ציטופלזמה

ה ציטופלזמה ממלא את פנים תא האדם. זה מורכב מהציטוזול, חומר נוזלי או דמוי ג'ל, האברונים (מיטוכונדריה, מנגנון גולגי וכו ') ושלד התא. בסך הכל, הציטופלזמה משמשת לביוסינתזה אנזימטית וקטליזה, כמו גם לאחסון חומרים ולהובלת חומרים תאיים.

מהי ציטופלזמה?

ההגדרה של המונח ציטופלזמה אינה אחידה בספרות. ישנם מחברים הרואים את כל התוכן הביואקטיבי של התא האנושי, כולל הגרעין במלואו, כציטופלזמה. מחברים אחרים אינם סופרים את האברונים המצויים בתא כמו מיטוכונדריה ורטיקול האנדופלסמה וגרעין התא כציטופלזמה, אלא משתמשים במונח פרוטופלזמה, שמתחתם הם מכניסים את כל התוכן של התא האנושי החי.

הציטופלזמה מכילה את הגרעין ומספר האברונים (עד אלפים רבים), והיא עוברת על ידי מיקרו-פילמנטים, חוטים ביניים ומיקרו-צינורות. אלו הם שלד הציטוס, חלבונים המעניקים לתא כוח ומבנה ומאפשרים הובלה תוך-תאית של חומרים - כולל הובלה דרך ביוממברנות. החלק הנוזלי או הדומה לג'ל של הציטופלזמה נקרא ציטוזול. שינויים בעקביות באזורים מסוימים בציטוזול מניעים גם אברונים בתא.

על מנת לאפשר תגובות ביוכימיות מקבילות רבות בתא, ניתן ליצור חללים, מה שנקרא תאים, בתוך הציטופלזמה על ידי ביוממברנות. הם מאפשרים את התנאים הסביבתיים השונים הנדרשים בכל מקרה.

אנטומיה ומבנה

הציטופלסמה מכילה כ- 80.5-85% מים, 10 עד 15% חלבונים, 2 עד 4% ליפידים, והשאר מורכב מפוליסכרידים, DNA, RNA ומולקולות ויונים אורגניים ואורגניים. החומציות של הציטופלסמה כמעט ניטראלית ב 7.0 ונשמרת יציבה ככל האפשר על ידי חציצה. ניתן לייצב את ערך ה- pH או לשנות מעט בעזרת משאבות יון.

שלד הציטוס, המעניק לתא את חוזקו וצורתו ומבטיח הובלה תוך-תאית של חומרים, מורכב מחוטי אקטין (מיקרו-פילמנטים), חוטי ביניים ומיקרו-צינורות. שלד הציטוס נתון לתהליך בנייה ושינוי שיפוץ דינאמי המאפשר התאמות מבניות. חוטי אקטין מורכבים מפולימרים חלבוניים בעלי שרשרת ארוכה בקוטר דק במיוחד של בערך 6 עד 9 ננומטר. חוטי ביניים מורכבים מחלבונים מבניים שונים (קרטינים) בצורה מורכבת הרבה יותר, וישנם 5 סוגים שונים.

המיקרו-צינורות הצינוריים בקוטר של כ -24 ננומטר מורכבים מיחידות טובולין זעירות של טובולין. מיקרו-צינורות יכולים לנוע באורכם בין שברים של מיקרומטר לכמה מאות מיקרומטר. תלוי במשימה, צינורות מיקרו יכולים להיות קצרי מועד עד יציבות לאורך זמן.

פונקציה ומשימות

המרכיבים האישיים של הציטופלזמה המורכבת כוללים מגוון רחב של פונקציות ומשימות. המשימות העיקריות הן אחסון של חומרים מסוימים והביו-אקטיביות האנזימטיות-קטליטיות, כלומר בנייה ופירוק של חומרים נדרשים או שאינם דרושים עוד. למספר כלים זמינים הציטופלזמה או התא לביצוע משימות כלליות אלה.

מכיוון שתהליכי המרה רבים מתרחשים בתוך אברונים מסוימים, הציטופלזמה יכולה להבטיח הובלה תוך-תאית של האברונים ל"מיקום "האופטימלי בתא על ידי שינוי העקביות מדמויית ג'ל למימי ולהפך. המיקרו-צינורות, המאפשרים הובלת שלפוחית ​​דרך ממברנות, מקבלים תפקידים מיוחדים. חומרים אליהם אין חדירות הממברנות סגורים בשלפוחיות (בליטות הממברנה) ומונחים דרך הממברנות בעזרת המיקרו-צינורות. מיקרו-צינורות ממלאים גם תפקיד מיוחד בתנועות בתוך תא ובתנועות עצמיות של סוגי תאים מסוימים הנעים באמצעות שוט שוט (למשל זרע).

מיקרו-צינורות מקבלים תפקיד מיוחד נוסף בסידור הכרומוזומים במהלך מיטוזה (חלוקת תאים תקינה) לאחר שכפול DNA. המיקרו-צינורות ממלאים גם תפקיד חשוב בייצוב האקסונים (המכונים גם פשוט עצבים), תהליכי העצב המעבירים דחפים עצביים מתאי העצב לרקמת המטרה (efferent) או מהחיישן לתא העצב (afferent). היכולת של הציטופלזמה ליצור חללי תגובה סגורים בתוך התא דרך היווצרות ממברנות מאפשרת לתא לנהל תהליכים ביוכימיים רבים בו זמנית, אשר נשלטים אנזימטית וקטליטית וכל אחד מהם דורש סביבת תגובה משלו.

אתה יכול למצוא את התרופות שלך כאן

מחלות

השפע כמעט בלתי נשלט של הפונקציות שיש לציטופלזמה או לרכיבים בודדים בציטופלזמה, מרמז כי יכולות להיות הפרעות ותלונות תפקודיות מורכבות ומבדלות בקשר לציטופלזמה. קולכיצין, המכונה גם רעל ציר, משמש כדוגמה לתפקוד ספציפי.

זהו אלקלואיד של כרכום הסתיו הנקשר לטבולין מונומרי, מפעיל אותו ומונע היווצרות צירים לחלוקת תאים (מיטוזה). זה מונע חלוקת תאים תקינה. Vinblastine, חומר כימותרפי המבוסס על ספקטרום דומה של פעילות, משמש במיוחד בנוכחות סוגים מסוימים של סרטן על מנת לשלול מהגידול את בסיס הצמיחה שלו. כמו כן, רעלים שמפריעים ליכולתו של הציטופלסמה לקחת ATP מהמיטוכונדריה ולהעביר ADP שם עלולים להפוך לסכנת חיים במהירות.

מה שמכונה טאואופתיות מבוססות על מוטציות גנים המובילות לשינויים מבניים בחלבון הטאו. חלבון הטאו חיוני למבנה המיקרו-צינורות, כך שבעיות מתעוררות בעיקר באזור מערכת העצבים המרכזית (CNS). מחלות כמו מחלת פיק, דמנציה HDDD ועוד כמה אחרות ניתנות לאיתור למוטציה גנטית המובילה לנקודת משקע של חלבון טאו. הטאופתיה הידועה ביותר היא מחלת אלצהיימר.