Цитоплазма (від грецького kytos - клітка і plasma - сформоване) - це вміст рослинної або тваринної клітини, за винятком ядра (каріоплазми). Цитоплазму і каріоплазма називають протоплазми. У звичайному мікроскопі вона виглядає як напіврідкі речовина (основна речовина, або гіалоплазма), в якому зважені різноманітні крапельки, вакуолі, гранули, паличкоподібні або ниткоподібні структури. Під електронним мікроскопом цитоплазма має ще більш складний вид (цілий лабіринт мембран з ув'язненою між ними протоплазми). Цитоплазма є складною сумішшю білків, які знаходяться в колоїдному стані, вуглеводів, жирів, нуклеїнових кислот та інших органічних сполук. З неорганічних сполук у цитоплазмі присутня вода, а також різні мінеральні речовини.
Зовні кожна клітина оточена найтоншої плазматичноїмембраною (т. Е. Оболонкою), що грає важливу роль в регуляції складу клітинного вмісту і є похідною цитоплазми. Мембрана являє собою тришарову структуру (зовнішній і внутрішній шари складаються з білка, між ними розташований шар фосфоліпідних молекул) загальною товщиною близько 120 A (ангстрем). Клітинна стінка пронизана дрібними отворами - порами, через які протоплазма однієї клітини може обмінюватися з протоплазми інших, сусідніх клітин.
У цитоплазмі розташовуються різні органели - спеціалізовані структури, які виконують певні функції в життя клітин. Серед них найважливішу роль в обміні речовин грають мітохондріі- в звичайному мікроскопі вони видні у вигляді невеликих паличок або зерняток. Дані електронної мікроскопії вказують на їх складну структуру. Кожна мітохондрія має оболонку, що складається з трьох шарів і внутрішньої порожнини. Від оболонки в цю порожнину, заповнену рідким вмістом, вдадуться численні перегородки, що не доходять до протилежної стінки, називані кристами. З мітохондріями пов'язані дихальні процеси. У цитоплазмі є так звана ендоплазматична мережа (ретикулум) - розгалужена система субмікроскопіческіх канальців, трубочок і цистерн, обмежених мембранами. Мембрани ендоплазматичної мережі подвійні. На стороні, зверненої до основної речовини цитоплазми, на кожній мембрані розташовані численні гранули, до складу яких входить рибонуклеїнова кислота, відповідно до чого їх стали називати рибосомами. За участю рибосом в ендоплазматичної мережі відбувається синтез білків.
Одним з компонентів цитоплазми є сітчастий апарат або «комплекс Гольджі», тісно пов'язаний з ендоплазматичної мережею і бере участь в процесах секреції. Є дані, що показують, що мембрани ядра клітини (див.) Без перерви переходять в мембрани ендоплазматичної мережі і комплексу Гольджі. У цитоплазмі деяких тварин клітин можуть бути присутніми фібрили - тонкі ниткоподібні освіти і трубочки, які є скоротливі елементами. Часто в цитоплазмі видно зерна глікогену (у рослин - крохмалю), жирові речовини у вигляді дрібних крапель і інші структури. Див. Також Клітка.
Цитоплазма (від грец. Kytos - клітка і plasma - що-небудь виліплене, сформоване) - вміст клітини, за винятком ядра (каріоплазма). Цитоплазму і каріоплазма називають протоплазми. Іноді термін «протоплазма» неправильно вживають у вузькому сенсі слова для позначення внеядерную частини клітини, проте в цьому сенсі доцільніше залишити термін «цитоплазма». У фізико-хімічному відношенні цитоплазма являє багатофазну колоїдальну систему. ДисперсійнаСереда цитоплазми - вода (до 80%). Дисперсна фаза містить білкові та жирові речовини, що утворюють агрегати молекул - міцели. Цитоплазма - в'язка рідина, практично безбарвна, з питомою вагою приблизно 1,04, часто сильно заломлююча світло, внаслідок чого вона буває видно під мікроскопом навіть у незабарвлених клітинах.
Характерна особливість цитоплазми, визначає її біологічні властивості, - нестійкість колоїдів, здатність до швидко змінюють один одного станів желатинизации і розрідження. Цією обставиною пояснюється різноманітність картин будови цитоплазми (зернисте, нитчасті, сітчасте і т. Д.), Описуваних різними дослідниками. Залежно від віку клітини, її фізіологічного стану, функції і т. Д. Може спостерігатися різну будову цитоплазми. Велике значення має також характер попередньої обробки (особливо гістологічної фіксації), застосованої при отриманні препарату. Морфологія цитоплазми залежить від стану її колоїдів.
У цитоплазмі виявляють близько 60 біогенних елементів-найважливіші її хімічні компоненти - білки, вуглеводи, липоиди і ряд солей. Визначальна відмінність цитоплазми від ядра - присутність значної кількості рибонуклеїнової кислоти (РНК).
У цитоплазмі локалізовано ферменти вуглеводного і білкового обміну та інші, що регулюють енергетику клітини. В оптичному мікроскопі цитоплазма найчастіше представляється гомогенної або слабо структурованої колоїдальних масою, в якій, крім ядра, розташовані органели (органели) і включення. Органела - обов'язкові (або, принаймні, постійно зустрічаються в певних категоріях клітин) компоненти цитоплазми, що виконують певну функцію і мають певну будову, найбільш відповідне виконання цієї функції. До органоидам відносять мітохондрії, апарат Гольджі, клітинний центр, пластиди рослинних клітин та ін. Включення - тимчасові утворення, пов'язані з тим чи іншим етапом клітинного метаболізму (секреція, відкладення відпрацьованих речовин, пластичних і енергетичних резервних речовин і т. Д.). Найбільш широко поширені включення нейтральних жирів і глікогену. Цитоплазма забарвлюється кислими барвниками, і тоді в ній чітко виявляються дві зони - центральна, що володіє малою в'язкістю і містить значну кількість включень (ендоплазма), і периферична з високою щільністю і відсутністю включень (ектоплазма). Самий периферичний шар ектоплазму (поверхневий, або корковий) володіє рядом важливих властивостей, що забезпечують процеси хімічного та фізичного взаємодії між клітиною і навколишнім середовищем. У цитоплазмі деяких клітин (секреторних, слинних та підшлункової залоз, кровотворних) виявляють різко базофільні ділянки - ергастоплазма.
Значна зміна в поглядах на будову цитоплазми відбулося у зв'язку з використанням електронного мікроскопа. З'ясувалося, що цитоплазма складається з основної речовини (матриця, гіалоплазма), в якому містяться дві інші важливі складові частини - ендоплазматична мережа і рибосоми, а крім того, органели і включення. Гіалоплазма - рідка або напіврідка безперервна фаза між більш щільними компонентами цитоплазми. Гіалоплазма гомогенна або мелкозерниста, проте іноді в ній виявляють фіблярні компоненти (так звані структурні білки), що створюють деяку стійкість цієї частини цитоплазми і пояснюють такі її властивості, як еластичність, скоротливість, стійкість (ригідність) та ін. В'язкість цитоплазми навіть однотипних клітин різна: в яйцях морського їжака вона дорівнює 3 СПЗ, а у інфузорії парамеции - 8000 спз.
Ендоплазматична мережа (названа так тому, що вона вперше була описана у внутрішніх ділянках клітини) представляє систему подвійних мембран, між якими є простору, що утворюють канальці, пляшечки і розширені порожнини - цистерни. Ендоплазматична мережа, що формує так звану вакуолярної систему клітини, пов'язує в одне ціле поверхневу оболонку клітини, цитоплазму, мітохондрії і ядерну оболонку. Внаслідок існування такого зв'язку можливий безперервний метаболічний обмін між усіма ділянками клітини.
На зовнішній поверхні ендоплазматичний мембран базофільних територій (ергастоплазма) розташовуються численні рибосоми (гранулярний тип ендоплазматичної мережі) - гладкий тип цього органоида характерний для ділянок, в яких відбувається синтез жирів і вуглеводів. Ендоплазматична мережа виявлена у всіх клітинах (за винятком зрілих еритроцитів ссавців), проте вона слабо розвинена в недиференційованих (наприклад, ембріональних) клітинах і отримує найбільш сильний розвиток в активно метаболізуються клітинах. Рибосоми - гранули діаметром 150-350 A. - обов'язковий компонент цитоплазми. У найбільш примітивно побудованих клітинах вони розташовуються вільно в гіалоплазме, у більш високоорганізованих, як правило, пов'язані з ендоплазматичної мережею. Рибосоми містять амінокислоти і РНК. Нитка останньої з'єднує їх у активні комплекси, що носять назву полірібосом. Основна функція цих органоїдів - синтез специфічного білка, процес, в якому визначальну роль відіграє так звана інформаційна РНК.
Клітинна оболонка - поверхневий ділянку цитоплазми - має товщину 70-120 A і складається з одного ліпоїдного і двох білкових слоев- саме існування цієї оболонки визначає виборчу проникність клітини для ряду речовин. Поверхневий ділянка цитоплазми здійснює початкові етапи процесів фагоцитозу (див.), Т. Е. Загарбання твердих тіл, і пиноцитоза (см), заковтування рідин, що має вирішальне значення при активному проникненні цих речовин у клітину або захисному захопленні нею хвороботворних мікроорганізмів (бактерій, найпростіших). У цитоплазмі відбувається в деяких випадках процес їх знешкодження, а в інших (наприклад, при вірусної інфекції), навпаки, - їх розмноження.
Цитоплазма - носій спадкових одиниць, що обумовлюють властивості організму, здатні передаватися потомству (цитоплазматична спадковість). Корренс (С. Correns) вперше показав, що ряболисті і дефекти хлорофіллообразованія у рослин залежать від присутності і розподілу безбарвних і забарвлених органоїдів - пластид, що відають освітою в рослинній клітині органічних речовин з води і вуглекислоти за допомогою сонячного світла. Таким чином, через цитоплазму передаються певні спадкові ознаки. Явища цитоплазматичної спадковості, вперше описані у рослин, були потім виявлені у різноманітних організмів. Так, Ефруссі (В. Ephrussi) показав, що, впливаючи акридиновим сполуками, можна отримати дрібну спадкову расу дріжджів. Її поява, очевидно, пов'язано зі зміною мітохондрій. У дрозофіли з цитоплазматичної спадковістю, що передається через яйцеклітину, пов'язана різна чутливість до дії CO2. Нарешті, антигенні властивості клітин тварин і людини, що передаються від одного покоління до іншого, також визначаються, очевидно, цитоплазматичної спадковістю. Однак не слід вважати, що властивості цитоплазми, в тому числі і її участь у спадкуванні ознак, відокремлені від властивостей інших складових частин клітини, в першу чергу ядра. Внаслідок існування єдиної вакуолярно-мембранної системи є безперервний зв'язок, що забезпечує обмін різноманітними матеріалами між усіма компонентами клітини. Вона особливо посилюється в деякі періоди життєдіяльності клітини. Так, в процесі поділу змішується ядерне речовина і цитоплазма і з утвореної міксоплазми формується мітотичний апарат (див. Мітоз).
Процеси синтезу білків у цитоплазмі починаються з виходу з ядра інформаційної РНК (див. Нуклеїнові кислоти).
Див. Також Клітка.