Quando il termine protoplasma fu usato per la prima volta nel 1835, si riferiva alla sostanza chiara, semifluida all’interno della membrana cellulare di tutti gli esseri viventi. A quel tempo, gli scienziati credevano che ci fosse un solo tipo di liquido all’interno della cellula e che fosse responsabile di tutte le funzioni. Questo concetto è stato rivisto da quando lo sviluppo di apparecchiature scientifiche ha permesso ai ricercatori di scoprire l’incredibile complessità della cellula. Ora, il termine non ha più alcun significato tecnico specifico, ma è usato per descrivere tutta la materia all’interno delle pareti della cellula, inclusi citoplasma, nucleo e vari organelli.
Il protoplasma è composto per il 90% da acqua, sali minerali, gas come ossigeno e anidride carbonica, proteine, lipidi o grassi, carboidrati, acidi nucleici ed enzimi. All’interno di questa complessa unità vi sono numerosi piccoli corpi chiamati organelli, strutture che hanno scopi distinti. Il primo organello da scoprire fu il nucleo. Altri includono mitocondri, reticolo endoplasmatico (ER), apparato del Golgi, cloroplasti e plastidi. Il liquido limpido e gelatinoso che riempie la cellula viene ora chiamato citoplasma.
Il cervello della cellula, il nucleo, controlla tutte le attività della cellula ed è responsabile della trasmissione delle caratteristiche ereditarie attraverso un processo riproduttivo di divisione cellulare chiamato mitosi. All’interno del nucleo si trova il nucleolo, il centro dell’RNA e la rete della cromatina, che è formata da DNA e sintetizza le proteine ??che formano i cromosomi. Controlla anche gli enzimi che regolano le funzioni di altre parti della cellula.
I propulsori della cellula sono i mitocondri che contengono gli enzimi necessari per la respirazione cellulare, il processo attraverso il quale una cellula produce ATP e rilascia rifiuti. L’ATP, che è composto da adenina, ribosio e tre fosfati, è la principale fonte di energia per tutte le altre reazioni cellulari. Il numero di mitocondri presenti nelle cellule varia, a seconda del tipo di cellula e dei fabbisogni energetici che ha. Alcune cellule possono avere solo un mitocondrio, mentre altre possono avere migliaia.
Un altro organello situato nel protoplasma è l’apparato del Golgi, o corpi del Golgi, dal nome dello scienziato italiano Carmillo Golgi, che li ha scoperti. L’apparato del Golgi è composto da sacche ripiegate coperte da membrana che immagazzinano e infine trasportano le proteine ??prodotte dal reticolo endoplasmatico (ER) della cellula. Prima di rilasciare la proteina per l’uso altrove nella cellula, il corpo del Golgi apporta diverse modifiche. Inoltre, questa importante struttura produce zuccheri e lisosomi complessi, molecole che agiscono come smaltimento dei rifiuti, digerendo componenti morti o non necessari all’interno della cellula.
ER all’interno del protoplasma è responsabile della produzione della maggior parte delle proteine ??e dei lipidi utilizzati da altri organelli all’interno della cellula. Esistono due tipi di ER; ER ruvido, a cui sono attaccati ribosomi, e ER liscio, che non ha ribosomi. L’ER grezzo produce le proteine ??e le invia all’apparato del Golgi. L’ER liscio è una struttura di stoccaggio che immagazzina ioni e crea e immagazzina steroidi per un uso futuro.
Alcuni organelli si trovano solo nel protoplasma delle cellule vegetali. Questi includono cloroplasti e plastidi. I cloroplasti contengono la clorofilla della pianta e sono il centro del processo di fotosintesi. I plastidi sono organelli vegetali che sono coinvolti in una serie di importanti funzioni, tra cui l’impollinazione, la fotosintesi e la sintesi di grassi, amidi e proteine.