cytoplasma

De cytoplasma fyller insidan av en mänsklig cell. Den består av cytosol, en flytande eller gelliknande substans, organellerna (mitokondrier, Golgi-apparater, etc.) och cellskelettet. Sammantaget används cytoplasma för enzymatisk biosyntes och katalys samt för materiallagring och intracellulär materialtransport.

Vad är cytoplasma?

Definitionen av termen cytoplasma är inte enhetlig i litteraturen. Vissa författare ser hela det bioaktiva innehållet i den mänskliga cellen, inklusive kärnan, som cytoplasma. Andra författare räknar inte de organeller som finns i cellen, såsom mitokondrier och endoplasmatisk retikulum och cellkärnan till cytoplasma, men använder termen protoplasma, under vilken de lägger ner hela innehållet i den levande mänskliga cellen.

Cellekärnan och många organeller (upp till många tusentals) är inneslutna i cytoplasma, och den går igenom mikrofilament, mellanfilament och mikrotubuli. Dessa är cytoskeletten, proteiner som ger cellernas styrka och struktur och möjliggör intracellulär transport av ämnen - inklusive transport genom biomembraner. Den flytande eller gelliknande delen av cytoplasma kallas cytosolen. Förändringar i konsistensen inom vissa områden av cytosolen transporterar också organeller inom cellen.

För att möjliggöra många parallella biokemiska reaktioner i cellen kan utrymmen, så kallade fack, bildas i cytoplasma av biomembraner. De möjliggör de olika miljöförhållandena som krävs i båda fallen.

Anatomi & struktur

Cytoplasman innehåller cirka 80,5 till 85% vatten, 10 till 15% proteiner, 2 till 4% lipider, och resten består av polysackarider, DNA, RNA och organiska och oorganiska molekyler och joner. Cytoplasmas pH är nästan neutralt vid 7,0 och hålls så stabilt som möjligt genom buffring. PH-värdet kan också stabiliseras eller ändras något med jonpumpar.

Cytoskeletten, som ger cellen sin styrka och form och säkerställer intracellulär transport av ämnen, består av aktinfilament (mikrofilamenter), mellanfilament och mikrotubuli. Cytoskeletten är föremål för en dynamisk konstruktions- och ombyggnadsprocess som möjliggör strukturella anpassningar. Actinfilament består av långkedjiga proteinpolymerer med en extremt tunn diameter på cirka 6 till 9 nanometer. Mellanfilament består av olika strukturella proteiner (keratiner) på ett mycket mer komplex sätt, och det finns 5 olika typer.

De rörformiga mikrotubulorna med en diameter på cirka 24 nanometer består av små kulaenheter av tubulin. Mikrotubuli kan variera i längd från fraktioner av en mikrometer till flera hundra mikrometer. Beroende på uppgiften kan mikrotubulor vara mycket kortlivade till stabila långlivade.

Funktion & uppgifter

De enskilda komponenterna i den komplexa cytoplasma har en mängd olika funktioner och uppgifter. De övergripande uppgifterna är lagring av vissa ämnen och den enzymatisk-katalytiska bioaktiviteten, dvs. uppbyggnad och nedbrytning av nödvändiga eller inte längre erforderliga ämnen. Ett antal verktyg är tillgängliga för cytoplasman eller cellen för att utföra dessa överordnade uppgifter.

Eftersom många omvandlingsprocesser äger rum inom vissa organeller kan cytoplasma säkerställa intracellulär transport av organellerna till den optimala "platsen" i cellen genom att ändra konsistens från gelliknande till vattnig och vice versa. Mikrotubulerna, som möjliggör vesikeltransport genom membran, har speciella funktioner. Ämnen till vilka membranen inte är permeabla är inneslutna i vesiklar (membranets utsprång) och styrs genom membranen med hjälp av mikrotubuli. Mikrotubulor spelar också en speciell roll i rörelser inom en cell och i självrörelserna för vissa celltyper som rör sig med whiplash (t.ex. spermier).

Mikrotubulor har en annan speciell funktion i kromosomarrangemanget under mitos (normal celldelning) efter DNA-replikation. Mikrotubulor spelar också en viktig roll för att stabilisera axoner (även enkelt benämnda nerver), nervprocesserna som används för att överföra nervimpulser från nervcellen till målvävnaden (efferent) eller från sensorn till nervcellen (afferent). Cytoplasmas förmåga att bilda stängda reaktionsutrymmen i cellen genom bildning av membran gör det möjligt för cellen att köra många biokemiska processer samtidigt, som kontrolleras enzymatiskt och katalytiskt och var och en kräver sin egen reaktionsmiljö.

Du hittar din medicin här

sjukdomar

Det nästan ohanterliga överflödet av funktioner som cytoplasma eller vissa enskilda komponenter i cytoplasma har, tyder på att det kan leda till lika komplexa och differentierade funktionsstörningar och klagomål i samband med cytoplasma. Colchicine, även känt som spindelfox, fungerar som ett exempel på en specifik dysfunktion.

Det är en alkaloid från höstens krokus som binder till monomer tubulin, inaktiverar den och förhindrar bildandet av spindlarna för celldelning (mitos). Detta förhindrar normal celldelning. Vinblastin, ett kemoterapeutiskt medel baserat på ett liknande aktivitetsspektrum, används specifikt i närvaro av vissa typer av cancer för att beröva tumörens tillväxtbas. På samma sätt kan gifter som hindrar cytoplasmaens förmåga att ta ATP från mitokondrierna och leverera ADP där snabbt bli livshotande.

Så kallade tauopatier är baserade på genmutationer som leder till strukturella förändringar i tau-proteinet. Tau-proteinet är nödvändigt för mikrotubulornas struktur, så att problem uppstår särskilt i området för centrala nervsystemet (CNS). Sjukdomar som Picks sjukdom, HDDD-demens och några få andra kan spåras tillbaka till en genmutation som leder till avlagringar av tau-protein. Den mest kända tauopatin är Alzheimers sjukdom.