Protoplasma: história, características, componentes, funções - Ciência - 2023

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o protoplasma é o material vivo da célula. Esta estrutura foi identificada pela primeira vez em 1839 como um fluido distinguível da parede. Foi considerada uma substância transparente, viscosa e extensível. Foi interpretado como uma estrutura sem organização aparente e com numerosas organelas.

Protoplasma foi considerado toda a parte da célula que se encontra dentro da membrana plasmática. No entanto, alguns autores incluíram a membrana celular, o núcleo e o citoplasma dentro do protoplasma.

Atualmente, o termo protoplasma não é amplamente utilizado. Em vez disso, os cientistas preferiram se referir diretamente aos componentes celulares.

História

O termo protoplasma é atribuído ao anatomista sueco Jan Purkyne em 1839. Era usado para se referir ao material formativo de embriões animais.

No entanto, já em 1835 o zoólogo Felix Dujardin descreveu a substância dentro dos rizópodes. Dá-lhe o nome de sarcoda e indica que tem propriedades físicas e químicas.

Mais tarde, em 1846, o botânico alemão Hugo von Mohl reintroduziu o termo protoplasma para se referir à substância presente no interior das células vegetais.

Em 1850, o botânico Ferdinand Cohn unifica os termos, indicando que tanto as plantas quanto os animais possuem protoplasma. O pesquisador ressalta que, nos dois organismos, a substância que preenche as células é semelhante.

Em 1872, Beale introduziu o termo bioplasma. Em 1880, Hanstein propôs a palavra protoplasto, um novo termo para se referir a toda a célula, excluindo a parede celular. Este termo foi utilizado por alguns autores para substituir a célula.

Em 1965, Lardy introduziu o termo citosol, que mais tarde foi usado para nomear o fluido dentro da célula.

Teoria protoplasmática

O anatomista Max Schultze propôs no final do século 19 que a base fundamental da vida é o protoplasma. Schultze sugeriu que o protoplasma é a substância que regula as atividades vitais dos tecidos nos seres vivos.

As obras de Schultze são consideradas o ponto de partida da teoria protoplasmática. Essa teoria foi apoiada pelas propostas de Thomas Huxley em 1868 e por outros cientistas da época.

A teoria do protoplasma afirmava que o protoplasma era a base física da vida. De tal forma que o estudo desta substância nos permitisse compreender o funcionamento dos seres vivos, incluindo os mecanismos de herança.

Com o melhor entendimento da função e estrutura celular, a teoria protoplasmática perdeu sua validade.

Características gerais

O protoplasma é feito de vários compostos orgânicos e inorgânicos. A substância mais abundante é a água, que constitui quase 70% do seu peso total e funciona como portador, solvente, termorregulador, lubrificante e elemento estrutural.

Além disso, 26% do protoplasma é constituído por macromoléculas geralmente orgânicas. Estas são moléculas grandes formadas pela polimerização de subunidades menores.

Entre eles encontramos carboidratos, macromoléculas compostas por carbono, hidrogênio e oxigênio, que armazenam energia para a célula. Eles são usados nas várias funções metabólicas e estruturais do protoplasma.

Da mesma forma, existem vários tipos de lipídios (gorduras neutras, colesterol e fosfolipídios), que também servem como fonte de energia para a célula. Além disso, são parte constituinte das membranas que regulam as diferentes funções protoplasmáticas.

As proteínas constituem quase 15% da composição do protoplasma. Entre elas, temos as proteínas estruturais. Essas proteínas formam a estrutura protoplasmática, contribuindo para sua organização e transporte celular.

Outras proteínas presentes no protoplasma são enzimas. Eles agem como catalisadores (substâncias que modificam a velocidade de uma reação química) de todos os processos metabólicos.

Da mesma forma, estão presentes diversos íons inorgânicos que correspondem apenas a 1% de sua composição (potássio, magnésio, fósforo, enxofre, sódio e cloro). Estes contribuem para manter o pH do protoplasma.

Componentes

O protoplasma é formado pela membrana plasmática, o citoplasma e o nucleoplasma. Porém, hoje, graças aos avanços da microscopia eletrônica, sabe-se que a estrutura celular é ainda mais complicada.

Além disso, há um grande número de compartimentos subcelulares e conteúdos celulares estruturalmente muito complexos. Além de organelas, que são incluídas aqui como parte do citoplasma.

Membrana plasmática

A membrana plasmática ou plasmalema é composta por aproximadamente 60% de proteínas e 40% de lipídios. Seu arranjo estrutural é explicado pelo modelo de mosaico fluido. Neste, a membrana apresenta uma bicamada fosfolipídica onde as proteínas são incorporadas.

Todas as membranas celulares são consideradas como tendo a mesma estrutura. No entanto, o plasmalema é a membrana mais espessa da célula.

A plasmalema não pode ser vista ao microscópio óptico. Foi somente no final dos anos 50 do século 20 que sua estrutura pôde ser detalhada.

Citoplasma

O citoplasma é definido como todo o material celular que se encontra no interior do plasmalema, não incluindo o núcleo. O citoplasma inclui todas as organelas (estruturas celulares com forma e função definidas). Da mesma forma, a substância na qual os diferentes componentes celulares estão imersos.

Citosol

O citosol é a fase fluida do citoplasma. É um gel quase líquido que contém mais de 20% das proteínas da célula. A maioria delas são enzimas.

Citoesqueleto

O citoesqueleto constitui uma estrutura protéica que forma a estrutura celular. É composto por microfilamentos e microtúbulos. Os microfilamentos são feitos principalmente de actina, embora existam outras proteínas.

Esses filamentos têm composição química diferente em diferentes tipos de células. Microtúbulos são estruturas tubulares basicamente feitas de tubulina.

Organelas

Organelas são estruturas celulares que cumprem uma função específica. Cada um é delimitado por membranas. Algumas organelas têm apenas uma membrana (vacúolo, dictiossomas), enquanto outras são delimitadas por duas membranas (mitocôndrias, cloroplastos).

As membranas das organelas têm a mesma estrutura da plasmalema. Eles são mais finos e sua composição química é diferente dependendo da função que desempenham.

Dentro das organelas, ocorrem várias reações químicas catalisadas por enzimas específicas. Por outro lado, eles são capazes de se mover na fase aquosa do citoplasma.

Nas organelas ocorrem diferentes reações de grande importância para o funcionamento da célula. Neles, a secreção de substâncias, a fotossíntese e a respiração aeróbia, entre outros.

Nucleoplasma

O núcleo é a organela celular que contém a informação genética da célula. Nele ocorrem os processos de divisão celular.

Três componentes do núcleo são reconhecidos: envelope nuclear, nucleoplasma e nucléolo. O envelope nuclear separa o núcleo do citoplasma e é composto por duas unidades de membrana.

O nucleoplasma é a substância interna delimitada internamente pelo envelope nuclear. Constitui uma fase aquosa que contém um grande número de proteínas. Principalmente, são enzimas que regulam o metabolismo dos ácidos nucléicos.

A cromatina (DNA em sua fase dispersa) está contida no nucleoplasma. Além disso, é apresentado o nucléolo, que é uma estrutura formada por proteínas e RNA.

Características

Todos os processos que ocorrem na célula estão associados ao protoplasma, por meio de seus diversos componentes.

A membrana plasmática é uma barreira estrutural seletiva que controla a relação entre uma célula e o ambiente que a rodeia. Os lipídios impedem a passagem de substâncias hidrofílicas. As proteínas controlam as substâncias que podem atravessar a membrana, regulando sua entrada e saída na célula.

Várias reações químicas ocorrem no citosol, como a glicólise. Ele está diretamente envolvido nas mudanças na viscosidade celular, movimento amebóide e ciclosis. Da mesma forma, é de grande importância na formação do fuso mitótico durante a divisão celular.

No citoesqueleto, os microfilamentos estão associados ao movimento e à contração das células. Enquanto os microtúbulos estão envolvidos no transporte celular e ajudam a moldar a célula. Eles também participam da formação de centríolos, cílios e flagelos.

O transporte intracelular, assim como a transformação, montagem e secreção de substâncias, é de responsabilidade do retículo endoplasmático e dos dictiossomas.

Os processos de transformação e acúmulo de energia ocorrem em organismos fotossintéticos que possuem cloroplastos. A obtenção de ATP por meio da respiração celular ocorre na mitocôndria.

Propriedades fisiológicas

Três propriedades fisiológicas associadas ao protoplasma foram descritas. Estes são metabolismo, reprodução e irritabilidade.

No protoplasma ocorrem todos os processos metabólicos da célula. Alguns processos são anabólicos e estão relacionados à síntese de protoplasma. Outros são catabólicos e estão envolvidos em sua desintegração. O metabolismo inclui processos como digestão, respiração, absorção e excreção.

Todos os processos associados à reprodução por divisão celular, bem como a codificação para a síntese de proteínas necessária em todas as reações celulares, ocorrem no núcleo da célula, contido no protoplasma.

A irritabilidade é a resposta do protoplasma a um estímulo externo. Este é capaz de desencadear uma resposta fisiológica que permite à célula se adaptar ao ambiente que a rodeia.

Referências

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