Citoplazma

Citoplazma ispunjava unutrašnjost ljudske stanice. Sastoji se od citosola, tekuće ili gel slične tvari, organela (mitohondrije, Golgijev aparat itd.) I staničnog kostura. Općenito, citoplazma se koristi za enzimsku biosintezu i katalizu, kao i za skladištenje materijala i intracelularni transport materijala.

Što je citoplazma?

Definicija pojma citoplazma nije jednoobrazna u literaturi. Neki autori smatraju citoplazmu cjelokupni bioaktivni sadržaj ljudske stanice, uključujući jezgru. Ostali autori ne računaju organele sadržane u stanici kao što su mitohondrija i endoplazmatski retikulum te stanično jezgro do citoplazme, ali koriste izraz protoplazma, pod kojim oni preuzimaju cjelokupni sadržaj žive ljudske stanice.

Stanično jezgro i brojne organele (do više tisuća) zatvoreni su u citoplazmi, a prolaze ga mikrofilamenti, intermedijarni filamenti i mikrotubule. To su citoskelet, proteini koji daju staničnoj snazi ​​i strukturi i omogućavaju unutarćelijski transport tvari - uključujući transport kroz biomembrene. Tekući ili gel slični dio citoplazme naziva se citosol. Promjene konzistencije unutar određenih područja citosola također prenose organele unutar stanice.

Kako bi se omogućile mnoge paralelne biokemijske reakcije u stanici, biomembranama se unutar citoplazme mogu formirati prostori, takozvani odjeljci. Omogućuju različite uvjete okoliša koji se zahtijevaju u svakom slučaju.

Anatomija i struktura

Citoplazma sadrži oko 80,5 do 85% vode, 10 do 15% proteina, 2 do 4% lipida, a ostatak čine polisaharidi, DNA, RNA, te organske i anorganske molekule i ioni. PH citoplazme gotovo je neutralan na 7,0 i održava se puferiranjem što je više moguće. PH vrijednost također se može malo stabilizirati ili mijenjati pomoću ionskih pumpi.

Citoskelet, koji ćeliji daje snagu i oblik i osigurava unutarćelijski transport tvari, sastoji se od aktinskih filamenata (mikrofilamenta), intermedijarnih filamenata i mikrotubula. Citoskelet je podložan dinamičnom procesu konstrukcije i remodeliranja koji omogućava strukturne prilagodbe. Aktinski filamenti se sastoje od dugolančanih proteinskih polimera izuzetno tankog promjera od oko 6 do 9 nanometara. Intermedijarni filamenti sastoje se od različitih strukturnih proteina (keratina) na mnogo složeniji način i postoje 5 različitih vrsta.

Cjevaste mikrotubule promjera oko 24 nanometara sastoje se od sićušnih globularnih jedinica tubulina. Mikrotubule mogu biti u duljini od frakcija mikrometra do nekoliko stotina mikrometara. Ovisno o zadatku, mikrotubule mogu biti vrlo kratkotrajne do stabilnih dugovječnih.

Funkcija i zadaci

Pojedine komponente složene citoplazme imaju širok izbor funkcija i zadataka. Najvažniji zadaci su skladištenje određenih tvari i enzimatsko-katalitička bioaktivnost, tj. Stvaranje i razgradnja potrebnih ili više potrebnih tvari. U citoplazmi ili stanici dostupan je niz alata za izvođenje ovih supernadinatnih zadataka.

Budući da se mnogi procesi pretvorbe odvijaju unutar određenih organela, citoplazma može osigurati unutarstanični transport organela do optimalnog "mjesta" unutar stanice promjenom konzistencije iz gel-slične u vodenu i obrnuto. Mikrotubule, koje omogućuju transport vezikula kroz membrane, preuzimaju posebne funkcije. Tvari za koje membrane nisu propusne zatvorene su u vezikule (izbočine membrane) i provedene kroz membrane uz pomoć mikrotubula. Mikrotubule također igraju posebnu ulogu u pokretima unutar stanice i u samo-kretanju određenih tipova stanica koji se kreću bičevima (npr. Spermom).

Mikrotubuli preuzimaju drugu posebnu funkciju u rasporedu kromosoma tijekom mitoze (normalna stanična dioba) nakon replikacije DNK. Mikrotubuli također igraju važnu ulogu u stabiliziranju aksona (koji se jednostavno nazivaju i živci), živčanim procesima koji prenose živčane impulse iz živčane stanice u ciljno tkivo (eferentno) ili od senzora do živčane stanice (aferentne). Sposobnost citoplazme da formira zatvorene reakcijske prostore unutar stanice kroz formiranje membrana omogućava stanici da istodobno provodi mnoge biokemijske procese, koji se kontroliraju enzimski i katalitički, a svaki od njih zahtijeva svoje vlastito reakcijsko okruženje.

Ovdje možete pronaći svoje lijekove

bolesti

Gotovo nepodnošljivo obilje funkcija koje ima citoplazma ili određene pojedinačne komponente citoplazme sugerira da u vezi s citoplazmom mogu postojati složeni i diferencirani funkcionalni poremećaji i pritužbe. Kolhicin, poznat i kao otrov iz vretena, služi kao primjer specifične disfunkcije.

To je alkaloid jesenskog krokusa koji se veže za monomerni tubulin, inaktivira ga i sprječava stvaranje vretena za staničnu diobu (mitozu). Time se sprječava normalna dioba stanica. Vinblastin, kemoterapijsko sredstvo temeljeno na sličnom spektru djelovanja, koristi se posebno u prisutnosti određenih vrsta karcinoma kako bi se tumor lišio tumorske baze. Isto tako, otrovi koji sprečavaju sposobnost citoplazme da uzme ATP iz mitohondrija i tamo isporuči ADP, brzo mogu postati opasni po život.

Takozvane taupatije temelje se na mutacijama gena koje dovode do strukturnih promjena u tau proteinu. Tau protein neophodan je za strukturu mikrotubula, tako da se posebno javljaju problemi u području središnjeg živčanog sustava (CNS). Bolesti poput Pickove bolesti, HDDD demencije i nekoliko drugih mogu se pratiti do genske mutacije koja dovodi do tapozita proteina tau. Najpoznatija taupatija je Alzheimerova bolest.