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Protoplasma

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Protoplasma é um termo clássico para se referir à parte de uma célula que é envolvida por uma membrana plasmática, sendo inclusas as estruturas nele contidas (também podendo incluir as regiões envolvidas pela membrana nuclear e membranas mitocondriais[1]). Além das organelas, possui o fluido intracelular, com grande parte da composição do protoplasma sendo formada por água com uma mistura de outras moléculas, como proteínas e íons. Como conceito, desenvolveu-se para enfatizar a mobilidade e interação de sua estrutura, com características coloidais, como matriz constitutiva básica das unidades mínimas dos seres vivos, em distinção frente ao ambiente externo. Por um período de tempo no início do século XX, houve uma distinção entre "protoplasmatologia" e citologia, antes do refinamento do conceito de célula.[2][3][4][5]

Em algumas definições, é um termo geral para o citoplasma (por exemplo, Mohl, 1846),[6] mas para outras, também inclui o nucleoplasma (por exemplo, Strasburger, 1882). Para Sharp (1921), "De acordo com o uso mais antigo, a porção extranuclear do protoplasto [a célula inteira, excluindo a parede celular] era chamada de "protoplasma", mas o núcleo também é composto de protoplasma, ou substância viva em seu sentido mais amplo. O consenso atual é evitar essa ambiguidade empregando os termos de Strasburger (1882), citoplasma [cunhado por Kölliker (1863), originalmente como sinônimo de protoplasma] e nucleoplasma [termo cunhado por van Beneden (1875), ou carioplasma, usado por Flemming (1878)]." A definição de citoplasma de Strasburger excluiu os plastídeos (cromatoplasma).[7][8][9][10][11] Assim como o núcleo, a inclusão do vacúolo no conceito de protoplasma é controversa.[12]

Durante o século XIX, o protoplasma se tornou um termo competidor à teoria celular, como termo central e substância mais elementar à vida, chegando mesmo a ultrapassar a noção de "célula" em popularidade e uso científico no início do século XX. Alguns biólogos adotaram o conceito de protoplasma pois que ele descrevia melhor as características informes e fluidas de células não vegetais, vistas por exemplo nas amebas, enfatizando-se outras características além da delimitação membranosa da célula e de uma rígida continência. O uso do termo protoplasma e tal controvérsia se tornou quase esquecida.[13]

Mas, ao longo dos séculos XIX e XX, a teoria protoplásmica tornou-se uma base para hipóteses de biólogos que propunham sua substância coloide como origem da vida, por exemplo a proposta da sopa primordial.[14][15] Em correntes discussões da biologia, há quem propõe retornar o enfoque sobre o protoplasma como alternativa à teoria da membrana celular, devido a distintas propriedades da organização coloidal e seu alegado papel mais ativo do que a filtragem por membrana.[16][17][18]

Terminologia

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Muitos termos e distinções relacionados foram usados para o conteúdo celular ao longo do tempo. Estes foram os seguintes:[19][20]

História

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A palavra "protoplasma" vem do grego protos, que significa primeiro, e plasma, que significa coisa formada, e foi originalmente usada em contextos religiosos.[47] Foi usada em 1839 por J.E. Purkinje para o material do embrião animal.[48] Mais tarde, em 1846, Hugo von Mohl redefiniu o termo (também chamado de Primordialschlauch, "utrículo primordial") para se referir à substância "resistente, viscosa, granular e semifluida" dentro das células vegetais, para distingui-la da parede celular e do suco celular (Zellsaft) dentro do vacúolo.[49][50] Max Schultze, em 1861, propôs a "Doutrina do Protoplasma", que afirma que todas as células vivas são feitas de uma substância viva chamada Protoplasma.[51] Thomas Huxley (1869) mais tarde referiu-se a ele como a "base física da vida" (na chamada teoria protoplásmica da vida[15]) e considerou que a propriedade da vida resultava da distribuição de moléculas dentro dessa substância.[52] O protoplasma tornou-se uma "coisa epistêmica".[53] Sua composição, no entanto, era misteriosa e havia muita controvérsia sobre que tipo de substância era.[54]

Haeckel, ao longo das décadas de 1860 e 1870, naturalizou os conceitos metafísicos de mônada descritos por Leibniz e Schelling (referentes à individualização) em associação ao protoplasma, contribuindo à formação do conceito biológico de ser vivo básico: ele formulou o reino Monera para descrever entidades vivas mais simples que as células, supostamente formadas por protoplasma sem núcleo.[55]

Em 1872, Beale criou o termo vitalista "bioplasma", para contrastar com o materialismo de Huxley. Em 1880, o termo protoplasto foi proposto por Hanstein (1880) para a célula inteira, excluindo a parede celular,[56][57] e alguns autores como Julius von Sachs (1882) preferiram esse nome em vez de célula.[58]

Em 1965, Lardy introduziu o termo "citosol", posteriormente redefinido para se referir ao líquido dentro das células.[46]

Na época em que Huxley escreveu, um longo debate se estendia sobre qual seria a unidade fundamental da vida: a célula ou o protoplasma? No final da década de 1860, o debate estava praticamente decidido a favor do protoplasma. A célula era um recipiente para o protoplasma, a substância material fundamental e universal da vida. A principal contribuição de Huxley foi estabelecer a incompatibilidade do protoplasma com uma teoria vitalista da vida.[59]

O protoplasma foi competidor à noção de célula pois forneceu aos biólogos a conceituação de que a vida poderia ser localizada em uma substância sem forma, e não somente em entidades discretas organizadas (como são as células).[60]

As tentativas de investigar a origem da vida através da criação de "protoplasma" sintético em laboratório não tiveram sucesso.[61]

A ideia de que o protoplasma dos eucariotos é simplesmente divisível em uma substância fundamental chamada "citoplasma" e um corpo estrutural chamado núcleo celular reflete o conhecimento mais primitivo da estrutura celular que precedeu o desenvolvimento da microscopia eletrônica, quando parecia que o citoplasma era um fluido homogêneo e a existência da maioria dos compartimentos subcelulares, ou como as células mantêm sua forma, era desconhecida.[62] Hoje, sabe-se que o conteúdo celular é estruturalmente muito complexo e contém múltiplas organelas, o citoesqueleto e condensados biomoleculares.[62]

Descrição

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Natureza física

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O protoplasma é fisicamente translúcido, granular, semifluido ou viscoso. Nele, grânulos de diferentes formas e tamanhos estão suspensos em solução. Pode existir em dois estados intercambiáveis: um estado sol, mais líquido, e um estado gel, mais sólido, semelhante a gelatina. As moléculas constituintes são livres para se mover no estado sol, enquanto no estado gel, as moléculas constituintes estão compactamente dispostas. O protoplasma torna-se opaco quando aquecido. Ele também coagula quando aquecido. Ocorre em toda a célula.[51] Em eucariotos, a porção do protoplasma que circunda o núcleo celular é conhecida como citoplasma e a porção dentro do núcleo como nucleoplasma . Em procariotos, o material dentro da membrana plasmática é o citoplasma bacteriano, enquanto em bactérias Gram-negativas a região fora da membrana plasmática, mas dentro da membrana externa, é o periplasma.[6]

Composição química

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Existem cerca de 30 elementos, como carbono, hidrogênio, oxigênio, fósforo, enxofre, cálcio e muitos outros, que são identificados no protoplasma de diferentes células. Eles formam compostos, como água (65–80%), carboidratos, íons, proteínas, lipídios, ácidos nucleicos ( DNA e RNA ), ácidos graxos, glicerol, nucleotídeos, nucleosídeos e minerais. A composição do protoplasma é inconsistente e mudanças contínuas ocorrem nele.[51]

Funções

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Algumas funções do protoplasma são:

  1. É o local onde todas as funções vitais ocorrem.
  2. As células respondem a vários estímulos, como temperatura, luz, substâncias químicas, gravidade, picadas, choques elétricos e outros, devido às propriedades do protoplasma.
  3. Ciclose (o movimento de fluxo do protoplasma é conhecido como ciclose. Ajuda na distribuição uniforme de vários materiais nas células).[51]

Ver também

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Referências

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Ligações externas

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