désintégration. Le métabolisme comprend des processus tels que la digestion, la respiration, l'absorption et l'excrétion.

Tous les processus associés à la reproduction de la division cellulaire, ainsi que le codage pour la synthèse des protéines nécessaires dans toutes les réactions cellulaires, se produisent dans le noyau cellulaire, contenu dans le protoplasme.

L'irritabilité est la réponse du protoplasme à un stimulus externe. Ceci est capable de déclencher une réponse physiologique qui permet à la cellule de s'adapter à l'environnement qui l'entoure.

Les références

1. Liu d. La cellule et le protoplasme comme conteneur, objet et substance: 1835-1861. Journal de l'histoire de la biologie.
2. Welch GR et J Clegg. De la théorie protoplasmique à la biologie des systèmes de téléphone portable: une réflexion de 150 ans. SUIS. J. Physiol. Physiol cellulaire.