Protoplasma

Definition

Substantiv
Plural: protoplasmen
pro * to · plasm, ˈprəʊtəˌplæzəm
Der flüssige lebende Inhalt der Zelle, der aus zwei Hauptabteilungen, dem Zytoplasma und dem Nukleoplasma (Zellkern), besteht und hauptsächlich aus Nukleinsäuren, Proteinen, Lipiden, Kohlenhydraten und anorganischen Salzen besteht

Details

Übersicht

Eine Zelle ist die strukturelle, funktionelle und biologische Einheit aller Organismen. Es ist eine membrangebundene Struktur, die das Protoplasma enthält. Das Protoplasma ist der flüssige lebende Inhalt der Zelle. In bestimmten Referenzen ist Protoplasma ein Synonym für den Begriff Zytoplasma. In anderen Quellen umfasst das Protoplasma das Nukleoplasma.

Eigenschaften

Das Protoplasma ist der lebende Inhalt der Zelle. Es besteht hauptsächlich aus Biomolekülen wie Nukleinsäuren, Proteinen, Lipiden und Kohlenhydraten. Es hat auch anorganische Salze und Wassermoleküle. Das Protoplasma ist von der Zellmembran umgeben.
Da Prokaryoten keinen eigenen Zellkern und keine anderen zytoplasmatischen Organellen haben, bezieht sich das Protoplasma auf die in der Zellmembran enthaltenen Materialien, d. H. Das prokaryotische Zytoplasma. Bei bestimmten Prokaryoten, insbesondere den gramnegativen Bakterien, erstreckt sich das Protoplasma bis in den periplasmatischen Bereich zwischen der zytoplasmatischen Membran und der äußeren Membran. Diese Region enthält ein gelartiges Material namens Periplasma, das Teil des Protoplasmas in gramnegativen Bakterien ist.
In Eukaryoten besteht das Protoplasma aus zwei Hauptabteilungen: dem Zytoplasma und dem Nukleoplasma (Zellkern). Das Zytoplasma ist die geleeartige Substanz der eukaryotischen Zelle. Es besteht aus dem Cytosol, den Vesikeln, dem Zytoskelett, den Einschlüssen und den Organellen mit Ausnahme des Kerns. Somit ist das Zytoplasma einer eukaryotischen Zelle der Teil der Zelle zwischen der Zellmembran und der Kernhülle. Das in der Kernhülle enthaltene Material wird als Nukleoplasma bezeichnet. Das Nukleoplasma ist das Protoplasma des Kerns.
Im Zytoplasma (sowohl von Eukaryoten als auch von Prokaryoten) werden die Funktionen für Zellexpansion, Wachstum und Stoffwechselprozesse ausgeführt. In eukaryotischen Zellen enthält das Zytoplasma zelluläre Organellen. Diese Organellen erfüllen spezielle Funktionen. Der Zellkern ist beispielsweise die Organelle, die das genetische Material enthält, und steuert daher zelluläre Aktivitäten wie Stoffwechsel, Wachstum und Reproduktion, indem er die Genexpression reguliert. Chloroplasten sind Plastiden, die grüne Pigmente enthalten, die für die Photosynthese essentiell sind. Mitochondrien sind die Organellen, die Energie für vielfältige Stoffwechselprozesse synthetisieren. Das endoplasmatische Retikulum tritt als verbundenes Netzwerk abgeflachter Säcke oder Tubuli auf, die an der Lipidsynthese, dem Kohlenhydratstoffwechsel, der Arzneimittelentgiftung und der Anheftung von Rezeptoren an Zellmembranproteine beteiligt sind. Es ist auch am intrazellulären Transport beteiligt, z. B. am Transport der Produkte (des endoplasmatischen Retikulums) zu anderen Zellteilen wie dem Golgi-Apparat. Der Golgi-Apparat besteht aus membrangebundenen Stapeln. Es ist an der Glykosylierung, der Verpackung von Molekülen für die Sekretion, dem Transport von Lipiden innerhalb der Zelle und der Entstehung von Lysosomen beteiligt.
Protoplasma existiert in zwei Formen: einem flüssigkeitsähnlichen Solzustand oder einem geleeartigen Gelzustand.

Häufige biologische Reaktionen

Gemeinsame biologische Reaktionen

Zellen nach der Teilung werden wachsen. Das Wachstum der Zelle wird durch den Stoffwechsel ermöglicht. Metabolismus kann in zwei kategorisiert werden: Katabolismus und Anabolismus. Der Katabolismus umfasst eine Reihe von abbaubaren chemischen Reaktionen, die komplexe Moleküle in kleinere Einheiten zerlegen und dabei normalerweise Energie freisetzen. Anabolismus umfasst eine Abfolge chemischer Reaktionen, die Moleküle aus kleineren Einheiten konstruieren oder synthetisieren und dabei normalerweise Energie (ATP) benötigen. So werden Biomoleküle wie Nukleinsäuren, Proteine, Kohlenhydrate und Lipide in der Zelle produziert, gespeichert und abgebaut.

Biologische Funktionen

Protoplasma ist der Ort vieler biologischer Prozesse. In Eukaryoten zum Beispiel ist der Ort der DNA- und mRNA-Biosynthese der Kern. Proteine wiederum werden von den Ribosomen synthetisiert. Die Lipidsynthese erfolgt im endoplasmatischen Retikulum.

Trivia

Charles Darwin und seine Zeitgenossen aus dem 19.Jahrhundert betrachteten „Protoplasma“ als den ganzheitlichen Inhalt einer Zelle; mit anderen Worten, Zellen bestanden aus einem mysteriösen „Proto-Plasma“, einer Substanz, die die Fähigkeit zur Selbstreplikation hatte.

Ergänzend

Etymologie

• Aus dem Griechischen (Proto-), „‚zuerst'“ + (Plasma), „‚etwas geformt'“. Das Wort war spätlateinisch und bedeutete „erstes geschaffenes Ding“ und könnte im mittelalterlichen Griechisch in einem anderen Sinne existiert haben. Es wurde vom tschechischen Physiologen Johannes Evangelista Purkinje verwendet, um die gallertartige Flüssigkeit in lebendem Gewebe zu bezeichnen. Dieses Wort setzte sich durch, obwohl germanische Sprachpuristen Urschleim („ursprünglicher Schleim“) bevorzugten.

Abgeleitete Terme

Weiterführende Literatur

Siehe auch

• Zytoplasma
• Nukleoplasma
• Zelle