цитоплазма

Най- цитоплазма запълва вътрешността на човешка клетка. Състои се от цитозол, течно или гелообразно вещество, органелите (митохондрии, апарат на Голджи и др.) И клетъчния скелет. Като цяло цитоплазмата се използва за ензимна биосинтеза и катализа, както и за съхранение на материал и вътреклетъчен транспорт на материал.

Какво е цитоплазма?

Определението на термина цитоплазма не е еднакво в литературата. Някои автори разглеждат цялото биоактивно съдържание на човешката клетка, включително ядрото, като цитоплазма. Други автори не броят органелите, съдържащи се в клетката като митохондриите и ендоплазмения ретикулум и клетъчното ядро ​​до цитоплазмата, но използват термина протоплазма, под който те поглъщат цялото съдържание на живата човешка клетка.

Клетъчното ядро ​​и многобройните органели (до много хиляди) са затворени в цитоплазмата и тя се преминава от микрофиламенти, междинни нишки и микротрубове. Това са цитоскелетът, протеини, които придават на клетката сила и структура и дават възможност за вътреклетъчен транспорт на вещества - включително транспорт през биомембрани. Течната или гелообразната част на цитоплазмата се нарича цитозол. Промените в консистенцията в определени области на цитозола също транспортират органели в клетката.

За да се даде възможност за много паралелни биохимични реакции в клетката, пространствата, така наречените отделения, могат да се образуват в цитоплазмата от биомембрани. Те позволяват различните условия на околната среда, необходими във всеки отделен случай.

Анатомия и структура

Цитоплазмата съдържа около 80,5 до 85% вода, 10 до 15% протеини, 2 до 4% липиди, а останалата част се състои от полизахариди, ДНК, РНК и органични и неорганични молекули и йони. PH на цитоплазмата е почти неутрален при 7,0 и се поддържа максимално стабилен чрез буфериране. Стойността на pH също може да се стабилизира или промени леко с помощта на йонни помпи.

Цитоскелетът, който придава на клетката силата и формата и осигурява вътреклетъчния транспорт на вещества, се състои от актинови нишки (микрофиламенти), междинни нишки и микротрубове. Цитоскелетът е обект на динамичен процес на изграждане и ремоделиране, който позволява структурни адаптации. Актиновите нишки са изградени от дълговерижни протеинови полимери с изключително тънък диаметър от около 6 до 9 нанометра. Междинните нишки са съставени от различни структурни протеини (кератини) по много по-сложен начин и има 5 различни типа.

Тръбните микротрубове с диаметър около 24 нанометра са съставени от малки кълбовидни единици тубулин. Микротрубовете могат да варират по дължина от фракции на микрометър до няколкостотин микрометра. В зависимост от задачата микротубулите могат да бъдат много краткотрайни до стабилни дълготрайни.

Функция и задачи

Отделните компоненти на сложната цитоплазма имат голямо разнообразие от функции и задачи. Основните задачи са съхранението на определени вещества и ензимно-каталитичната биоактивност, т.е. натрупването и разграждането на необходимите или вече необходими вещества. Редица инструменти са на разположение на цитоплазмата или клетката за изпълнение на тези суперподчинени задачи.

Тъй като много процеси на преобразуване протичат в определени органели, цитоплазмата може да осигури вътреклетъчен транспорт на органелите до оптималното „място” в клетката, като променя консистенцията от гелообразна към водниста и обратно. Микротубулите, които позволяват транспорт на везикули през мембрани, поемат специални функции. Веществата, за които мембраните не са пропускливи, се затварят във везикули (издатини на мембраната) и се водят през мембраните с помощта на микротрубочките. Микротубулите също играят специална роля при движенията в клетката и при самодвиженията на определени типове клетки, които се движат с камшик (например сперма).

Микротубулите поемат друга специална функция в подреждането на хромозомите по време на митоза (нормално клетъчно деление) след репликация на ДНК. Микротубулите също играят важна роля за стабилизиране на аксоните (наричани също просто нерви), нервните процеси, които предават нервни импулси от нервната клетка към целевата тъкан (еферент) или от сензора към нервната клетка (аферент). Способността на цитоплазмата да образува затворени реакционни пространства в клетката чрез образуването на мембрани дава възможност на клетката да протича много биохимични процеси едновременно, които се контролират ензимно и каталитично и всяка от тях изисква собствена реакционна среда.

Можете да намерите лекарствата си тук

заболявания

Почти неуправляемото изобилие от функции, които има цитоплазмата или някои отделни компоненти на цитоплазмата, предполага, че може да има сложни и диференцирани функционални нарушения и оплаквания във връзка с цитоплазмата. Колхицинът, известен също като отрова на вретено, служи като пример за специфична дисфункция.

Това е алкалоид на есенния минзухар, който се свързва с мономерния тубулин, инактивира го и предотвратява образуването на вретена за клетъчно делене (митоза). Това предотвратява нормалното деление на клетките. Винбластин, химиотерапевтичен агент, базиран на подобен спектър на активност, се използва специално при наличието на някои видове рак, за да се лиши туморът от неговата растежна основа. По същия начин, отровите, които пречат на способността на цитоплазмата да вземе АТФ от митохондриите и да доставят ADP там, могат бързо да станат опасни за живота.

Така наречените тауопатии се основават на генни мутации, които водят до структурни промени в тау протеина. Тау протеинът е незаменим за структурата на микротубулите, така че възникват проблеми особено в областта на централната нервна система (ЦНС). Заболявания като болест на Пик, HDDD деменция и няколко други могат да бъдат проследени до генна мутация, която води до депозити на тау протеин. Най-известната тауопатия е болестта на Алцхаймер.