citoplasma

citoplasma umple interiorul unei celule umane. Este format din citosol, o substanță lichidă sau asemănătoare unui gel, organulele (mitocondrii, aparatul Golgi etc.) și scheletul celular. În general, citoplasma este folosită pentru biosinteza enzimatică și cataliză, precum și pentru depozitarea materialului și transportul intracelular al materialului.

Ce este citoplasma?

Definiția termenului citoplasmă nu este uniformă în literatura de specialitate. Unii autori consideră întregul conținut bioactiv al celulei umane, inclusiv nucleul, ca citoplasmă. Alți autori nu numără organele conținute în celulă, cum ar fi mitocondriile și reticulul endoplasmatic și nucleul celular la citoplasmă, ci folosesc termenul protoplasmă, sub care subsumează întregul conținut al celulei umane vii.

Nucleul celular și numeroase organele (până la multe mii) sunt închise în citoplasmă și este traversat de microfilamente, filamente intermediare și microtubuli. Acestea sunt citoscheletul, proteine ​​care conferă rezistenței și structurii celulelor și permit transportul intracelular de substanțe - inclusiv transportul prin biomembrane. Partea lichidă sau asemănătoare unui gel al citoplasmei se numește citosol. Modificările de consistență în anumite zone ale citosolului transportă și organele în interiorul celulei.

Pentru a permite multe reacții biochimice paralele în interiorul celulei, spațiile, așa-numitele compartimente, pot fi formate în cadrul citoplasmei de către biomembrane. Acestea permit diferitele condiții de mediu necesare în fiecare caz.

Anatomie și structură

Citoplasma conține aproximativ 80,5 - 85% apă, 10 - 15% proteine, 2 - 4% lipide, iar restul este format din polizaharide, ADN, ARN și molecule și ioni organici și anorganici. PH-ul citoplasmei este aproape neutru la 7,0 și este păstrat cât mai stabil prin tamponare. Valoarea pH-ului poate fi, de asemenea, stabilizată sau modificată ușor cu ajutorul pompelor cu ioni.

Citoscheletul, care conferă celulei rezistența și forma și asigură transportul intracelular de substanțe, este format din filamente de actină (microfilamente), filamente intermediare și microtubuli. Citoscheletul este supus unui proces dinamic de construcție și remodelare care permite adaptări structurale. Filamentele de actină sunt alcătuite din polimeri cu catenă lungă cu un diametru extrem de subțire de aproximativ 6 până la 9 nanometri. Filamentele intermediare sunt formate din diferite proteine ​​structurale (keratine) într-o manieră mult mai complexă și există 5 tipuri diferite.

Microtubulele tubulare cu un diametru de aproximativ 24 de nanometri sunt formate din mici unități globulare de tubulină. Microtubulii pot varia în lungime de la fracțiile unui micrometru la câteva sute de micrometri. În funcție de sarcină, microtubulii pot fi de scurtă durată până la stabili de lungă durată.

Funcție și sarcini

Componentele individuale ale citoplasmei complexe au o mare varietate de funcții și sarcini. Sarcinile principale sunt stocarea anumitor substanțe și bioactivitatea enzimatic-catalitică, adică construirea și descompunerea substanțelor necesare sau nu mai sunt necesare. Citoplasmele sau celulele sunt disponibile pentru a îndeplini aceste sarcini superordonate.

Deoarece multe procese de conversie se desfășoară în cadrul anumitor organele, citoplasma poate asigura transportul intracelular al organelelor în „locația” optimă în interiorul celulei, schimbând consistența de la un aspect asemănător la gel în apă și invers. Microtubulele, care permit transportul veziculelor prin membrane, ocupă funcții speciale. Substanțele la care membranele nu sunt permeabile sunt închise în vezicule (protuberanțele membranei) și ghidate prin membrane cu ajutorul microtubulelor. Microtubulele joacă, de asemenea, un rol special în mișcările din interiorul unei celule și în mișcările de sine ale anumitor tipuri de celule care se mișcă cu ajutorul whiplash-ului (de exemplu sperma).

Microtubulii își asumă o altă funcție specială în aranjamentul cromozomilor în timpul mitozei (diviziune celulară normală) după replicarea ADN-ului. Microtubulele joacă, de asemenea, un rol important în stabilizarea axonilor (denumiți pur și simplu nervi), procesele nervoase care transmit impulsurile nervoase de la celula nervoasă la țesutul țintă (eferent) sau de la senzor la celula nervoasă (aferentă). Capacitatea citoplasmei de a forma spații de reacție închise în interiorul celulei prin formarea de membrane permite celulei să ruleze simultan multe procese biochimice, care sunt controlate enzimatic și catalitic și fiecare necesită propriul său mediu de reacție.

Vă puteți găsi medicamentul aici

boli

Abundența aproape imposibilă de funcții pe care o are citoplasma sau anumite componente individuale ale citoplasmei, sugerează că poate duce la tulburări funcționale și la plângeri la fel de complexe și diferențiate în legătură cu citoplasma. Colchicina, cunoscută și sub denumirea de otravă cu fus, servește ca exemplu de disfuncție specifică.

Este un alcaloid al crocusului de toamnă care se leagă de tubulina monomerică, o inactivează și previne formarea fusurilor pentru divizarea celulelor (mitoză). Acest lucru previne diviziunea celulară normală. Vinblastina, un agent chimioterapeutic bazat pe un spectru similar de activitate, este utilizat special în prezența anumitor tipuri de cancer, pentru a priva tumora de baza sa de creștere. De asemenea, otrăvurile care împiedică capacitatea citoplasmei de a lua ATP din mitocondrie și de a elibera ADP acolo pot deveni rapid în viață.

Așa-numitele tauopatii se bazează pe mutații genice care duc la modificări structurale ale proteinei tau. Proteina tau este indispensabilă pentru structura microtubulelor, astfel încât apar probleme mai ales în zona sistemului nervos central (SNC). Boli precum boala Pick, demența HDDD și alte câteva pot fi identificate într-o mutație genică care duce la depuneri de proteine ​​tau. Cea mai cunoscută tauopatie este boala Alzheimer.