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Protoplasma

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Protoplasma: Elemento fundamental de que se componen todos los seres vivos; es la parte de la célula compuesta en un 85 a 90 por ciento por agua, que contiene proteínas, sustancias grasas y sales inorgánicas.

Componentes químicos

El protoplasma no es una sustancia química homogénea, sino una mezcla organizada, coloidal, de numerosos compuestos químicos, en su mayoría orgánicos, pero algunos también inorgánicos, que se hallan disueltos y otros, en forma sólida, y que en gran parte están en transformación continua dentro de la célula viviente. El contenido en agua del protoplasma activo es generalmente elevado (del 60 al 90 %); en las esporas y semillas en reposo es más pequeño (del 5 al 15%).

Función

El protoplasma posee muchas funciones fisiológicas, todas las células vivas muestran dichas propiedades y define la función de la célula en relación a las capacidades del protoplasma. Todas las reacciones químicas relacionadas con la nutrición llevada a cabo dentro de la célula se llaman metabolismo.

Sustancias constitutivas fundamentales

La masa principal de la sustancia seca del protoplasma (40–50%) corresponde a los prótidos. Esto explica que el protoplasma se coagule y endurezca por acción del calor (fijación). Para purificar los prótidos se aprovecha su propiedad de precipitar con ácido tricloracético y con otros agentes floculantes, sobre todo sales de metales pesados (por ejemplo, acetato de uranilo). Puede comprobarse la presencia de prótidos en la célula viva, por ejemplo, con el reactivo de Millon (coloración roja). Pertenecen también a los prótidos en sentido amplio los nucleoproteidos combinaciones de proteínas con ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN); estas combinaciones no se encuentran solamente en el núcleo: el ADN, aparte el núcleo celular, se observa también en los cloroplastos y en los mitocondrios; el ARN forma la masa principal de los nucléolos y de los ribosomas, cuyo nombre es un derivado del de dicha sustancia.

Una segunda clase, también importante, de substancias que intervienen siempre en la constitrución del protoplasma, son los lipoides (2-3o ó de la materia seca; en los plastidios hasta el 50 %); muchas veces están unidos débilmente a los prótidos, formando lipoproteidos. A consecuencia de su estructura molecular polar, que les permite entrar en relación con substancias tanto hidrófilas como hidrófobas, los lipoides desempeñan un papel muy importante en la constitucción del sistema de membranas internas y de los estratos que limitan el plasma, pues, forman películas monomoleculares o bimoleculares que contribuyen a limitar algunos lugares de reacción (los compartimentos). El plasmatolema y el tonoplasto son especialmente ricos en lipoides, lo mismo que los cromatóforos. Los hidratos de carbono (azúcares y sus productos de polimerización; 15-20 % de la materia seca), juegan un papel importante como material de consumo en sus formas normales, de molécula pequeña, y, como productos de reserva, en estado polimerizado. Las grasas (10–20 % de la materia seca) representan el sistema en que se almacena mayor proporción de energía; por tal razón se acumulan como substancias de reserva. Especialmente racionales en distintos órganos perdurantes (por ejemplo, esporas y semillas).

Electrólitos

Tanto en el citoplasma como en los vacúolas se encuentran siempre sales de distintos ácidos orgánicos e inorgánicos. Los electrólitos tienen una importancia considerable, por ejemplo, en la regulación del contenido en agua y de la permeabilidad de las capas limitantes.

Diocatalizadores

La regulación del metabolismo se efectúa por medio de enzimos o fermentos que son prótidos sencillos o complicados, macromoleculares, los cuales, de modo análogo a los catalizadores inorgánicos, aumentan la velocidad de reacciones químicas o de series enteras de reacciones por simple efecto de presencia; su presencia puede llegar incluso a ser condición indispensable para que dichas reacciones sean posibles, sin embargo, que aparezcan entre los productos finales de tales reacciones. Se les ha comparado acertadamente con los lubricantes, que facilitan los movimientos al disminuir el roce (en los enzimos, reducción de la energía de activación del proceso que catalizan). En correspondencia con el gran número de transformaciones que deben regir, el número de enzimos, por regla general dotadas de actividad estrictamente específica, es muy elevado; en cambio suele ser muy pequeña la cantidad en que aparecen estas substancias que no se consumen. En conjunto hoy se conocen más de un millar de tipos distintos de tales biocatalizadores; más de cien han podido ser aislados como substancias químicamente puras.

Almacenadores y transmisores de energía

La energía puede acumularse en muchos compuestos químicos. Sin embargo, en todas las células vivas el almacenamiento momentáneo de la misma y su transferencia rápida a otros procesos metabólicos, están asegurados por substancias fosforadas especiales, los llamados fosfatos energéticos, por ejemplo, el ácido acetilfosfórico y, sobre todo, el ácido adenosintrifosfórico, llamado abreviadamente ATP. Así como un motor eléctrico sólo funciona con energía eléctrica, de modo que todas las demás clases de energía (atómica, lumínica, hídrica, carbón, petróleo) deben ser transformadas necesariamente en aquélla para poderlo utilizar, del mismo modo en la célula viviente toda forma de energía (lumínica, química) debe ser primero transferida a los fosfatos energéticos, que mantienen pues en actividad el metabolismo celular ejerciendo la función de acumuladores de energía.

Productos intermedios y secundarios del metabolismo

En las transformaciones químicas que caracterizan los procesos vitales se origina continuamente un gran número de substancias que son transformadas de inmediato y reciben el nombre de productos intermedios del metabolismo o metabolitos. Los productos secundarios (productos ergásticos) se acumulan a menudo en grandes cantidades en las células y, no siendo de primera necesidad para la vida, pueden almacenarse en los vacúolos o ser expulsados fuera de la célula.

Muchos productos secundarios (por ejemplo, resinas, ceras, taninos, colorantes, esencias) tienen interés económico.
Algunas de las substancias indicadas (por ejemplo, substancias activas y biocatalizadores, así como muchos de los productos intermedios y secundarios del metabolismo) aparecen ante todo en orgánulos celulares bien determinados y de allí se extienden secundariamente al plasma fundamental: otras se mantienen localizadas de modo permanente en los orgánulos en los que se han formado.

Sustancias del Protoplasma

Sustancias Orgánicas

Ácidos Nucleicos

Membrana celular.JPG
Ácidos Nucleicos
Ácido Composición Función Importancia
ARN Azúcar: ribosa
Bases: adenina, citosina,Guanina,uracilo.
Síntesis de proteínas
(trascripción).
Aporta la información de un individuo a otro.
ADN Azúcar: desoxirribosa
Bases: adenina, citosina,guanina,timina.
Herencia, reproducción y evolución (duplicación)
Permite transmitir información de un individuo a otro.

Duplicación ADN: Transmite información de un individuo a otro.
Trascripción ARN: Síntesis de ARN información transcrita de un tipo a otro.

Sustancias Inorgánicas

Fuentes