PROTOPLASMA: SEJARAH, CIRI, KOMPONEN, FUNGSI - BIOLOGI - 2025

The protoplasma adalah bahan sel yang hidup. Struktur ini pertama kali dikenal pasti pada tahun 1839 sebagai cecair yang dapat dibezakan dari dinding. Ia dianggap sebagai bahan yang telus, likat dan boleh diperluas. Ia ditafsirkan sebagai struktur tanpa organisasi yang jelas dan dengan banyak organel.

Protoplasma telah dianggap sebagai semua bahagian sel yang terdapat di dalam membran plasma. Walau bagaimanapun, sebilangan pengarang memasukkan membran sel, nukleus dan sitoplasma dalam protoplasma.

Sel eukariotik haiwan. Sumber: Oleh Nikol valentina romero ruiz, dari Wikimedia Commons

Pada masa ini, istilah protoplasma tidak digunakan secara meluas. Sebaliknya, saintis lebih suka merujuk secara langsung kepada komponen selular.

Sejarah

Istilah protoplasma dikaitkan dengan anatomi Sweden Jan Purkyne pada tahun 1839. Ia digunakan untuk merujuk kepada bahan formasi embrio haiwan.

Namun, seawal tahun 1835, ahli zoologi Felix Dujardin menerangkan bahan tersebut di dalam rizopod. Ini memberikannya nama sarcoda dan menunjukkan bahawa ia mempunyai sifat fizikal dan kimia.

Kemudian, pada tahun 1846, ahli botani Jerman Hugo von Mohl memperkenalkan semula istilah protoplasma untuk merujuk kepada bahan yang terdapat di dalam sel tumbuhan.

Pada tahun 1850, ahli botani Ferdinand Cohn menyatukan syarat, menunjukkan bahawa kedua-dua tumbuhan dan haiwan mempunyai protoplasma. Penyelidik menunjukkan bahawa dalam kedua-dua organisma, bahan yang mengisi sel adalah serupa.

Pada tahun 1872, Beale memperkenalkan istilah bioplasm. Pada tahun 1880, Hanstein mengusulkan kata protoplas, istilah baru untuk merujuk kepada keseluruhan sel, tidak termasuk dinding sel. Istilah ini digunakan oleh beberapa pengarang untuk menggantikan sel.

Pada tahun 1965, Lardy memperkenalkan istilah sitosol, yang kemudian digunakan untuk menamakan cairan di dalam sel.

Teori Protoplasma

Ahli anatomi Max Schultze mengusulkan pada akhir abad ke-19 bahawa asas asas kehidupan adalah protoplasma. Schultze mencadangkan bahawa protoplasma adalah bahan yang mengatur aktiviti penting tisu pada makhluk hidup.

Karya Schultze dianggap sebagai titik permulaan teori protoplasma. Teori ini disokong oleh cadangan Thomas Huxley pada tahun 1868 dan oleh saintis lain pada masa itu.

Teori protoplasma menyatakan bahawa protoplasma adalah asas fizikal kehidupan. Dengan cara kajian mengenai bahan ini memungkinkan kita memahami fungsi makhluk hidup, termasuk mekanisme pewarisan.

Dengan pemahaman yang lebih baik mengenai fungsi dan struktur sel, teori protoplasma telah hilang kesahihannya.

Ciri umum

Protoplasma terdiri daripada pelbagai sebatian organik dan bukan organik. Bahan yang paling banyak adalah air, yang membentuk hampir 70% dari jumlah beratnya dan berfungsi sebagai unsur pembawa, pelarut, termoregulator, pelincir dan struktur.

Sebagai tambahan, 26% protoplasma terdiri daripada makromolekul organik secara amnya. Ini adalah molekul besar yang dibentuk oleh pempolimeran subunit yang lebih kecil.

Di antaranya kita dapati karbohidrat, makromolekul yang terdiri daripada karbon, hidrogen dan oksigen, yang menyimpan tenaga untuk sel. Mereka digunakan dalam pelbagai fungsi metabolik dan struktur protoplasma.

Begitu juga, terdapat pelbagai jenis lipid (lemak neutral, kolesterol dan fosfolipid), yang juga berfungsi sebagai sumber tenaga bagi sel. Selain itu, mereka adalah bahagian penyusun membran yang mengatur fungsi protoplasma yang berbeza.

Protein membentuk hampir 15% komposisi protoplasma. Antaranya kita mempunyai protein struktur. Protein ini membentuk kerangka protoplasma, menyumbang kepada organisasi dan pengangkutan selular.

Protein lain yang terdapat dalam protoplasma adalah enzim. Mereka bertindak sebagai pemangkin (bahan yang mengubah kelajuan tindak balas kimia) semua proses metabolik.

Begitu juga, terdapat pelbagai ion anorganik yang hanya sesuai dengan 1% komposisinya (kalium, magnesium, fosforus, sulfur, natrium dan klorin). Ini menyumbang untuk mengekalkan pH protoplasma.

Komponen

Protoplasma terdiri dari membran plasma, sitoplasma, dan nukleoplasma. Namun, hari ini, berkat kemajuan mikroskopi elektron, diketahui bahawa struktur sel lebih rumit.

Terdapat juga sebilangan besar ruang bawah tanah, dan kandungan selular yang sangat kompleks. Sebagai tambahan kepada organel, yang termasuk di sini sebagai sebahagian daripada sitoplasma.

Membran plasma

Membran plasma atau plasmalemma terdiri daripada kira-kira 60% protein dan 40% lipid. Susunan strukturnya dijelaskan oleh model mozek cecair. Dalam ini, membran menunjukkan lapisan dua fosfolipid di mana protein tertanam.

Semua membran sel dianggap mempunyai struktur yang sama. Walau bagaimanapun, plasmalemma adalah membran sel paling tebal.

Plasmalemma tidak dapat dilihat dengan mikroskop cahaya. Tidak sampai akhir 50-an abad ke-20 strukturnya dapat diperincikan.

Cytoplasma

Sitoplasma didefinisikan sebagai semua bahan sel yang terdapat di dalam plasmalemma, tidak termasuk inti. Sitoplasma merangkumi semua organel (struktur selular dengan bentuk dan fungsi yang ditentukan). Begitu juga bahan di mana komponen selular yang berbeza direndam.

Cytosol

Sitoskeleton merupakan kerangka protein yang membentuk kerangka selular. Ia terdiri dari mikrofilamen dan mikrotubulus. Mikrofilamen dibuat terutamanya dari aktin, walaupun terdapat protein lain.

Filamen ini mempunyai komposisi kimia yang berbeza dalam pelbagai jenis sel. Microtubules adalah struktur tubular yang pada dasarnya terbuat dari tubulin.

Organelles

Inti adalah organel sel yang mengandungi maklumat genetik sel. Di dalamnya, proses pembelahan sel berlaku.

Tiga komponen nukleus dikenali: sampul nuklear, nukleoplasma, dan nukleolus. Sampul nuklear memisahkan nukleus dari sitoplasma dan terdiri daripada dua unit membran.

Nukleoplasma adalah bahan dalaman yang diikat secara dalaman oleh sampul nuklear. Ini merupakan fasa berair yang mengandungi sebilangan besar protein. Terutama mereka adalah enzim yang mengatur metabolisme asid nukleik.

Chromatin (DNA dalam fasa tersebarnya) terkandung dalam nukleoplasma. Di samping itu, nukleolus disajikan, yang merupakan struktur yang dibentuk oleh protein dan RNA.

ciri-ciri

Semua proses yang berlaku dalam sel dikaitkan dengan protoplasma, melalui pelbagai komponennya.

Membran plasma adalah penghalang struktur selektif yang mengawal hubungan antara sel dan persekitaran yang mengelilinginya. Lipid menghalang penyebaran bahan hidrofilik. Protein mengawal bahan yang boleh menyeberangi membran, mengatur kemasukan dan keluarnya ke dalam sel.

Pelbagai tindak balas kimia berlaku di sitosol, seperti glikolisis. Ini secara langsung terlibat dalam perubahan kelikatan sel, pergerakan amoeboid dan siklosis. Begitu juga, sangat penting dalam pembentukan gelendong mitotik semasa pembahagian sel.

Dalam sitoskeleton, mikrofilamen dikaitkan dengan pergerakan dan pengecutan sel. Sementara mikrotubulus terlibat dalam pengangkutan sel dan membantu membentuk sel. Mereka juga turut serta dalam pembentukan centrioles, silia dan flagella.

Pengangkutan intraselular, serta transformasi, pemasangan, dan rembesan zat, adalah tanggungjawab retikulum endoklasma dan diktomosom.

Proses transformasi dan pengumpulan tenaga berlaku pada organisma fotosintetik yang mempunyai kloroplas. Mendapatkan ATP melalui pernafasan selular berlaku di mitokondria.

Sifat fisiologi

Tiga sifat fisiologi yang berkaitan dengan protoplasma telah dijelaskan. Ini adalah metabolisme, pembiakan, dan mudah marah.

Dalam protoplasma semua proses metabolik sel berlaku. Beberapa proses bersifat anabolik dan berkaitan dengan sintesis protoplasma. Yang lain adalah katabolik, dan terlibat dalam perpecahannya. Metabolisme merangkumi proses seperti pencernaan, pernafasan, penyerapan, dan perkumuhan.

Semua proses yang berkaitan dengan pembiakan oleh pembelahan sel, serta pengekodan untuk sintesis protein yang diperlukan dalam semua reaksi sel, berlaku di inti sel, yang terkandung dalam protoplasma.

Kerengsaan adalah tindak balas protoplasma terhadap rangsangan luaran. Ini mampu mencetuskan tindak balas fisiologi yang membolehkan sel menyesuaikan diri dengan persekitaran yang mengelilinginya.

Rujukan

1. Liu D (2017) Sel dan protoplasma sebagai bekas, objek dan bahan: 1835-1861. Jurnal Sejarah Biologi 50: 889-925.
2. Paniagua R, M Nistal, P Sesma, M Álvarez-Uría, B Fraile, R Anadón, FJ Sáez dan M Miguel (1997) Sitologi dan histologi tumbuhan dan haiwan. Biologi sel dan tisu haiwan dan tumbuhan. Edisi kedua. McGraw Hill-Interamericana dari Sepanyol. Madrid Sepanyol. 960 p.
3. Welch GR dan J Clegg (2010) Dari teori protoplasma ke biologi sistem selular: refleksi 150 tahun. J. J. Physiol. Fisiol Sel. 298: 1280-1290.
4. Welch GR dan J Clegg (2012) Sel lawan protoplasma: sejarah revisionis. Cell Biol Int. 36: 643-647.