细胞质:结构,功能与疾病

细胞质充满了人类细胞的内部。 它由胞质溶胶,液体或凝胶状物质,细胞器(线粒体,高尔基体等)和细胞骨架。 总体而言,细胞质用于酶促生物合成和催化以及物质存储和细胞内运输。

什么是细胞质?

细胞质的定义在文献中并不统一。 一些作者认为,包括细胞核在内的人类细胞的全部生物活性成分,全部是细胞质。 其他作者不包括细胞中包含的细胞器,例如 线粒体 以及内质网和细胞质中的核,但使用术语“原生质”,在该术语下,它们涵盖了人类活细胞的全部内容。 核和许多细胞器(多达数千个)被封闭在细胞质中,并被微丝,中间丝和微管穿过。 这些是细胞骨架, 蛋白质 给细胞 实力 并允许物质在细胞内的运输-包括通过生物膜的运输。 细胞质的液体或凝胶状部分称为细胞质。 胞浆特定区域内一致性的变化也会在细胞内转运细胞器。 为了使许多生物化学反应在细胞内并行发生,可以在由生物膜划定的细胞质内形成称为隔室的空间。 它们考虑了每种情况下所需的不同环境条件。

解剖结构

细胞质约占80.5%至85% ,从10%到15% 蛋白质,从2%到4% 血脂,其余部分分配给 多糖,DNA,RNA以及有机和无机 分子 和离子。 细胞质的pH值大约为7.0中性,并通过缓冲保持尽可能稳定。 离子泵可用于额外稳定或稍微改变PH。 细胞骨架,使细胞得以运作 实力 和形状,并确保细胞内 质量 转运由肌动蛋白丝(微丝),中间丝和微管组成。 细胞骨架经受装配和重塑的动态过程,从而可以进行结构调整。 肌动蛋白丝由长链蛋白质聚合物组成,其长约6至9纳米的极细直径。 由不同结构组成的中间丝要复杂得多 蛋白质 (角蛋白)和5种不同类型。 直径约24纳米的管状微管由微管蛋白的微小球状单位组成。 微管的长度范围可以从几分之一微米到几百微米。 根据当前的任务,微管的寿命可以非常短,也可以稳定地长寿命。

功能与任务

复杂细胞质的各个组成部分具有多种功能和任务。 更高级别的任务包括某些物质的存储和酶催化的生物活性,即需要或不再需要的物质的分解和降解。 为了执行这些更高级别的任务,细胞质或细胞可以使用许多工具。 由于许多转化过程都发生在特定的细胞器中,因此细胞质可以通过将细胞器的稠度从凝胶状改变为水性,反之亦然,从而将细胞器向细胞内的最佳“位置”进行细胞内转运。 通过微管执行特殊功能,使微囊通过膜运输。 膜不可渗透的物质被捕获在囊泡中(膜的突起),并在微管的帮助下通过膜运输。 微管在细胞内的运动以及通过鞭毛运动的某些细胞类型的固有运动中也起着特殊的作用(例如, 精子)。 DNA复制后的有丝分裂(正常细胞分裂)期间,染色体装配中的微管会执行另一项特殊功能。同样,微管在稳定轴突中也起着重要作用(也被称为 神经),神经过程用于传递来自神经的神经冲动 神经细胞 到目标组织(出射)或从传感器到神经细胞(入流)。 细胞质通过形成膜在细胞内形成封闭的反应空间的能力使细胞能够同时发生许多生化过程,这些过程通过酶催化控制,每个过程都需要自己的反应环境。

疾病

细胞质或细胞质某些单独成分所具有的几乎无法控制的功能丰富,提示可能发生与细胞质相关的同样复杂和分化的功能障碍和疾病。 秋水仙碱也称为纺锤体毒物,是特定功能障碍的一个例子。 这是一种生物碱 秋番红花 与单体微管蛋白结合,使其失活并防止形成纺锤体以进行细胞分裂(有丝分裂)。 因此防止了正常的细胞分裂。 长春碱,具有类似作用谱的化学治疗剂,专门用于某些类型的 癌症 剥夺了肿瘤的生长基础。 同样,毒素会干扰细胞质从细胞质中获取ATP的能力。 线粒体 并在那里交付ADP可能会迅速威胁生命。 所谓的tauopathies是由于 基因 突变 改变tau蛋白的结构tau蛋白对于微管的组装是必不可少的,尤其是在中央部位会引起问题 神经系统 (CNS)。 匹克氏病,HDDD等疾病 痴呆 还有其他一些因果关系 基因 导致tau蛋白沉积的突变。 最著名的tauopathy是 阿尔茨海默氏症 疾病。