цитозоль

цитозоль представляет собой жидкую часть содержимого клетки человека и, следовательно, часть цитоплазмы. Цитозоль примерно на 80% состоит из воды, остальная часть разделена на белки, липиды, нуклеотиды, сахара и ионы. Они служат важным метаболическим процессам, происходящим в цитозоле от воды до вязкого.

Что такое цитозоль?

Жидко-гелеобразный компонент всех эукариотических клеток называется цитозолем и, таким образом, является частью цитоплазмы, общего содержимого клеток. Цитозоль содержит около 80 процентов воды с большим количеством различных растворенных веществ, таких как белки, минералы, катионы, анионы, сахара, ферменты, витамины, гормоны и многие другие молекулы и соединения, необходимые для промежуточных метаболических процессов.

Другие вещества, которые также необходимы для промежуточного метаболизма, но не растворяются в воде, находятся в органеллах или специальных пузырьках, в крошечных пузырьках, окруженных мембраной. Вакуоли образуют компартменты, похожие на пузырьки, но намного более крупные. Они играют важную роль в фагоцитозе, включении посторонних веществ или чужеродных организмов и временном включении секретов. Цитозоль пересекает плотная и постоянно меняющаяся сеть - цитоскелет. Он состоит из актиновых филаментов, промежуточных филаментов и микротрубочек.

Цитоскелет используется для механической внутренней и внешней стабилизации клетки, но также взаимодействует с цитозолем. Многие метаболические процессы в цитозоле, такие как синтез и распад аминокислот, образование полипептидов в качестве предшественников для производства белков, гликолитические процессы и многое другое, работают только во взаимодействии определенных компонентов цитоскелета с цитозолем и в обмене с заключенными в него органеллами и везикулами.

Функция, эффект и задачи

В цитозоле параллельно протекает большое количество ферментативно контролируемых метаболических процессов, некоторые из которых несовместимы друг с другом. Таким образом, эволюция многоклеточных организмов (эукариот) создала возможность разграничения крошечных областей внутри цитозоля с помощью мембран, так называемых клеточных компартментов.

Из-за образования отдельных органелл, везикул, вакуолей и других клеточных компартментов, деградирующие и регенерирующие ферменты в одной и той же клетке могут параллельно участвовать в противоположных метаболических процессах. Одна из основных функций цитозоля - обмен веществ во взаимодействии с частями цитоскелета и компартментами, то есть высвобождение необходимых веществ и поглощение других веществ, которые больше не требуются или больше не требуются, чтобы перерабатывать их или направлять на утилизацию. Другая важная задача цитозоля состоит в том, чтобы в сотрудничестве с цитоскелетом, особенно с микротрубочками, захватить и организовать транспорт внутри клетки.

Чтобы справиться с различными транспортными задачами, цитозоль может очень быстро изменять свою вязкость с водной на гелеобразную и наоборот. Множество биохимических превращений, каталитически контролируемых ферментами, витаминами и гормонами, также включает процессы окисления и восстановления, так называемые окислительно-восстановительные реакции, которые происходят не только в митохондриях. Митохондрии - это клеточные органеллы со своей собственной РНК, которые играют важную роль через так называемую дыхательную цепь, в которой, помимо прочего, протекают окислительно-восстановительные реакции между аденозинтрифосфатом (АТФ) и аденозиндифосфатом (АДФ). Клетки, которые очень голодны по энергии из-за своих задач, могут содержать несколько тысяч митохондрий.

Цитозоль не только содержит молекулы и соединения, необходимые для обеспечения соответствующих процессов синтеза или деградации, но и часть процессов генетической трансляции также имеет место в цитозоле. Так называемая информационная РНК, копии комплементарных последовательностей нуклеиновых кислот РНК, превращаются в цитозоле в синтез предшественников белков (пептидов и полипептидов), то есть в соответствующую последовательность аминокислот.

Образование, возникновение, свойства и оптимальные значения

Цитозоль, жидкая часть цитоплазмы, образуется уже во время деления клеток. Его состав регулируется гормонально и ферментативно посредством межклеточного и внеклеточного обмена веществ. Цитозоль имеет различный состав в зависимости от типа клеток и ситуации и, как уже упоминалось, может быстро меняться по вязкости от жидкости к гелеобразной и наоборот.

Необходимые клетке гидрофобные соединения, которые не могут быть растворены в водном цитозоле, хранятся в подвижных пузырьках или вакуолях и транспортируются к месту, где это необходимо. Также происходит обмен веществ с ядром клетки, которое отделено от цитозоля двойной мембраной, который обычно происходит через ядерные поры в клеточной мембране. Невозможно дать оптимальные значения или параметры цитозоля из-за различного состава в зависимости от типа клетки и ситуации.

Заболевания и расстройства

Обилие задач и функций, которые выполняют компоненты цитоплазмы, в том числе цитозоль, предполагает, что метаболические процессы могут быть нарушены или полностью выключены из-за воздействия токсинов или болезней, что может иметь последствия от легких до серьезных для всего организма.

В частности, может нарушаться обмен веществ между митохондриями и цитозолем. Известно множество различных причин митохондриальных заболеваний, некоторые из которых также могут быть генетическими. Обычно энергетическое обеспечение клеток недостаточным, что приводит к таким симптомам, как мышечная слабость и общее состояние истощения. Если есть симптомы дефицита или синдромы дефицита, обычно причиной проблемы является не нарушение метаболизма в цитозоле, а его недостаточное снабжение.

Известное, хотя и редкое генетическое заболевание - миопатия Броуди. Генетический дефект приводит к снижению активности Са2 + -АТФазы в скелетных мышцах, так что происходит накопление ионов Са2 + в цитозоле. Это означает, что скелетные мышцы могут расслабиться только после сокращения с задержкой.