Vlastnosti, složení, funkce intracelulární tekutiny

4870
Sherman Hoover
Vlastnosti, složení, funkce intracelulární tekutiny

The intracelulární tekutina, Jak název napovídá, jedná se o kapalinu nacházející se uvnitř buněk. Například u lidí představuje voda obsažená ve vnitřním prostoru všech buněk více než 40% tělesné hmotnosti dospělého muže.

Tělo člověka a těla jiných zvířat je tvořeno více či méně 60% vody, která se dělí na dvě části: intracelulární prostor (uvnitř buněk) a extracelulární prostor (kolem a ven z buněk).

Reprezentace eukaryotických lidských buněk

Tekutina obsažená v extracelulárním prostoru je známá jako extracelulární tekutina a lze ji rozdělit na intersticiální tekutinu a krevní plazmu; představující 20% tělesné hmotnosti člověka.

Avšak intracelulární tekutina (ta, která je obsažena v intracelulárním prostoru) je pouze jedna: ta, která je uzavřena plazmatickou membránou jakékoli buňky. U dospělého člověka součet intracelulární tekutiny všech jeho buněk přesahuje 40% jeho tělesné hmotnosti.

Přibližně 70% čerstvé hmotnosti buňky, ať už živočišné nebo rostlinné, tvoří voda, a proto říkáme, že se jedná o jeden z nejhojnějších prvků intracelulární tekutiny..

S tímto tvrzením také chápeme, že interakce vody s jinými buněčnými složkami má pro buněčnou chemii zásadní význam..

Proto je intracelulární tekutina tekutina, ve které většina katalytických reakcí nezbytných pro život probíhá jak z metabolického bodu (pro získávání a využívání energie), tak z homeostatického (pro udržování vnitřních podmínek), jakož i pro replikaci , transkripce a translace buněčné DNA.

Rejstřík článků

  • 1 Vlastnosti intracelulární tekutiny
    • 1.1 Je to malý svazek
    • 1.2 Má spoustu rozpuštěných látek
    • 1.3 Výměna mezi intracelulárním prostorem a extracelulárním prostorem
    • 1.4 Odpad a jídlo
  • 2 Složení intracelulární tekutiny
  • 3 funkce
  • 4 Odkazy

Vlastnosti intracelulární tekutiny

Schéma zvířecí buňky ukazující cytosol a intracelulární složky (Zdroj: Alejandro Porto / CC0, přes Wikimedia Commons)

Mnoho učebnic označuje intracelulární tekutinu jako cytosol, který je díky přítomnosti plazmatické membrány oddělen od extracelulárního prostoru (a tekutin v něm obsažených)..

Plazmatická membrána není nic jiného než polopropustná bariéra, která umožňuje průchod některých látek a brání průchodu jiných. Tato struktura, zásadní pro existenci buňky, je složena z dvojité vrstvy lipidů a mnoha souvisejících proteinů (periferních a transmembránových)..

Pamatujme, že v cytosolu eukaryotické buňky je kromě intracelulární tekutiny a všeho, co je v ní obsaženo, řada membránových organel, které vykonávají různé buněčné funkce, takže intracelulární tekutinu představuje pouze „tekutina“ část.

Je to malý svazek

Intracelulární tekutina je tedy obsažena na poměrně malém prostoru (velikost buňky), takže při každé jednotlivé buňce je to velmi malý objem, který odpovídá 1 nebo 2 pikolitrům (1 pikolitr je miliontá část 1 mikrolitr, což je jedna miliontina litru).

Má hodně rozpuštěných látek

Kromě toho, že je tvořen vodou, je v intracelulární tekutině obrovské množství rozpuštěných látek: ionty, bílkoviny a další molekuly. Viskozita této kapaliny je však velmi podobná viskozitě vody..

PH intracelulární tekutiny ve zvířecích buňkách zůstává konstantní mezi 6 a 7,5, ale toto se může lišit jak s ohledem na typ buňky, tak s ohledem na uvažovanou intracelulární oblast (například lysosomy jsou organely s kyselějším pH).

Výměna mezi intracelulárním prostorem a extracelulárním prostorem

I když intracelulární a extracelulární tekutiny nejsou ve vzájemném přímém kontaktu, neustále si vyměňují vodu a jiné látky, a to buď aktivními transportními mechanismy (které vyžadují příjem energie), nebo pasivními transportními mechanismy (které se vyskytují ve prospěch koncentračního gradientu)..

Tyto typy transportu určují rozdíly v koncentraci rozpuštěné látky mezi intracelulární a extracelulární tekutinou; rozdíly, které jsou velmi důležité pro různé buněčné funkce.

Pohyb rozpuštěných látek plazmatickou membránou, buď směrem do intracelulárního prostoru nebo do extracelulárního prostoru, téměř vždy závisí na některých transportních proteinech ponořených v membráně, které fungují jako jakési „kanály“.

Pohyb vody z jednoho oddílu do druhého je také známý jako osmóza a je velmi důležitým faktorem, který určuje redistribuci vody (jako rozpouštědla) mezi vnitřkem a vnějškem buňky, zvláště když se mění koncentrace rozpuštěných látek. v ní.

Odpad a jídlo

Existence transportního média, které komunikuje intracelulární tekutinu s extracelulární, umožňuje například buňkám odhodit některé látky nebo „odpad“, které již nepotřebují, do prostředí, které je obklopuje, a zároveň brát ze svého prostředí základní živiny a rozpuštěné látky.

Složení intracelulární tekutiny

Intracelulární tekutina se skládá hlavně z vody, koneckonců ji z nějakého důvodu známe jako univerzální rozpouštědlo.

Struktura molekuly vody, hlavní složky intracelulární tekutiny (obrázek MARIO OLAYA na www.pixabay.com)

Různé molekuly a ionty jsou rozpuštěny ve vodě intracelulární tekutiny. Existuje velká koncentrace proteinů (včetně stovek enzymů), které představují mezi 20 a 30% z celkové hmotnosti buňky.

V této kapalině je také velké množství iontů, jejichž koncentrace v buňkách průměrného člověka jsou následující:

- Sodík (Na +): 10–30 mmol / l

- Draslík (K +): 130 - 150 mmol / l

- Hořčík (Mg2 +): 10-20 mmol / l

- Vápník (Ca2 +): méně než 1 mmol / l

- Chlor (Cl-): 10-20 mmol / l

- Fosfátový ion (PO4-): 100 - 130 mmol / l

- Bikarbonátový iont (HCO3-): méně než 10 mmol / l

- Síranové ionty (SO4-): přibližně 20 mmol / l

Funkce

Hlavní funkcí intracelulární tekutiny (zejména vody, která ji tvoří) je poskytnout tekuté podpůrné médium pro základní enzymatické reakce buňky..

Tato kapalina je tedy spolu se svými rozpuštěnými rozpuštěnými látkami a proteiny, které jsou v ní distribuovány a mobilizovány, zdaleka jednou z nejdůležitějších „částí“ buňky..

Ačkoli uvnitř organel eukaryotických buněk dochází k mnoha metabolickým reakcím, buněčná tekutina obsahuje cesty, jako je glykolýza, glukoneogeneze, pentózo-fosfátová cesta, překlad a syntéza mnoha rozpustných proteinů..

Je důležité poznamenat, že reakce, které se vyskytují v této kapalině, do značné míry závisí na typu buňky, o které uvažujeme, protože existují rozdíly například mezi rostlinami, zvířaty, houbami a prvoky..

Reference

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A. D., Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Základní buněčná biologie. Věnec věnec.
  2. Cooper, G. M. a Ganem, D. (1997). Buňka: molekulární přístup. Nature Medicine, 3 (9), 1042-1042.
  3. Fox, S. I. (2003). Fox fyziologie člověka.
  4. Solomon, E. P., Berg, L. R. a Martin, D. W. (2011). Biologie (9. vydání). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
  5. Nelson, D. L., Lehninger, A. L. a Cox, M. M. (2008). Lehningerovy principy biochemie. Macmillana.

Zatím žádné komentáře