ציטופלזמה

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

מהי ציטופלזמה?

ההגדרה של המונח ציטופלזמה אינה אחידה בספרות. חלק מהמחברים רואים את כל התוכן הביואקטיבי של התא האנושי, כולל הגרעין, כציטופלזמה. מחברים אחרים אינם סופרים את האברונים המצויים בתא כגון מיטוכונדריה ורטיקול האנדופלסמה ואת גרעין התא לציטופלזמה, אלא משתמשים במונח פרוטופלזם, שמתחתיו הם שוככים את כל התוכן של התא האנושי החי.

גרעין התא ומספר רב של אברונים (עד אלפים רבים) סגורים בציטופלזמה והוא חוצה מיקרופילמנטים, חוטי ביניים ומיקרו-צינורות. אלו הם שלד הציטוס, חלבונים המעניקים לתא חוזק ומבנה ומאפשרים הובלה תוך-תאית של חומרים - כולל הובלה דרך ביוממברנות. החלק הנוזל או הדומה לג'ל של הציטופלזמה נקרא ציטוזול. שינויים בעקביות באזורים מסוימים בציטוזול מביאים גם אברונים בתוך התא.

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 ומקרה.

אנטומיה ומבנה

הציטופלזמה מכילה כ- 80.5-85% מים, 10 עד 15% חלבונים, 2-4% 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 אותו מעט באמצעות 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 חלבונים בעלי שרשרת ארוכה עם קוטר 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. מספר כלים זמינים לציטופלזמה או לתא לביצוע משימות סופר-עדינות 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 משלהם.

אתה יכול למצוא את התרופות שלך כאן

מחלות

השפע הכמעט בלתי נשלט של הפונקציות שיש לציטופלזמה או לרכיבים בודדים בציטופלזמה, מרמז שהוא יכול להוביל להפרעות ותלונות תפקודיות מורכבות ומובחנות לא פחות בקשר עם הציטופלזמה. קולכיצין, המכונה גם רעל ציר, משמש כדוגמה לבעיה בתפקוד ספציפי.

זהו אלקלואיד של כרכום הסתיו הנקשר לטבולין מונומררי, מפעיל אותו ומונע היווצרות של צירים לחלוקת תאים (מיטוזה). זה מונע חלוקת תאים תקינה. Vinblastine, חומר כימותרפי המבוסס על קשת פעילות דומה, 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 הוא הכרחי למבנה של צינורות המיקרו, כך שבעיות מתעוררות בעיקר באזור מערכת העצבים המרכזית (CNS). מחלות כמו מחלת פיק, דמנציה HDDD ועוד כמה אחרות ניתנות לאיתור למוטציה גנטית המובילה לנקודות חלבון טאו. הטאופתיה הידועה ביותר היא מחלת אלצהיימר.