Složení, struktura a funkce cytosolu

The cytosol, hyaloplazma, cytoplazmatická matrice nebo intracelulární tekutina, je rozpustná část cytoplazmy, tj. kapalina nacházející se v eukaryotických nebo prokaryotických buňkách. Buňka jako samostatná jednotka života je definována a vymezena plazmatickou membránou; z toho do prostoru obsazeného jádrem je cytoplazma se všemi souvisejícími složkami.

V případě eukaryotických buněk zahrnují tyto složky všechny organely s membránami (jako jsou jádra, endoplazmatické retikulum, mitochondrie, chloroplasty atd.), Jakož i ty, které jej nemají (například ribozomy)..

Všechny tyto složky společně s cytoskeletem zabírají prostor uvnitř buňky: mohli bychom tedy říci, že vše v cytoplazmě, které není membránou, cytoskeletem nebo jinou organelou, je cytosol.

Tato rozpustná část buňky je nezbytná pro její provoz, stejně jako je nezbytný prázdný prostor pro umístění hvězd a hvězd ve vesmíru, nebo že prázdná část malby umožňuje definovat tvar nakresleného objektu..

Cytosol nebo hyaloplazma tak umožňuje, aby komponenty buňky měly prostor k obsazení, stejně jako dostupnost vody a tisíců dalších různých molekul pro provádění jejich funkcí..

Rejstřík článků

• 1 Složení
• 2 Struktura
• 3 funkce
• 4 Odkazy

Složení

Cytosol nebo hyaloplazma je hlavně voda (asi 70-75%, i když není neobvyklé pozorovat až 85%); je v něm však tolik rozpuštěné látky, že se chová spíše jako gel než tekutá vodná látka.

Z molekul přítomných v cytosolu jsou nejhojnější proteiny a jiné peptidy; ale také najdeme velké množství RNA (zejména messengerové RNA, přenosové RNA a ty, které se podílejí na posttranskripčních mechanismech umlčování genů), cukrů, tuků, ATP, iontů, solí a dalších produktů metabolismu specifických pro daný buněčný typ, kterých se to týká.

Struktura

Struktura nebo organizace hyaloplazmy se liší nejen podle typu buňky a podmínek prostředí buňky, ale může se také lišit podle prostoru, který zabírá ve stejné buňce..

V každém případě můžete přijmout, fyzicky vzato, dvě podmínky. Jako plazmový gel je hyalopasm viskózní nebo želatinový; jako plazmové slunce je naopak tekutější.

Přechod z gelu na sol a naopak v buňce vytváří proudy, které umožňují pohyb (cyklózu) jiných neukotvených vnitřních složek buňky.

Cytosol může navíc představovat některá globulární tělesa (například kapičky lipidů) nebo fibrilární, v zásadě tvořená složkami cytoskeletu, což je také velmi dynamická struktura, která střídá přísnější makromolekulární podmínky, a jiná uvolněnější.

Funkce

Poskytuje podmínky pro fungování organel

Cytosol nebo hyaloplazma primárně umožňuje nejen umístění organel v kontextu, který umožňuje jejich fyzickou, ale i funkční existenci. To znamená, že jim poskytuje podmínky přístupu k substrátům pro jejich provoz a také médium, ve kterém budou jejich produkty „rozpuštěny“..

Ribosomy například získávají z okolního cytosolu poselskou a přenosovou RNA, stejně jako ATP a vodu nezbytnou k provedení reakce biologické syntézy, která vyvrcholí uvolňováním nových peptidů..

Biochemické procesy

Kromě syntézy bílkovin probíhají v cytosolu další základní biochemické procesy, jako je univerzální glykolýza, a také další specifičtější povahy podle buněčného typu..

Regulátor pH a intracelulární iontové koncentrace

Cytosol je také skvělým regulátorem intracelulárního pH a iontové koncentrace, stejně jako intracelulárního komunikačního média par excellence.. 

Umožňuje také obrovské množství různých reakcí a může fungovat jako úložiště různých sloučenin..

Prostředí pro cytoskelet

Cytosol také poskytuje dokonalé prostředí pro fungování cytoskeletu, což mimo jiné vyžaduje, aby byly účinné extrémně tekuté polymerační a depolymerační reakce..

Hyaloplazma poskytuje takové prostředí i přístup k potřebným komponentám, aby byly tyto procesy ověřovány rychle, organizovaně a efektivně..

Vnitřní pohyb

Na druhou stranu, jak je uvedeno výše, povaha cytosolu umožňuje generování vnitřního pohybu. Pokud tento vnitřní pohyb reaguje také na signály a požadavky samotné buňky a jejího prostředí, lze generovat posun buňky..

To znamená, že cytosol umožňuje nejen vnitřní organely samo se sestavit, růst a zmizet (pokud je to možné), ale buňce jako celku upravit její tvar, pohybovat se nebo spojit nějaký povrch.

Organizátor globálních intracelulárních odpovědí

A konečně, hyaloplazma je skvělým organizátorem globálních intracelulárních odpovědí..

Umožňuje nejen specifické regulační kaskády (signální transdukci), ale také například přepětí vápníku, které zahrnuje celou buňku pro širokou škálu reakcí.

Další odpovědí, která zahrnuje řízenou účast všech složek buňky pro její správné provedení, je mitotické dělení (a meiotické dělení)..

Každá složka musí účinně reagovat na dělící signály a musí tak činit tak, aby neinterferovala s odezvou ostatních buněčných složek - zejména jádra..

Během procesů buněčného dělení v eukaryotických buňkách se jádro vzdá své koloidní matrice (nukleoplazmy), aby předpokládalo, že cytoplazma je jeho vlastní..

Cytoplazma musí rozpoznat jako svou vlastní komponentu makromolekulární sestavu, která tam dříve nebyla a která díky své činnosti musí být nyní přesně rozdělena mezi dvě nové odvozené buňky. 

Reference

1. Alberts, B., Johnson, A. D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6. vydání). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
2. Aw, T.Y. (2000). Intracelulární rozdělení organel a gradientů druhů s nízkou molekulovou hmotností. International Review of Cytology, 192: 223-253.
3. Goodsell, D. S. (1991). Uvnitř živé buňky. Trends in Biochemical Sciences, 16: 203-206.
4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., Martin, K. C. (2016). Molekulární buněčná biologie (8. vydání). W. H. Freeman, New York, NY, USA.
5. Peters, R. (2006). Úvod do nukleocytoplazmatického transportu: molekuly a mechanismy. Methods in Molecular Biology, 322: 235-58.