سیتوپلاسم؛ ماده ژلهای درون سلول
سیتوپلاسم چیست و از چه چیزی ساخته شده است؟
اگر یک سلول را مانند یک تخم مرغ نیمرو در نظر بگیریم، زرده آن هسته سلول و سفیده آن، همان سیتوپلاسم است! سیتوپلاسم همه فضای بین هسته سلول و غشای پلاسمایی را پر میکند. این ماده یک مایع غلیظ و شفاف است که بیش از 70 درصد حجم سلول را تشکیل میدهد و بیشتر از آب و مواد مختلف محلول در آن ساخته شده است.
سیتوپلاسم خود از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
۱. سیتوزول (Cytosol): بخش مایع و شفاف سیتوپلاسم که عمدتاً از آب، یونها، پروتئینها، چربیها و قندها تشکیل شده است. بسیاری از واکنشهای شیمیایی مهم سلول در این بخش اتفاق میافتد.
۲. اندامکها (Organelles): اینها مانند اعضای کوچک بدن سلول هستند که هر کدام کار خاصی انجام میدهند. مانند میتوکندری2 (نیروگاه سلول)، شبکه آندوپلاسمی3 (کارخانه پروتئینسازی) و... که در سیتوزول شناورند.
وظایف حیاتی سیتوپلاسم در سلول
سیتوپلاسم فقط یک ماده پرکننده نیست؛ بلکه یک کارگر چند منظوره است که وظایف بسیار مهمی بر عهده دارد:
• حفاظت و نگهداری: مانند یک بالش نرم، از اندامکهای ظریف سلول در برابر ضربه و آسیب محافظت میکند.
• انتقال مواد: مواد مغذی، مولکولها و حتی اندامکها درون این ماده جابهجا میشوند. حرکت سیتوپلاسم (جریان سیتوپلاسمی) به توزیع یکنواخت مواد در سلول کمک میکند.
• انجام واکنشهای متابولیک: بسیاری از واکنشهای شیمیایی ضروری برای زندگی، مانند گلیکولیز (شکستن قند برای تولید انرژی)، در سیتوزول انجام میشود. فرمول ساده شکستن گلوکز به صورت زیر است:
$C_6H_{12}O_6$ + آنزیمها $\rightarrow$ $2C_3H_6O_3$ + انرژی (ATP)
• شکل دهی به سلول: سیتوپلاسم به سلول شکل و قوام میدهد. اگر تمام آب آن خارج شود، سلول مانند یک بادکنک بدون باد چروکیده میشود.
مقایسه سیتوپلاسم در سلولهای گیاهی و جانوری
اگرچه سیتوپلاسم در همه سلولهای یوکاریوتی4 وجود دارد، اما در سلولهای گیاهی و جانوری تفاوتهای جالبی دیده میشود.
| ویژگی | سلول گیاهی | سلول جانوری |
|---|---|---|
| حجم سیتوپلاسم | معمولاً حجم بیشتری دارد به دلیل وجود واکوئل5 بزرگ مرکزی. | حجم کمتری دارد. واکوئلها کوچکتر و متعدد هستند یا وجود ندارند. |
| جریان سیتوپلاسمی | بسیار مشهود و فعال است. به راحتی تحت میکروسکوپ دیده میشود. | کمتر دیده میشود و حرکت آن کندتر است. |
| محل ذخیره مواد | مواد زیادی در واکوئل بزرگ ذخیره میشوند. | مواد بیشتر مستقیماً در خود سیتوزول ذخیره میشوند. |
سیتوپلاسم در عمل: از حرکت تا تقسیم سلولی
برای درک بهتر اهمیت سیتوپلاسم، به این مثالهای عملی در دنیای اطرافمان توجه کنید:
• حرکت آمیبی: آمیب6، یک جانور تکسلولی، برای حرکت کردن بخشی از سیتوپلاسم خود را به سمت جلو جریان میدهد و به این شکل به اصطلاح «پاهای کاذب» ایجاد میکند و به آرامی حرکت میکند. این حرکت مستقیم به جریان سیتوپلاسم وابسته است.
• فتوسنتز در گیاهان: در سلولهای برگ، واکنشهای اولیه فتوسنتز در کلروپلاست7ها (که در سیتوپلاسم شناورند) اتفاق میافتد. سیتوپلاسم با انتقال مواد اولیه و محصولات این واکنش، نقش مهمی در این فرآیند حیاتی بازی میکند.
• تقسیم سلولی (میوز و میتوز): هنگام تقسیم سلول، سیتوپلاسم نیز به دو نیم تقسیم میشود تا دو سلول جدید تشکیل شوند. این فرآیند را «سیتوکینز» مینامند.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
پاورقی
1 سیتوپلاسم (Cytoplasm): به تمام محتویات درون یک سلول به استثنای هسته سلول گفته میشود. شامل سیتوزول، اندامکها و سایر اجزاء است.
2 میتوکندری (Mitochondria): اندامکی که انرژی شیمیایی مورد نیاز سلول را تولید میکند.
3 شبکه آندوپلاسمی (Endoplasmic Reticulum): شبکهای از کیسههای غشادار که در سنتز و انتقال پروتئین و لیپید نقش دارد.
4 یوکاریوت (Eukaryote): موجودات زندهای که سلولهای آنها دارای هسته واقعی و اندامکهای غشادار است. مانند گیاهان، جانوران و قارچها.
5 واکوئل (Vacuole): اندامکی کیسهمانند که عمدتاً برای ذخیره آب، مواد غذایی و مواد زائد استفاده میشود.
6 آمیب (Amoeba): نوعی جانور تکسلولی که با ایجاد پاهای کاذب حرکت میکند.
7 کلروپلاست (Chloroplast): اندامکی در سلولهای گیاهی که فرآیند فتوسنتز در آن انجام میشود.
