Protoplasma

Definición

El protoplasma es la parte fundamental y viva de la célula, comprende todo su interior, es decir, el núcleo más el citoplasma; se encuentra en estado coloidal y está compuesto mayoritariamente por agua (75 – 80%), así como por proteínas (10 – 15%), enzimas, sustancias grasas (grasa neutra, fosfolípidos, colesterol), carbohidratos y sales inorgánicas o electrolitos. La forma en la cual se encuentran dispuestas estas estructuras orgánicas e inorgánicas y gracias a sus propiedades, permite que exista un proceso de transformación permanente, y que tengan lugar los fenómenos propios de los seres vivos como son: reproducción, crecimiento y capacidad de reaccionar con el entorno.

Etimología

El término «protoplasma» tiene sus raíces en dos elementos etimológicos: «proto» y «plasma». El prefijo «proto» proviene del griego antiguo «πρῶτος» (prôtos), que significa «primero» o «previo». Este prefijo se utiliza para indicar algo que es fundamental, inicial o que precede a otros elementos. En el caso de «protoplasma,» «proto» enfatiza la importancia primordial de esta sustancia en la célula.

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Por otro lado, «plasma» deriva del griego antiguo «πλάσμα» (plásma), que se refiere a «materia modelable» o «material constituyente». Este término se usa para describir una sustancia que es moldeable o que forma parte de la estructura fundamental de un objeto.

La combinación de estos dos elementos etimológicos, «proto» y «plasma», en «protoplasma» refleja su papel esencial como la sustancia fundamental y viva que constituye el interior de la célula. El término «protoplasma» fue acuñado en el siglo XIX por el médico y biólogo alemán Hugo von Mohl (1805-1872) en 1839, marcando un hito en la comprensión de la biología celular.

Es importante destacar que el prefijo «proto» se utiliza en otros términos científicos y técnicos para denotar la idea de lo primero o lo fundamental. Por ejemplo, en biología, «protozoos» se refiere a organismos unicelulares primitivos, y en geología, «protolito» se utiliza para describir la roca madre de la que se formó otra roca. Estos ejemplos ilustran cómo el prefijo «proto» se emplea para indicar la primacía o la fase inicial en diversas áreas del conocimiento.

Funciones del Protoplasma

El protoplasma desempeña un papel crucial en las células vivas. Sus funciones abarcan una amplia gama de actividades esenciales para la supervivencia y el funcionamiento de los organismos. Además de las funciones mencionadas previamente, el protoplasma también se encarga de la síntesis de ADN y ARN, lo que permite la replicación y la transmisión de la información genética. Asimismo, regula el equilibrio osmótico de la célula, asegurando que la concentración de sustancias dentro y fuera de la célula se mantenga en niveles adecuados para su funcionamiento.

Características del Protoplasma

El protoplasma exhibe una serie de características notables que lo hacen único en el contexto de la biología celular. Una de sus propiedades más destacadas es su capacidad de autorregulación, lo que significa que puede ajustar su metabolismo y funciones en respuesta a cambios en el entorno. Además, el protoplasma es altamente dinámico y puede reorganizarse constantemente para adaptarse a las necesidades celulares. Esto se refleja en la capacidad de la célula para cambiar su forma y movimiento a través del citoplasma.

Tipos de Protoplasma

El protoplasma, siendo una entidad fundamental en todas las células, presenta variaciones notables en su organización y funciones según el tipo de organismo en el que se encuentre. Estas diferencias se manifiestan principalmente en las células eucariotas y procariotas.

Células Eucariotas

En las células eucariotas, que comprenden plantas, animales, hongos y protistas, el protoplasma se caracteriza por una organización más compleja y compartimentada. En estas células, el protoplasma se encuentra encerrado en un núcleo bien definido, el núcleo celular. El núcleo está rodeado por una membrana nuclear que separa el material genético del resto del citoplasma. Esto asegura una mayor protección y regulación del ADN, permitiendo un control más preciso de la replicación y la expresión génica.

Además del núcleo, las células eucariotas también albergan diversos orgánulos membranosos, como el retículo endoplasmático, el aparato de Golgi y las mitocondrias, entre otros. Estos orgánulos desempeñan roles especializados en funciones como la síntesis de proteínas, el procesamiento de lípidos y la generación de energía a través de la respiración celular.

Células Procariotas

En contraste, las células procariotas, que incluyen las bacterias y las arqueas, presentan una organización más simple y carecen de núcleo definido. El material genético en las células procariotas se encuentra en una región llamada nucleoide, que no está separada por una membrana nuclear. Esto significa que el protoplasma en las células procariotas no está limitado por una estructura de núcleo definida y se dispersa libremente en el citoplasma.

A pesar de su simplicidad estructural, las células procariotas son altamente eficientes y versátiles. Su protoplasma contiene todas las enzimas y estructuras necesarias para realizar funciones vitales como la síntesis de proteínas, la replicación del ADN y la obtención de energía a través de procesos como la fermentación y la respiración anaeróbica.

Comparación

En resumen, la diferencia clave entre los tipos de protoplasma en células eucariotas y procariotas radica en la presencia o ausencia de un núcleo definido y la complejidad de los orgánulos. Las células eucariotas tienden a ser más especializadas y adaptadas a funciones específicas en organismos multicelulares, mientras que las células procariotas, con su protoplasma más simple, son frecuentemente organismos unicelulares altamente adaptables que pueden prosperar en una variedad de entornos. Estas diferencias ilustran la asombrosa diversidad y adaptabilidad de la vida celular en la Tierra.

Ejemplos de Protoplasma

Para comprender mejor la importancia del protoplasma, es útil considerar ejemplos concretos en diferentes contextos biológicos. En las células musculares, por ejemplo, el protoplasma juega un papel crucial en la contracción muscular, permitiendo que los músculos se contraigan y generen movimiento. En las células nerviosas, el protoplasma es esencial para la transmisión de señales eléctricas a lo largo de las neuronas, lo que posibilita la comunicación en el sistema nervioso.

Sustancias que conforman el protoplasma

El protoplasma, en su estado coloidal, está compuesto por una variedad de sustancias vitales que desempeñan roles fundamentales en el funcionamiento de las células. Estas sustancias incluyen:

Agua

El agua constituye aproximadamente el 75 a 80% del protoplasma. Su presencia es esencial para la vida celular ya que actúa como un solvente universal, facilitando reacciones químicas y el transporte de sustancias dentro de la célula. Además, el agua desempeña un papel clave en la regulación de la temperatura celular y actúa como lubricante en diversas funciones celulares.

Sales o electrolitos

Dentro del protoplasma se encuentran sales o electrolitos que desempeñan funciones estructurales y reguladoras del pH (nivel de acidez). Algunos de los electrolitos presentes incluyen potasio (K), magnesio (Mg), fósforo (P), azufre (S), sodio (Na) y cloro (Cl). Estas sustancias son esenciales para mantener el equilibrio iónico en la célula y permiten la transmisión de señales eléctricas a través de las membranas celulares.

Proteínas

Las proteínas constituyen aproximadamente el 10 a 15% del protoplasma. Son moléculas orgánicas formadas por cadenas de aminoácidos que contienen carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Las proteínas tienen diversas funciones, incluyendo roles estructurales, como en la formación de uñas y cabello, y funciones hormonales, como en la producción de insulina y otras hormonas reguladoras del cuerpo.

Enzimas

Las enzimas son compuestos de proteínas que actúan como catalizadores biológicos, acelerando las reacciones químicas dentro de la célula. Estas moléculas son esenciales para el metabolismo celular, permitiendo que se lleven a cabo las numerosas reacciones químicas necesarias para mantener la vida. Además de su función catalítica, algunas enzimas también participan en el transporte de oxígeno en la sangre y en otras funciones regulatorias.

Glúcidos

Los glúcidos son moléculas que contienen carbono, hidrógeno y oxígeno, y sirven como fuente principal de energía para las células. Estas moléculas también desempeñan un papel en el almacenamiento de energía y la construcción de las paredes celulares, contribuyendo a la integridad estructural de la célula.

Lípidos (grasas neutras, fosfolípidos, colesterol)

Los lípidos, que incluyen grasas neutras, fosfolípidos y colesterol, son sustancias insolubles en agua pero solubles en solventes orgánicos. Estos compuestos de carbono, hidrógeno y oxígeno desempeñan múltiples roles en la célula. Sirven como reserva de energía, proporcionan aislamiento térmico y forman la membrana celular que protege los órganos y estructuras celulares, regulando el paso de sustancias dentro y fuera de la célula.

Estas sustancias que componen el protoplasma son esenciales para el funcionamiento y la supervivencia de las células, demostrando la complejidad y la diversidad de la vida celular en la biología.

Bibliografía ► Definiciona.com (2 octubre, 2023). Definición y etimología de protoplasma. Recuperado de https://definiciona.com/protoplasma/