Citosol: delovanje in bolezni

Citosol je tekoči del vsebine človeške celice in s tem del citoplazme. Citosol je sestavljen iz približno 80% voda, preostali del pa razdeli med beljakovin, lipidov, nukleotidi, sladkorji in ioni. Služijo pomembnim presnovnim procesom, ki potekajo v vodnem do viskoznem citozolu.

Kaj je citosol?

Citosol je tekočini do gelu podobna komponenta vseh evkariontskih celic in je tako del citoplazme, celotne vsebnosti celic. Citosol ima približno 80 odstotkov voda vsebnost z različnimi topljenimi sredstvi, kot so beljakovin, minerali, kationi, anioni, sladkorji, encimi, vitamini, hormoni, In še mnoge druge molekule in spojine, potrebne za vmesne presnovne procese. Druge snovi, ki so prav tako potrebne za vmesni metabolizem, vendar niso voda topni so v organelah ali posebnih mehurčkih, drobnih veziklih, zaprtih v membrani. Podobno kot mehurčki, vendar so veliko večji predelki vakuole. Imajo pomembno vlogo pri fagocitozi, ujetju tujkov ali organizmov in začasnem zadrževanju izločkov. Citosol prekriva gosto in stalno spreminjajoče se pletarstvo, citoskelet. Sestavljen je iz aktinskih filamentov, vmesnih filamentov in mikrotubulov. Citoskelet služi mehanski stabilizaciji celice navznoter in navzven, hkrati pa deluje tudi s citozolom. Številni presnovni procesi v citozolu, na primer sinteza in razgradnja aminokisline, tvorba polipeptidov kot predhodnika za nastanek beljakovin, glikolitični procesi in še več, delujejo le v sodelovanju nekaterih komponent citoskeleta s citozolom in v zameno z zaprtimi organelami in vezikli.

Funkcija, delovanje in vloge

V citozolu se vzporedno med seboj pojavlja veliko število encimsko nadzorovanih presnovnih procesov, od katerih so nekateri nezdružljivi. Razvoj večceličnih organizmov (evkariontov) je torej omogočil razmejitev drobnih predelov znotraj citosola z membranami, tako imenovanimi celičnimi predelki. Tvorba ločenih organelov, veziklov, vakuol in drugih celičnih predelkov omogoča razgradnjo in konstrukcijo encimi biti vzporedno vključen v nasprotne presnovne procese v isti celici. Ena glavnih funkcij citosola je izmenjava snovi v sodelovanju z deli citoskeleta in predelkov, tj. Sproščanje potrebnih snovi in ​​prevzem drugih snovi, ki niso ali niso več potrebne, da bi jih dobavil v druge namene ali jih posredovati na odlaganje. Druga pomembna naloga citosola je prevzeti in organizirati prevoze znotraj celice v sodelovanju s citoskeletom, zlasti z mikrotubuli. Da bi se spopadel s številnimi transportnimi nalogami, se lahko citosol zelo hitro spremeni v viskoznosti iz vodne v gelasto in obratno. Množica biokemičnih pretvorb, ki jih katalitsko nadzira encimi, vitamini in hormoni vključuje tudi oksidacijske in redukcijske procese, t.i. redoks reakcije, ki se odvijajo ne samo v mitohondriji. mitohondriji so celični organeli z lastno RNA, ki jih nadzoruje tako imenovana dihalna veriga, v kateri med drugim redoks reakcije med adenozin trifosfat (ATP) in adenozin difosfat (ADP) igrata glavno vlogo. Celice, ki imajo zaradi svojih nalog veliko lakoto po energiji, jih lahko vsebuje več tisoč mitohondriji. Citosol ni samo potreben molekule in spojine, ki omogočajo ustrezne procese sinteze ali razgradnje, vendar tudi del procesov genskega prevajanja poteka znotraj citosola. Tako imenovana messenger RNA, kopije komplementarnih zaporedij nukleinskih kislin RNA se v citozolu prevedejo v sintezo predhodnikov beljakovin (peptidov in polipeptidov), tj. V ustrezno zaporedje aminokisline.

Oblikovanje, pojavnost, lastnosti in optimalne ravni

Citosol, tekoči del citoplazme se že tvori med delitvijo celic. Njegova sestava se nadzira hormonsko in encimsko prek medceličnega in zunajceličnega masa prenos. Citosol ima drugačno sestavo, odvisno od vrste celice in od situacije, in kot že omenjeno, se lahko hitro spreminja v viskoznosti od tekočih do gelastih in obratno. Hidrofobne spojine, ki jih celica potrebuje in jih ni mogoče vodni citosol, se shranijo v mobilne vezikle ali vakuole in odpeljejo do mesta, kjer je to potrebno. Je tudi masa prenos z jedrom, ki je ločeno od citosola z dvojno membrano, običajno skozi jedrske pore v celična membrana. Optimalnih vrednosti ali parametrov citozola ni mogoče dati zaradi sprememb v sestavi, odvisno od vrste celice in situacije.

Bolezni in motnje

Mnoštvo nalog in funkcij, ki jih opravljajo sestavine citoplazme, vključno s citozolom, kažejo, da lahko izpostavljenost toksinom ali boleznim moti ali popolnoma odpravi presnovne procese z blagimi do hudimi posledicami za celoten organizem. Zlasti je lahko motena izmenjava snovi med mitohondriji in citozolom. Znano je veliko različnih vzrokov za mitohondriopatije, od katerih je nekaj lahko tudi genetskih. V večini primerov je oskrba celic z energijo nezadostna, kar vodi do simptomov, kot so mišična oslabelost, splošno utrujenost. Če so prisotni simptomi pomanjkanja ali sindromi pomanjkanja, vzrok težav običajno ni motena presnova v citozolu, temveč nezadostna oskrba. Dobro znana, čeprav redka genetska motnja je Brodyjeva miopatija. Genetska napaka vodi do zmanjšane aktivnosti Ca2 + -ATPaze v skeletnih mišicah, kar povzroči kopičenje ionov Ca2 + v citozolu. Posledica tega je upočasnitev sposobnosti skeletnih mišic, da se sprostijo po krčenju.