Протоплазма (/ prəʊtə (ʊ) ˌplaz (ə) m /, [1] множественные протоплазмы [2] ) - это живая часть клетки , окруженная плазматической мембраной .
В некоторых определениях это общий термин для цитоплазмы (например, Mohl, 1846) [3], но для других он также включает нуклеоплазму (например, Strasburger, 1882). Для Шарпа (1921): «Согласно более старому обиходу, внеядерная часть протопласта [ вся клетка, исключая клеточную стенку ] называлась« протоплазмой », но ядро также состоит из протоплазмы, или живого вещества в своем составе. В настоящее время консенсус состоит в том, чтобы избежать этой двусмысленности, используя термины Страсбургера [ (1882) ]: цитоплазма [ введенная Кёлликером (1863), первоначально как синоним протоплазмы ] и нуклеоплазма.([ термин, введенный ван Бенеденом (1875), или ] кариоплазма, [ используется ] Флеммингом [ (1878) ]) ». [4] [5] [6] [7] [8] Определение цитоплазмы Страсбургера исключало пластиды ( Хроматоплазма ).
Как и в случае с ядром, вопрос о том, включать ли вакуоль в концепцию протоплазмы, является спорным. [9]
Терминология
Помимо «протоплазмы», многие другие связанные термины и различия использовались для определения содержимого клетки с течением времени. Это были следующие: [10] [11]
- Уршлейм ( Окен , 1802, 1809), [12] [13]
- Протоплазма (Пуркинье, 1840, фон Моль, 1846), [14] [15]
- Primordialschlauch (изначальная утрица, фон Моль, 1846 г.), [15]
- саркод ( Dujardin , 1835, 1841), [16] [17]
- Цитоплазма ( Kölliker , 1863), [18]
- Hautschicht / Körnerschicht ( эктоплазма / эндоплазма , Pringsheim, 1854; Hofmeister, 1867), [19] [20]
- Grundsubstanz ( основное вещество , Cienkowski , 1863), [21]
- метаплазма / протоплазма (Hanstein, 1868), [19]
- дейтоплазма / протоплазма (ван Бенеден, 1870), [22]
- биоплазма (Бил, 1872 г.), [23]
- параплазма / протоплазма (Kupffer, 1875), [24]
- теория межниточных веществ (Velten, 1876) [25]
- Гиалоплазма (Pfeffer, 1877), [26]
- Протопласт (Hanstein, 1880), [27]
- Энхилема / гиалоплазма (Hanstein, 1880), [28]
- Kleinkörperchen или Mikrosomen (маленькие тельца или микросомы , Hanstein, 1882), [19]
- парамитом (Flemming, 1882), [29]
- Идиоплазма ( Nageli , 1884), [11]
- Zwischensubstanz (межальвеолярное вещество, Bütschli , 1892), [30]
- Grundplasma (наземная плазма, Schütt, 1895), [31]
- эргастоплазма (Garnier, 1897), [11]
- фанероплазма / криптоплазма (Seifriz, 1931), [32]
- цитоплазматический матрикс (Munson, 1899; zytoplasmatische Matrix , Bergmann, 1956), [33] [34]
- Protoplasma- oder Zelleinschlüsse (протоплазматические или клеточные включения , Szymonowicz, 1901), [35] [36]
- киноплазма / трофоплазма (Strasburger et al., 1912), [19]
- цитозоль (Lardy, 1965). [37]
История
Слово «протоплазма» происходит от греческого Протоса для первых , и плазмы для вещи образуется , и первоначально использовалась в религиозных контекстах. [38] Он был использован в 1839 году Дж. Э. Пуркинье для материала эмбриона животных. [14] [39] Позже, в 1846 году Хьюго фон Моль переопределил термин (также названный Primordialschlauch , «первичный пузырек»), чтобы обозначить «твердое, слизистое, зернистое, полужидкое» вещество в растительных клетках, чтобы различать это от клеточной стенки и клеточного сока ( Zellsaft ) внутри вакуоли . [15] [40] [41] Макс Шульце в 1861 году предложил «Доктрину протоплазмы», в которой говорится, что все живые клетки состоят из живого вещества, называемого протоплазмой . [42] Томас Хаксли (1869) позже называл его «физической основой жизни» и считал, что свойство жизни является результатом распределения молекул внутри этого вещества. [43] Протоплазма стала « эпистемической вещью ». [44] Его состав, однако, был загадочным, и было много споров о том, что это за вещество. [45]
В 1872 году Бил создал виталистский термин «биоплазма», чтобы контрастировать с материализмом Хаксли. [23] [46] В 1880 году термин протопласт был предложен Ханштейном (1880) для всей клетки, за исключением клеточной стенки, [47] [48] и некоторые авторы, такие как Юлиус фон Сакс (1882), предпочитали это название вместо клетки. . [49]
В 1965 году Ларди ввел термин « цитозоль », позже переопределенный для обозначения жидкости внутри клеток. [37]
К тому времени, когда Хаксли написал, давние дебаты в основном уладились по поводу фундаментальной единицы жизни: была ли это клетка или протоплазма? К концу 1860-х годов дискуссия в основном остановилась в пользу протоплазмы. Клетка была вместилищем протоплазмы, основной и универсальной материальной субстанции жизни. Главный вклад Хаксли заключался в том, что протоплазма несовместима с виталистической теорией жизни . [50] Попытки исследовать происхождение жизни путем создания синтетической «протоплазмы» в лаборатории не увенчались успехом. [51]
Идея о том, что протоплазма эукариот просто делится на основное вещество, называемое «цитоплазма», и структурное тело, называемое ядром клетки, отражает более примитивные знания о структуре клетки, которые предшествовали развитию электронной микроскопии , когда казалось, что цитоплазма представляет собой однородную жидкость. и существование большинства субклеточных компартментов или то, как клетки сохраняют свою форму, было неизвестно. [52] Сегодня известно, что содержимое клетки очень сложное по своей структуре и содержит несколько органелл , цитоскелет и биомолекулярные конденсаты .
Описание
Физическая природа
Протоплазма физически прозрачная , гранулированная слизистая, полужидкая или вязкая . В нем в растворе суспендированы гранулы разной формы и размера. Он может существовать в двух взаимозаменяемых состояниях, которые представляют собой более жидкое состояние золя и более твердое состояние геля, которое похоже на желе. Составляющие молекулы могут свободно перемещаться в состоянии золя, в то время как в состоянии геля составляющие молекулы расположены компактно. Протоплазма становится непрозрачной при нагревании. Также коагулирует при нагревании. Это происходит повсюду в камере. [42] У эукариот часть протоплазмы, окружающая ядро клетки, известна как цитоплазма, а часть внутри ядра - как нуклеоплазма . У прокариот материалом внутри плазматической мембраны является бактериальная цитоплазма, тогда как у грамотрицательных бактерий область за пределами плазматической мембраны, но внутри внешней мембраны является периплазмой . [3]
Химический состав
В протоплазме различных клеток обнаружено около 35 элементов, таких как углерод , водород , кислород , фосфор , сера , кальций и многие другие. Они образуют такие соединения, как вода (75-95%), углеводы , ионы , белки , липиды , нуклеиновые кислоты ( ДНК и РНК ), жирные кислоты , глицерин , нуклеотиды , нуклеозиды и минералы . Они живут, пока являются частью протоплазмы. Они не способны самостоятельно выполнять жизненные функции. Состав протоплазмы непостоянен и в нем происходят непрерывные изменения. [42]
Функции
Некоторые функции протоплазмы:
- Это место, где происходят все жизненные функции.
- Клетки реагируют на различные раздражители, такие как температура, свет, химические вещества, гравитация, уколы, удары током и другие, из-за свойств протоплазмы.
- Циклоз ( непрерывное движение протоплазмы известно как циклоз . Оно помогает в равномерном распределении различных материалов в клетках) [42].
Смотрите также
- Химическая эволюция
- Мембрана
- Симпласт
Рекомендации
- ^ «Протоплазма» . Лексико .
- ^ «протоплазма» . Викисловарь .
- ^ а б Каммак, Ричард; Тереза Этвуд; Аттвуд, Тереза К .; Кэмпбелл, Питер Скотт; Приход, Говард I .; Смит, Тони; Велла, Фрэнк; Стирлинг, Джон (2006), Оксфордский словарь биохимии и молекулярной биологии , Оксфорд [Оксфордшир]: Oxford University Press, ISBN 978-0-19-852917-0
- ^ Шарп, LW (1921). Введение в цитологию . Нью-Йорк: Макгроу Хилл, стр. 25.
- Перейти ↑ Strasburger, E. (1882). Ueber den Theilungsvorgang der Zellkerne und das Verhältnis der Kernteilung zur Zellteilung. Arch Mikr Anat , 21: 476-590, BHL .
- ^ Бенеден, Э. ван (1875). Созревание ребенка, образование и премьеры зародышевого развития маммифер-апре-ле-исследовательские чудеса-лапен. Бык. Акад. Бел. Cl. Sci. 40, 2 ср .: 686-736, BHL .
- ^ Флемминг, W. (1878). Beiträge zur Kenntniss der Zelle und ihrer Lebenserscheinungen. Arch. f. микр. Анат. , 16: 302-436, с. 360, BHL .
- Перейти ↑ Battaglia, E. (2009). Карионема, альтернатива хромосоме и новая кариологическая номенклатура . Кариология , 62 (4), 1.
- ^ Паркер, Дж. 1972. Устойчивость протоплазмы к дефициту воды, стр. 125-176. В: Козловский, Т.Т. (ред.), Дефицит воды и рост растений . Vol. III. Реакция растений и контроль водного баланса. Academic Press, Нью-Йорк, стр. 144, [1] .
- ^ Шарп (1921), стр. 11, 32-34.
- ^ a b c Battaglia, E. (1985). Мейоз и митоз: терминологическая критика . Annali di Botanica (Рим) 43: 101–140. (Таблица 3, «Производные -плазмы», стр. 118).
- ^ Grundriss der Naturphilosophie .
- ^ Lehrbuch der Naturphilosophie .
- ^ a b 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.
- ^ a b c von Mohl, H. 1846. Ueber die Saftbewegung im Inneren der Zellen . Бот. Ztg. 4: 73-78, 89-94.
- Перейти ↑ Dujardin, F. 1835. Recherches sur les organisms inférieurs. Annales des Sciences Naturelles 4: 343–377, [2] .
- Перейти ↑ Dujardin, F. (1841). Histoire Naturelle des Zoophytes Infusoires . Париж: Librarie Encyclopedique de Roret. п. 26.
- ^ Kölliker, RA v. (1863). Handbuch der Gewebelehre des Menschen. 4. Auflage. Лейпциг: Вильгельм Энгельманн.
- ^ a b c d Уэйн (2009), стр. 134.
- ^ Вайнс, SH (1877). Отчет о наблюдении профессора Страсбургера над протоплазмой. Кварта. J. Micr. Sc. , Lond., 1877, ns, 17, pp. 124-132. ссылка .
- ^ Cienkowski, Л. 1863. Цур Entwicklungsgeschichte дер Myxomyceten. Jahrb. Wiss. Бот. 3: 325-337, [3] .
- ↑ Van Beneden, E. Recherches sur la композиция и значение слова . Ф. Хайес, Брюссель, 1870 (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). ссылка .
- ^ a b Бил, LS (1872). Биоплазма . Лондон: Дж. И А. Черчилль.
- ^ Купфера, KW 1875. Ueber Differenzierung де Protoplasmas ден Zellen tierischer Gewebe. Schriften des Naturwissenschaft, Vereins für Schleswig-Holstein , 1 (3), 229-242, ссылка .
- ^ Фельтен, В. 1876. Die Physikalische Beschaffenhoit де pflanzlichon Protoplasmas. Ситцбер. Акад. Wiss. Wien, Math.-Nat. Kl. , 73: I 131-151, [4] .
- ^ Pfeffer, W. Osmotische Untersuchungen . В. Энгельманн, Лейпциг. ссылка .
- ^ Hanstein (1880), стр. 45.
- ^ Hanstein (1880), стр. 24, 39.
- ^ Флемминг, W. (1882). Zellsubstanz, Kern, und Zelltheilung . Фогель, Лейпциг, [5] .
- ^ Bütschli, О. 1892. Untersuchungen über mikroskopische Schäume унд дас протоплазмы . Лейпциг, [6] .
- ^ Шютт, Ф. (1895). Die Peridineen der Plankton Expedition. Ergebnisse der Plankton-Expedition des Humbold-Stiftung, Bd IV, p. 1–27, Липсиус и Тишер, Киль. ссылка .
- ^ Seifriz, W. (1931). Строение протоплазмы. Science 73, 648-649. ссылка .
- ^ Мансон, JP, 1899 овариальных Яйцо Limulus. Athenaeum Press, Бостон, Массачусетс
- ^ Bargmann, W. (1956). Über einige Probleme und Ergebnisse des elektronen-mikroskopischen Studiums der Zelle. Dtsch. мед. Wschr. 81 (28): 1109-1125.
- ^ Szymonowicz, Л. (1901). Lehrbuch der Histologie und der mikroskopischen Anatomie. Штубер, Вюрцбург. ссылка .
- ^ Szymonowicz, Л. (1902). Учебник гистологии и микроскопической анатомии человеческого тела, включая микроскопическую технику . Филадельфия, Lea Bros. ссылка .
- ^ a b Lardy, HA 1965. О направлении реакций окисления-восстановления пиридиновых нуклеотидов в глюконеогенезе и липогенезе. В: Контроль энергетического метаболизма , под редакцией Б. Чанса, Р. Эстабрука и Дж. Р. Уильямсона. Нью-Йорк: Academic, 1965, стр. 245, [7] .
- ^ Уэйн, Р. 2009. Биология клетки растений: от астрономии к зоологии . Амстердам: Elsevier / Academic Press, стр. 133.
- ^ Bynum, WF, Browne, EJ & Porter, R. (1981). Словарь по истории науки . Издательство Принстонского университета.
- Перейти ↑ Larson, PR (1994). Сосудистый камбий: развитие и строение. Springer-Verlag: Нью-Йорк и Берлин, стр. 30-31, [8] .
- ↑ Evert, RF 2006. Анатомия растений Исава: меристемы, клетки и ткани растительного тела: их структура, функции и развитие . 3-е изд. John Wiley & Sons, Inc: Хобокен, Нью-Джерси, стр. 16, [9] .
- ^ а б в г Кандидат в ICSE по биологии 9 класс . Нью-Дели: Evergreen Publications (India) Ltd. 2020. стр. 1.3. ISBN 9788173133718.
- ^ Хаксли, TH 1869. Физическая основа жизни . Нью-Хейвен, штат Коннектикут, колледж Курант.
- ↑ Brain, RM «Protoplasmania: Huxley, Haeckel, and the Vibratory Organism in Fin de Siècle Visual Cultures», в The Art of Evolution: Darwin, Darwinisms, and Visual Cultures , F. Brauer and Larson, B. University Press of New England , 2009, стр. 92-123, [10] .
- ^ Харви, EN (1938), "Некоторые физические свойства протоплазмы" , Журнал прикладной физики , 9 (2): 68-80, Bibcode : 1938JAP ..... 9 ... 68H , DOI : 10,1063 / 1,1710397 , архивируются из оригинала 12.01.2013
- ^ Bynum et al. (1981), стр. 344.
- ^ Ханштайн, J. (1880). Das Protoplasma . Гейдельберг.
- ^ Шарп (1921), стр. 24.
- ^ Уэйн (2009), стр. 15.
- ^ Geison, Джеральд (1969), "протоплазматическая Теория жизни и виталистский-Механист дебаты", Isis , 60 (3): 272-292, DOI : 10,1086 / 350498 , PMID 4919832 , S2CID 39167693
- ^ Lazcano, A .; Capone, S .; Walde, P .; Seebach, D .; Ishikawa, T .; Капуто, R. (2008), "Что такое жизнь Краткий исторический обзор?", Химия и биоразнообразия , 5 (1): 1-15, DOI : 10.1002 / cbdv.200890001 , PMID 18205130 , S2CID 6722644
- ^ Сатир, П. (2005), «Экскурсия по органеллам через электронный микроскоп: перепечатка классической лекции Кейта Р. Портера о Харви с новым введением» , Анатомическая запись, часть A: открытия в молекулярной, клеточной и эволюционной биологии , 287A (2): 1184–1204, doi : 10.1002 / ar.a.20222 , PMID 16265625 , заархивировано из оригинала 16 декабря 2012 г.
Внешние ссылки
- . Британская энциклопедия (11-е изд.). 1911 г.