Det Caryoplasm er det udtryk, der bruges til at beskrive protoplasmaet inden i cellekerner, der adskiller sig fra cytoplasmaen især i dets elektrolytkoncentration. Caryoplasmaet skaber et optimalt miljø til replikation og transkription af DNA'et. Hos diabetikere kan cellekernerinklusioner af glykogen være til stede i caryoplasmaet.
Hvad er caryoplasma?
Cellekerner er lokaliseret i cytoplasmaet. De er afrundede organeller af eukaryote celler. Cellekernen indeholder det celle genetisk materiale. Alle cellekerner adskilles fra cytoplasmaet med en dobbelt membran. Denne dobbeltmatrix kaldes kernekonvolutten.
Det genetiske materiale er indeholdt i det som deoxyribonucleinsyre. Udtrykkene nuklear og karyo henviser til cellekernerne. Det græske udtryk karyon betyder kerne. Caryoplasmaet er således det nukleare plasma eller nukleoplasma i cellekerner. Dette er hele cellekernens indhold bag kernekonvolutten. Hovedkomponenterne i cellekernen er kromatin, trådlignende dekondenserede kromosomer og nucleoli. Caryoplasmaet er en del af protoplasmaet.
Dette henviser til cellevæsken inklusive dens kolloidale komponenter. Protoplasmaet består af caryoplasma og cytoplasma. Den levende del af cellen er cytoplasmaen, der er omgivet af cellemembranen. Den nukleare membran adskiller de to former for plasma. Den største forskel mellem caryoplasma og cytoplasma er koncentrationen af opløste elektrolytter. Karyolymfen svarer til ustruktureret karyoplasma. Det kaldes kernesaft og er gennemsyret af proteinstrukturen i kernematrixen. Caryoplasmaet interagerer med cytoplasmaet via nukleare porer.
Anatomi & struktur
Der er hovedsageligt vand i caryoplasmaen. Under lysmikroskopet forekommer det homogent i et ufarvet præparat. Mørke tætheder kan vises på steder.
Disse densiteter er nukleare legemer eller nukleoli og granulater af kromatin. Chromatin er klumpning og udfældning af fine kromosomfibriller. Efter farvning kan kromocentrene i dem genkendes som større bidder. Kromatintætheden i caryoplasmaet er afhængig af celleaktivitet. Chromatin indeholder altid nukleoproteiner, DNA, histonproteiner og ikke-histonproteiner. Kromosomarmens knudepunkter kaldes centromerer. Lysere kromatinregioner svarer til løs kromatin.
Mørkere regioner svarer til de mere elektron-tætte kromatinområder, hvor chromatinet har en tendens til at klumpe sig sammen. Den lettere euchromatin i caryoplasmaet skal adskilles fra det elektron-tætte og mørkere heterochromatin. Der er en jævn overgang mellem de to områder. Længere dele af det ubrugte DNA klynges sammen i heterochromatin-klumper af histonproteiner. Funktionelt relevante sektioner af DNA er derimod placeret i euchromatin.
Funktion & opgaver
Hver celle styres fra kernen. Næsten al den genetiske information om cellerne findes i caryoplasmaen i cellekernerne. Det genetiske materiale i caryoplasmaet er kun synligt under celledeling og er ellers i en ustruktureret form. Alle metaboliske processer i en celle foregår via RNA-messenger-molekyler i caryoplasmaet.
Caryoplasmaet repræsenterer også et ideelt miljø til processerne med transkription og replikation Under transkription overføres den genetiske information fra cellekernerne til RNA. Denne proces finder sted på en af de to strenge. DNA-strengen tager rollen som en skabelon. Dets basesekvenser er komplementære til RNA. Transkription finder sted i cellekernen ved hjælp af katalyse af DNA-afhængige RNA-polymeraser. Et mellemprodukt kendt som hnRNA dannes i de eukaryote celler. Post-transkriptionel modifikation forvandler dette mellemprodukt til mRNA.
Det nukleare plasma skaber de nødvendige miljøbetingelser for disse processer. Det samme gælder replikationsprocesserne, hvor en kopi af DNA'et er lavet. Caryoplasma er ikke mindst af alle mitotiske. I den såkaldte arbejdende kerne indeholder den mitotiske interfase brugerinformationen i dens ikke-kondenserede og bundlede form såvel som i euchromatin-netværket. Så snart mitose er startet i cellekernen, finder kromatinkondensation sted i cellens caryoplasma. Kromatinet er således igen i en multipel spiralformet og stærkt ordnet form og giver således anledning til kromosomerne.
sygdomme
Cellebeskadigelse undersøges ofte histologisk. Denne undersøgelse gør det muligt at bestemme typen af skader mere præcist. Celleskader forårsaget af nukleare indeslutninger i de berørte cellekerner kan ofte observeres i denne sammenhæng.
Indeslutningerne kan bestå af komponenter i cytoplasma eller fremmede stoffer. Cytoplasmatiske nukleare indeslutninger er den mest almindelige form. De kan opstå som følge af en invagination af kernekonvolutten, som det kan ses i tumorer. Nogle gange i telofase er cytoplasmatiske strukturer dog også inkluderet i de nyligt dannede datterkerne. Dette fænomen kan for eksempel være til stede i colchicinforgiftning. Sådanne indeslutninger adskilles sædvanligvis fra caryoplasmaet af dele af kernen og viser degenerationer. Men de kan også trænge ind i caryoplasmaen. Dette er ofte tilfældet med glycogenaflejringer, som det kan ses hos diabetikere.
Mindre partikler af glycogen fra cytoplasmaen trænger formodentlig gennem nukleare porer ind i caryoplasmaet og danner store aggregater der. Det er muligt, at caryoplasmaen også syntetiserer glykogenet og tillader det at polymerisere til større partikler. Foruden infektioner er kerneindeslutninger primært forbundet med forgiftning. Indeslutningerne kan have alvorlige effekter på mitose. Hvis for eksempel kerneinterfasen gennemgår en åbenbar ændring, forekommer negative konsekvenser for cellerne og hele organismen.
Disse forhold diskuteres først og fremmest i sammenhæng med vækstforstyrrelser. Caryoplasmaet kan også helt undslippe fra en cellekerne, når membranen sprænger. Isdannelsesmetoden til dermatologi gør brug af denne forbindelse.