cytoplasma

Det cytoplasma fylder indersiden af ​​en menneskelig celle. Det består af cytosol, et flydende eller gellignende stof, organellerne (mitokondrier, Golgi-apparater osv.) Og celleskelettet. Generelt bruges cytoplasmaet til enzymatisk biosyntese og katalyse såvel som til materialelagring og intracellulær materialetransport.

Hvad er cytoplasma?

Definitionen af ​​udtrykket cytoplasma er ikke ensartet i litteraturen. Nogle forfattere betragter hele det bioaktive indhold af den menneskelige celle, inklusive kernen, som cytoplasma. Andre forfattere tæller ikke de organeller, der er indeholdt i cellen, såsom mitokondrier og det endoplasmatiske retikulum og cellekernen til cytoplasmaet, men bruger udtrykket protoplasma, under hvilket de underlægger hele indholdet af den levende menneskelige celle.

Cellekernen og adskillige organeller (op til mange tusinder) er indesluttet i cytoplasmaen, og den gennemgås af mikrofilamenter, mellemliggende filamenter og mikrotubuli. Dette er cytoskelettet, proteiner, der giver cellen styrke og struktur og muliggør intracellulær transport af stoffer - inklusive transport gennem biomembraner. Den flydende eller gellignende del af cytoplasmaet kaldes cytosol. Ændringer i konsistensen inden for bestemte områder af cytosolen transporterer også organeller inden i cellen.

For at muliggøre mange parallelle biokemiske reaktioner i cellen kan der dannes rum, såkaldte rum, inden i cytoplasmaet af biomembraner. De muliggør de forskellige miljøforhold, der kræves i hvert tilfælde.

Anatomi & struktur

Cytoplasmaet indeholder ca. 80,5 til 85% vand, 10 til 15% proteiner, 2 til 4% lipider, og resten består af polysaccharider, DNA, RNA og organiske og uorganiske molekyler og ioner. Cytoplasmaets pH-værdi er næsten neutral ved 7,0 og holdes så stabil som muligt ved buffering. PH-værdien kan også stabiliseres eller ændres lidt ved hjælp af ionpumper.

Cytoskelettet, der giver cellen dens styrke og form og sikrer den intracellulære transport af stoffer, består af actinfilamenter (mikrofilamenter), mellemliggende filamenter og mikrotubuli. Cytoskelettet er underlagt en dynamisk konstruktions- og ombyggingsproces, der tillader strukturelle tilpasninger. Actinfilamenter består af langkædede proteinpolymerer med en ekstrem tynd diameter på ca. 6 til 9 nanometer. Mellemliggende filamenter består af forskellige strukturelle proteiner (keratiner) på en meget mere kompleks måde, og der er 5 forskellige typer.

De rørformede mikrotubuli med en diameter på ca. 24 nanometer består af små kugleformede enheder af tubulin. Mikrotubulier kan variere i længde fra fraktioner af et mikrometer til flere hundrede mikrometer. Afhængig af opgaven kan mikrotubuli være meget kortvarig til stabil lang levetid.

Funktion & opgaver

De individuelle komponenter i den komplekse cytoplasma har en lang række funktioner og opgaver. De altoverskyggende opgaver er opbevaring af visse stoffer og den enzymatiske-katalytiske bioaktivitet, dvs. opbygning og nedbrydning af krævede eller ikke længere krævede stoffer. Et antal værktøjer er tilgængelige for cytoplasma eller celle til at udføre disse superordinære opgaver.

Da mange konverteringsprocesser finder sted inden for bestemte organeller, kan cytoplasmaen sikre intracellulær transport af organellerne til den optimale "placering" i cellen ved at ændre konsistensen fra gellignende til vandig og vice versa. Mikrotuberne, der muliggør vesikeltransport gennem membraner, udøver særlige funktioner. Stoffer, hvortil membranerne ikke er permeabel, er indesluttet i vesikler (fremspring af membranen) og føres gennem membranerne ved hjælp af mikrotubuli. Mikrotubuli spiller også en særlig rolle i bevægelser inden i en celle og i selvbevægelserne for visse celletyper, der bevæger sig ved hjælp af whiplash (f.eks. Sædceller).

Mikrotubulier har en anden særlig funktion i kromosomarrangementet under mitose (normal celledeling) efter DNA-replikation. Mikrotubuli spiller også en vigtig rolle i stabilisering af aksoner (også simpelt henvist til som nerver), nerveprocesserne, der transmitterer nerveimpulser fra nervecellen til målvævet (efferent) eller fra sensoren til nervecellen (afferent). Cytoplasmaets evne til at danne lukkede reaktionsrum inden i cellen gennem dannelse af membraner gør det muligt for cellen at køre mange biokemiske processer samtidig, som kontrolleres enzymatisk og katalytisk og hver kræver deres eget reaktionsmiljø.

Du kan finde din medicin her

sygdomme

Den næsten uhåndterlige overflod af funktioner, som cytoplasmaet eller visse individuelle komponenter i cytoplasmaet har, antyder, at det kan føre til lige så komplekse og differentierede funktionsforstyrrelser og klager i forbindelse med cytoplasmaet. Colchicine, også kendt som spindelgift, fungerer som et eksempel på en specifik dysfunktion.

Det er et alkaloid fra efterårets krokus, der binder til monomer tubulin, inaktiverer det og forhindrer dannelse af spindlerne til celledeling (mitose). Dette forhindrer normal celledeling. Vinblastin, et kemoterapeutisk middel baseret på et lignende aktivitetsspektrum, anvendes specifikt i nærvær af visse typer kræft for at fratage tumoren dens vækstbase. Ligeledes kan giftstoffer, der hindrer cytoplasmaens evne til at tage ATP fra mitokondrierne og levere ADP der hurtigt, blive livstruende.

Såkaldte tauopatier er baseret på genmutationer, der fører til strukturelle ændringer i tau-proteinet. Tau-proteinet er uundværligt for strukturen af ​​mikrotubulierne, så der opstår problemer især i området for centralnervesystemet (CNS). Sygdomme som Picks sygdom, HDDD-demens og et par andre kan spores tilbage til en genmutation, der fører til aflejringer af tau-protein. Den bedst kendte tauopati er Alzheimers sygdom.