cytoplasma

De cytoplasma fyller innsiden av en menneskelig celle. Den består av cytosol, et flytende eller gel-lignende stoff, organellene (mitokondrier, Golgi-apparat, etc.) og celleskjelettet. Totalt sett brukes cytoplasma for enzymatisk biosyntese og katalyse, så vel som for lagring av materiale og transport av intracellulært materiale.

Hva er cytoplasma?

Definisjonen av begrepet cytoplasma er ikke ensartet i litteraturen. Noen forfattere betrakter hele det bioaktive innholdet i den menneskelige cellen, inkludert kjernen, som cytoplasma. Andre forfattere teller ikke organellene som er inneholdt i cellen slik som mitokondrier og endoplasmatisk retikulum og cellekjernen til cytoplasma, men bruker betegnelsen protoplasma, under hvilken de underbygger hele innholdet i den levende menneskelige cellen.

Cellekjernen og mange organeller (opptil mange tusen) er innelukket i cytoplasma, og den krysses av mikrofilamenter, mellomliggende filamenter og mikrotubuli. Dette er cytoskjelettet, proteiner som gir cellen styrke og struktur og muliggjør intracellulær transport av stoffer - inkludert transport gjennom biomembraner. Den flytende eller gellignende delen av cytoplasmaet kalles cytosol. Endringer i konsistensen innenfor visse områder av cytosolen transporterer også organeller i cellen.

For å muliggjøre mange parallelle biokjemiske reaksjoner i cellen, kan det dannes rom, såkalte avdelinger, i cytoplasmaet av biomembraner. De muliggjør de forskjellige miljøforholdene som kreves i hvert tilfelle.

Anatomi og struktur

Cytoplasmaet inneholder omtrent 80,5 til 85% vann, 10 til 15% proteiner, 2 til 4% lipider, og resten består av polysakkarider, DNA, RNA og organiske og uorganiske molekyler og ioner. PH-verdien i cytoplasmaet er nesten nøytral ved 7,0 og holdes så stabil som mulig ved buffring. PH-verdien kan også stabiliseres eller endres litt ved hjelp av ionepumper.

Cytoskjelettet, som gir cellen sin styrke og form og sikrer intracellulær transport av stoffer, består av aktinfilamenter (mikrofilamenter), mellomfilamenter og mikrotubuli. Cytoskjelettet er gjenstand for en dynamisk konstruksjons- og ombyggingsprosess som tillater strukturelle tilpasninger. Aktinfilamenter består av langkjedede proteinpolymerer med en ekstremt tynn diameter på rundt 6 til 9 nanometer. Mellomliggende filamenter består av forskjellige strukturelle proteiner (keratiner) på en mye mer kompleks måte, og det er 5 forskjellige typer.

De rørformede mikrotubuli med en diameter på rundt 24 nanometer består av bittesmå kuleformede tubulienheter. Mikrotubuli kan variere i lengde fra fraksjoner av et mikrometer til flere hundre mikrometer. Avhengig av oppgaven, kan mikrotubuli være veldig kortvarig til stabil lang levetid.

Funksjon & oppgaver

De individuelle komponentene i den komplekse cytoplasma har et bredt utvalg av funksjoner og oppgaver. De overordnede oppgavene er lagring av visse stoffer og den enzymatisk-katalytiske bioaktivitet, dvs. oppbygging og nedbryting av nødvendige eller ikke lenger nødvendige stoffer. En rekke verktøy er tilgjengelige for cytoplasma eller celle for å utføre disse superordinære oppgavene.

Siden mange konverteringsprosesser foregår innenfor visse organeller, kan cytoplasmaen sikre intracellulær transport av organellene til den optimale "lokasjonen" i cellen ved å endre konsistensen fra gel-lignende til vannaktig og omvendt. Mikrotubulene, som muliggjør transport av vesikler gjennom membraner, har spesielle funksjoner. Stoffer som membranene ikke er gjennomtrengelige, er innelukket i vesikler (fremspring av membranen) og ført gjennom membranene ved hjelp av mikrotubuli. Mikrotubuli spiller også en spesiell rolle i bevegelser i en celle og i selvbevegelsene til visse celletyper som beveger seg ved hjelp av whiplash (f.eks. Sædceller).

Mikrotubuli tar en annen spesiell funksjon i kromosomarrangementet under mitose (normal celledeling) etter DNA-replikasjon. Mikrotubuli spiller også en viktig rolle i stabilisering av aksoner (også ganske enkelt referert til som nerver), nerveprosessene som overfører nerveimpulser fra nervecellen til målvevet (efferent) eller fra sensoren til nervecellen (afferent). Cytoplasmaens evne til å danne lukkede reaksjonsrom i cellen gjennom dannelse av membraner gjør det mulig for cellen å kjøre mange biokjemiske prosesser samtidig, som kontrolleres enzymatisk og katalytisk og krever hver sitt eget reaksjonsmiljø.

Du finner medisinene dine her

Sykdommer

Den nærmest uhåndterlige forekomsten av funksjoner som cytoplasmaet eller visse individuelle komponenter i cytoplasmaet har, antyder at det kan føre til like komplekse og differensierte funksjonsforstyrrelser og klager i forbindelse med cytoplasma. Colchicine, også kjent som spindelfift, fungerer som et eksempel på en spesifikk dysfunksjon.

Det er en alkaloid av høstkrokusen som binder seg til monomer tubulin, inaktiverer den og forhindrer dannelse av spindlene for celledeling (mitose). Dette forhindrer normal celledeling. Vinblastine, et kjemoterapeutisk middel basert på et lignende aktivitetsspekter, brukes spesielt i nærvær av visse typer kreft for å frata svulsten sin vekstbase. På samme måte kan giftstoffer som hindrer cytoplasmaens evne til å ta ATP fra mitokondriene og levere ADP der raskt bli livstruende.

Såkalte tauopatier er basert på genmutasjoner som fører til strukturelle forandringer i tau-proteinet. Tau-proteinet er uunnværlig for strukturen til mikrotubuli, slik at det oppstår problemer spesielt i området for sentralnervesystemet (CNS). Sykdommer som Picks sykdom, HDDD demens og noen få andre kan spores tilbake til en genmutasjon som fører til avsetninger av tau-protein. Den mest kjente tauopatien er Alzheimers sykdom.