Citoplazma

A Citoplazma kitölti az emberi sejt belsejét. Ez a citoszolból, egy folyékony vagy gélszerű anyagból, az organellákból (mitokondriumok, Golgi készülék stb.) És a sejtvázból áll. Összességében a citoplazmát használják enzimes bioszintézishez és katalízishez, valamint az anyag tárolásához és az intracelluláris anyag szállításához.

Mi a citoplazma?

A citoplazma kifejezés meghatározása az irodalomban nem egységes. Egyes szerzők az emberi sejt teljes bioaktív tartalmát, beleértve a teljes magot, citoplazmának tekintik. Más szerzők nem számolják a sejtben található organellákat, például a mitokondriumokat és az endoplazmatikus retikulumot, valamint a sejtmagot citoplazmának, hanem a protoplazma kifejezést használják, amely alatt az élő emberi sejt teljes tartalmát lefoglalják.

A sejtmag és számos (legfeljebb több ezer) organellul bezáródnak a citoplazmában, és mikrofilmen, köztes filamentum és mikrotubulus halad át rajta. Ezek a citoszkeleton, a fehérjék, amelyek megadják a sejtek erősségét és szerkezetét, és lehetővé teszik az anyagok intracelluláris transzportját - ideértve a biomembránokon keresztüli szállítást is. A citoplazma folyékony vagy gélszerű részét citoszolnak nevezzük. A konzisztencia változásai a citoszol bizonyos területein az organellákat a sejtben mozgatják.

Annak érdekében, hogy számos párhuzamos biokémiai reakciót meg lehessen valósítani a sejtben, a citoplazmában terek, ún. Rekeszek képezhetők biomembránok segítségével. Ezek lehetővé teszik az egyes esetekben a szükséges környezeti feltételeket.

Anatómia és felépítés

A citoplazma körülbelül 80,5–85% vizet, 10–15% fehérjéket, 2–4% lipideket tartalmaz, a többi poliszacharidokból, DNS-ből, RNS-ből, valamint szerves és szervetlen molekulákból és ionokból áll. A citoplazma pH-ja majdnem semleges 7,0-nál, és pufferolással a lehető legstabilabb. Ionszivattyúkkal a pH-érték stabilizálható vagy kissé megváltoztatható.

A citoszkeleton, amely megadja a sejtnek erősségét és alakját, és biztosítja az anyagok intracelluláris transzportját, aktin szálakból (mikrofilamentumok), közbenső filamentumokból és mikrotubulumokból áll. A citoszkeleton egy dinamikus építési és átalakítási folyamatnak vethető alá, amely lehetővé teszi a szerkezeti adaptálást. Az aktinszálak hosszú láncú fehérjepolimerekből állnak, amelyek rendkívül vékony átmérője körülbelül 6-9 nanométer. A közbenső szálak sokkal összetettebb módon különböző szerkezeti fehérjékből (keratinből) állnak, és 5 különböző típus létezik.

A körülbelül 24 nanométer átmérőjű cső alakú mikrotubulusok apró gömbölyű tubulin egységekből állnak. A mikrotubulusok hossza a mikrométer frakcióitól több száz mikrométerig terjedhet. A mikrotubulusok a feladattól függően nagyon rövid élettartamúak és stabil hosszú élettartamúak lehetnek.

Funkció és feladatok

A komplex citoplazma egyes komponensei sokféle funkcióval és feladattal rendelkeznek. A legfontosabb feladatok bizonyos anyagok tárolása és az enzimatikus-katalitikus bioaktivitás, azaz a szükséges vagy már nem szükséges anyagok felépítése és lebontása. Számos eszköz áll a citoplazma vagy a sejt rendelkezésére ezen átfogó feladatok elvégzéséhez.

Mivel számos átalakítási folyamat zajlik bizonyos organellákban, a citoplazma biztosítja az organellák intracelluláris transzportját a sejt optimális „helyére” azáltal, hogy megváltoztatja a konzisztenciát gélszerűről vizesre és fordítva. A mikrotubulusok, amelyek lehetővé teszik a vezikulák membránon keresztüli szállítását, speciális funkciókat látnak el. Azokat az anyagokat, amelyekre a membránok nem átjárhatók, a vezikulákba zárják (a membrán kiemelkedései), és a mikrotubulusok segítségével vezetik azokat a membránokon keresztül. A mikrotubulusok különleges szerepet játszanak a sejten belüli mozgásokban és bizonyos sejttípusok önmozgásaiban is, amelyek ostorcsapda (például sperma) révén mozognak.

A mikrotubulusok a DNS-replikációt követő mitózis (normális sejtosztódás) során a kromoszóma-elrendezésben egy másik különleges funkciót látnak el. A mikrotubulusok fontos szerepet játszanak az axonok stabilizálásában is (más néven egyszerűen idegeknek is nevezzük). Az idegfolyamatok továbbítják az idegsejteket az idegsejtből a célszövetbe (efferent) vagy az érzékelőtől az idegsejtbe (aferens). A citoplazma képessége a membránok kialakításával a sejtben zárt reakciótereket képezni, így lehetővé teszi a sejt számára, hogy egyidejűleg számos biokémiai folyamatot folytasson, amelyeket enzimatikusan és katalitikusan vezérlnek, és mindegyik saját reakciós környezetet igényel.

Itt megtalálja gyógyszereit

betegségek

A citoplazma vagy a citoplazma egyes egyes összetevőinek szinte kezelhetetlen funkcióinak bősége arra utal, hogy ez ugyanolyan összetett és differenciált funkcionális rendellenességeket és panaszokat eredményezhet a citoplazmával kapcsolatban. A kolchicin, más néven orsómérgezés, egy speciális diszfunkció példáját szolgálja.

Az őszi sáfrány alkaloidja, amely kötődik a monomer tubulinhoz, inaktiválja azt és megakadályozza az orsók képződését a sejtosztódáshoz (mitózis). Ez megakadályozza a normális sejtosztódást. A vinblastint, a hasonló aktivitási spektrumon alapuló kemoterápiás ágenst, bizonyos rákfajták jelenlétében alkalmazzák annak érdekében, hogy megfosztják a tumort növekedési alapjától. Hasonlóképpen, a toxinok, amelyek akadályozzák a citoplazma képességét, hogy az ATP-t a mitokondriumokból átvegye és ott felszabadítsa az ADP-t, gyorsan életveszélyessé válhatnak.

Az úgynevezett tauopathiák olyan génmutációkon alapulnak, amelyek strukturális változásokhoz vezetnek a tau proteinben. A tau fehérje nélkülözhetetlen a mikrotubulusok szerkezetéhez, így különösen a központi idegrendszer (CNS) területén jelentkeznek problémák. Az olyan betegségek, mint a Pick-kór, a HDDD demencia és néhány más betegség olyan génmutációra vezethetők vissza, amely a tau fehérje lerakódásához vezet. A legismertebb tauopathia az Alzheimer-kór.