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 da je citoplazma cjelokupni bioaktivni sadržaj ljudske stanice, uključujući jezgro u cjelini. Ostali autori ne računaju organele sadržane u stanici poput mitohondrija i endoplazmatskog retikuluma i stanične jezgre kao citoplazmu, ali koriste izraz protoplazma, pod kojim oni preuzimaju cjelokupni sadržaj žive ljudske stanice.

Citoplazma sadrži jezgro i brojne organele (do više tisuća), a prolaze je mikrofilamenti, intermedijarni filamenti i mikrotubule. To su citoskelet, proteini koji daju staničnoj snazi ​​i strukturi i omogućuju unutarćelijski transport tvari - uključujući transport kroz biomembrene. Tekući ili gel slični dio citoplazme naziva se citosol. Promjene konzistencije unutar određenih područja citosola pomiču se i 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 vrijednost citoplazme gotovo je neutralna na 7,0 i održava se što je moguće stabilnijim puferiranjem. PH vrijednost također se može stabilizirati ili neznatno izmijeniti 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. Nadređeni zadaci su skladištenje određenih tvari i enzimatsko-katalitička bioaktivnost, tj. Stvaranje i razgradnja tvari koje su potrebne ili više nisu potrebne. U citoplazmi ili stanici dostupan je niz alata za obavljanje ovih općih 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 (aferentno). Sposobnost citoplazme da stvara zatvorene reakcijske prostore unutar stanice kroz formiranje membrana omogućuje ćeliji da istodobno provodi mnoge biokemijske procese, koji se kontroliraju enzimski i katalitički, a svaki od njih zahtijeva svoje 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 na monomerni tubulin, inaktivira ga i sprječava stvaranje vretena za staničnu diobu (mitozu). Time se sprječava normalna dioba stanica. Vinblastin, kemoterapijsko sredstvo zasnovano na sličnom spektru djelovanja, koristi se specifično 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 je neophodan 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 depozita tau proteina. Najpoznatija taupatija je Alzheimerova bolest.