När termen protoplasma först användes 1835, hänvisade den till den klara, halvflytande substansen i cellmembranet hos alla levande varelser. På den tiden trodde forskarna att det bara fanns en typ av vätska i cellen och att den var ansvarig för alla funktioner. Detta koncept har reviderats sedan utvecklingen av vetenskaplig utrustning har gjort det möjligt för forskare att upptäcka cellens otroliga komplexitet. Nu har termen inte längre någon specifik teknisk betydelse, utan används för att beskriva allt inom cellens väggar, inklusive cytoplasman, kärnan och olika organeller.
Protoplasma består av 90 % vatten, mineralsalter, gaser som syre och koldioxid, proteiner, lipider eller fetter, kolhydrater, nukleinsyror och enzymer. Inom denna komplexa enhet finns många små kroppar som kallas organeller, strukturer som har olika syften. Den första organellen som upptäcktes var kärnan. Andra inkluderar mitokondrierna, endoplasmatiskt retikulum (ER), Golgi-apparater, kloroplaster och plastider. Den klara, geléliknande vätskan som fyller cellen kallas nu för cytoplasman.
Cellens hjärna, kärnan, kontrollerar alla cellens aktiviteter och är ansvarig för överföringen av ärftliga egenskaper genom en reproduktionsprocess av celldelning som kallas mitos. Inom kärnan finns nukleolen, centrum för RNA, och kromatinnätverket, som bildas av DNA och syntetiserar proteiner som bildar kromosomerna. Det styr också enzymerna som styr funktionerna i andra delar av cellen.
Cellens kraftverk är mitokondrierna som innehåller de enzymer som behövs för cellandning, den process genom vilken en cell producerar ATP och frigör avfall. ATP, som består av adenin, ribos och tre fosfater, är den primära energikällan för alla andra cellulära reaktioner. Antalet mitokondrier som finns i celler varierar beroende på vilken typ av cell och energibehov den har. Vissa celler kan bara ha en mitokondrie, medan andra celler kan ha tusentals.
En annan organell som finns i protoplasman är Golgi-apparaten, eller Golgi-kroppar, uppkallad efter den italienska vetenskapsmannen Carmillo Golgi, som upptäckte dem. Golgi-apparaten är sammansatt av vikta membrantäckta säckar som lagrar och så småningom transporterar de proteiner som produceras av cellens endoplasmatiska retikulum (ER). Innan proteinet frigörs för användning någon annanstans i cellen, gör Golgi-kroppen flera modifieringar. Dessutom producerar denna viktiga struktur komplexa sockerarter och lysosomer, molekyler som fungerar som sophantering, smälter döda eller onödiga komponenter i cellen.
ER inom protoplasman är ansvarig för att producera det mesta av proteinet och lipiderna som används av andra organeller i cellen. Det finns två typer av akutmottagning; grov ER, som har ribosomer fästa, och slät ER, som inte har ribosomer. Den grova ER producerar proteinerna och skickar dem till Golgi-apparaten. The smooth ER är en lagringsanläggning som lagrar joner och skapar och lagrar steroider för framtida bruk.
Vissa organeller finns bara i protoplasman hos växtceller. Dessa inkluderar kloroplaster och plastider. Kloroplaster innehåller växtens klorofyll och är centrum för processen för fotosyntes. Plastider är växtorganeller som är involverade i ett antal viktiga funktioner, inklusive pollinering, fotosyntes och syntes av fetter, stärkelser och proteiner.