Cytoplasm: Istraktura, Pag-andar at Mga Karamdaman

Pinupuno ng cytoplasm ang loob ng isang cell ng tao. Binubuo ito ng cytosol, isang likido o tulad ng gel na sangkap, ang mga organelles (mitochondria, Golgi apparatus, at iba pa), at ang cytoskeleton. Sa pangkalahatan, ang cytoplasm ay nagsisilbi ng enzymatic biosynthesis at catalysis pati na rin ang pag-iimbak ng sangkap at transportasyon na intracellular.

Ano ang cytoplasm?

Ang kahulugan ng cytoplasm ay hindi pare-pareho sa panitikan. Ang ilang mga may-akda ay isinasaalang-alang ang buong nilalaman ng bioactive ng cell ng tao, kabilang ang nucleus, na cytoplasm sa kabuuan nito. Ang iba pang mga may-akda ay hindi isinasama ang mga organelles na nilalaman sa cell, tulad ng mitochondria at ang endoplasmic retikulum, at ang nucleus sa cytoplasm, ngunit gamitin ang term na protoplasm, kung saan inilalagay nila ang buong nilalaman ng buhay na cell ng tao. Ang nucleus at maraming mga organelles (hanggang sa libu-libo) ay nakapaloob sa cytoplasm, at dinadaanan ito ng mga microfilament, intermediate filament, at microtubules. Ito ang cytoskeleton, proteins ibigay ang cell lakas at istraktura at pinapayagan ang intracellular na pagdadala ng mga sangkap - kabilang ang transportasyon sa pamamagitan ng biomembranes. Ang likido o tulad ng gel na bahagi ng cytoplasm ay tinatawag na cytosol. Ang mga pagbabago sa pagkakapare-pareho sa loob ng mga tukoy na rehiyon ng cytosol ay nagdadala din ng mga organelles sa loob ng cell. Upang pahintulutan ang maraming mga reaksyong biochemical na maganap nang kahanay sa loob ng cell, ang mga puwang na tinatawag na mga compartment ay maaaring mabuo sa loob ng cytoplasm na inilalarawan ng mga biomembranes. Pinapayagan nila ang iba't ibang mga kondisyon sa kapaligiran na kinakailangan sa bawat kaso.

Anatomy at istraktura

Naglalaman ang cytoplasm ng halos 80.5% hanggang 85% tubig, 10% hanggang 15% proteins, 2% hanggang 4% lipid, at ang natitira ay ipinamamahagi sa polysaccharides, DNA, RNA, at organiko at inorganiko molecule at mga ions. Ang ph ng cytoplasm ay humigit-kumulang na walang kinikilingan sa 7.0 at pinananatiling matatag hangga't maaari sa pamamagitan ng buffering. Ang mga Ion pump ay maaaring magamit upang magdagdag ng karagdagang pagbabago o baguhin nang bahagya ang PH. Ang cytoskeleton, na nagbibigay sa cell nito lakas at hugis at tinitiyak ang intracellular masa ang transportasyon, binubuo ng mga aktibong filament (microfilament), intermediate filament at microtubules. Ang cytoskeleton ay napapailalim sa isang pabago-bagong proseso ng pagpupulong at pag-aayos na nagbibigay-daan sa mga pagsasaayos ng istruktura. Ang mga filin ng aktin ay binubuo ng mga polymers na may mahabang kadena na may isang sobrang manipis na diameter na mga 6 hanggang 9 nanometers. Ang mga gitnang filament ay mas kumplikado na binubuo ng iba't ibang mga istruktura proteins (keratins), at 5 magkakaibang uri ay naiiba. Ang mga tubular microtubule, halos 24 nanometers ang lapad, ay binubuo ng maliliit na globular na yunit ng tubulin. Maaaring maabot ng mga microtubule ang haba mula sa mga praksiyon ng isang micrometer hanggang sa daang mga micrometro. Ang mga Microtubules ay maaaring maging napaka-maikling buhay sa matatag na buhay, depende sa gawaing kasalukuyan.

Pag-andar at mga gawain

Ang mga indibidwal na bahagi ng kumplikadong cytoplasm ay may iba't ibang mga pag-andar at gawain. Ang mga mas mataas na antas na gawain ay binubuo sa pag-iimbak ng ilang mga sangkap at sa enzymatic-catalytic bioactivity, ibig sabihin, sa pagkasira at pagkasira ng mga sangkap na kailangan o hindi na kinakailangan. Upang maisagawa ang mga mas mataas na antas na gawain, ang cytoplasm o cell ay may bilang ng mga tool na magagamit nito. Dahil maraming proseso ng pag-convert ang nagaganap sa loob ng mga tukoy na organelles, ang cytoplasm ay maaaring magbigay ng intracellular transport ng mga organelles sa pinakamainam na "lokasyon" sa loob ng cell sa pamamagitan ng pagbabago ng kanilang pagkakapare-pareho mula sa gel-like sa may tubig at vice versa. Ang mga espesyal na pag-andar ay ginaganap ng microtubules, na nagbibigay-daan sa pagdadala ng vesicle sa pamamagitan ng mga lamad. Ang mga sangkap na kung saan ang mga lamad ay hindi natatagusan ay nakulong sa mga vesicle (protrusions ng lamad) at dinala sa pamamagitan ng lamad sa tulong ng microtubules. Ang Microtubules ay mayroon ding espesyal na papel sa mga paggalaw sa loob ng isang cell at sa mga intrinsic na paggalaw ng ilang mga uri ng cell na gumagalaw sa pamamagitan ng flagella (hal. tamud). Ang isa pang espesyal na pagpapaandar ay ginaganap ng microtubules sa pagpupulong ng chromosome sa panahon ng mitosis (normal na paghahati ng cell) pagkatapos ng pagtitiklop ng DNA. Gayundin, ang mga microtubules ay may mahalagang papel sa pagpapatibay ng mga axon (kilala rin bilang nerbiyos), ang mga proseso ng nerve na nagsisilbi upang magpadala ng mga nerve impulses mula sa mga selula ng nerbiyos sa target na tisyu (efferent) o mula sa sensor hanggang sa nerve cell (afferent). Ang kakayahan ng cytoplasm na bumuo ng nakapaloob na mga puwang ng reaksyon sa loob ng cell sa pamamagitan ng pagbubuo ng mga lamad ay nagbibigay-daan sa cell na payagan ang maraming mga proseso ng biochemical, na kinokontrol ng enzymatically-catalytically at bawat isa ay nangangailangan ng kanilang sariling mga kapaligiran sa reaksyon, na sabay na maganap.

Karamdaman

Ang halos hindi mapamahalaan na kasaganaan ng mga pagpapaandar na hawak ng cytoplasm o ilang mga indibidwal na bahagi ng cytoplasm ay nagmumungkahi na ang pantay na kumplikado at magkakaibang mga disfunction at karamdaman na nauugnay sa cytoplasm ay maaaring mangyari. Colchisin, na kilala rin bilang spindle poison, nagsisilbing isang halimbawa ng isang tukoy na Dysfunction. Ito ay isang alkaloid ng taglagas crocus na nagbubuklod sa monomeric tubulin, inaktibo ito at pinipigilan ang pagbuo ng mga spindle para sa cell division (mitosis). Ang normal na paghahati ng cell ay pinipigilan. Vinblastine, isang ahente ng chemotherapeutic na may katulad na spectrum ng pagkilos, partikular na ginagamit sa pagkakaroon ng ilang mga uri ng kanser upang mapagkaitan ang bukol ng batayan para sa paglago. Katulad nito, ang mga lason na makagambala sa kakayahan ng cytoplasm na kumuha ng ATP mula sa mitochondria at maghatid ng ADP doon ay maaaring mabilis na mapanganib sa buhay. Ang tinatawag na tauopathies ay dahil sa gene mutasyon na mamuno sa mga pagbabago sa istruktura ng tau protein. Mahalaga ang tau protein para sa pagpupulong ng microtubules, na nagdudulot ng mga problema lalo na sa gitnang nervous system (CNS). Mga karamdaman tulad ng sakit ni Pick, HDDD demensya at maraming iba pa na may kaugnayan sa a gene mutation na humahantong sa deposito ng tau protein. Ang pinakatanyag na tauopathy ay Alzheimer sakit.