السيتوبلازم

ال السيتوبلازم يملأ داخل الخلية البشرية. يتكون من العصارة الخلوية ، مادة سائلة أو شبيهة بالهلام ، العضيات (الميتوكوندريا ، جهاز جولجي ، إلخ) والهيكل العظمي للخلية. بشكل عام ، يتم استخدام السيتوبلازم في التخليق الحيوي الأنزيمي والتحفيز ، وكذلك لتخزين المواد ونقل المواد داخل الخلايا.

ما هو السيتوبلازم؟

تعريف مصطلح السيتوبلازم ليس موحدًا في الأدبيات. يعتبر بعض المؤلفين أن المحتوى النشط بيولوجيًا بالكامل للخلية البشرية ، بما في ذلك النواة بأكملها ، هو السيتوبلازم. لا يحسب المؤلفون الآخرون العضيات الموجودة في الخلية مثل الميتوكوندريا والشبكة الإندوبلازمية ونواة الخلية مثل السيتوبلازم ، لكنهم يستخدمون المصطلح البروتوبلازم ، الذي يستوعبون تحته المحتوى الكامل للخلية البشرية الحية.

يحتوي السيتوبلازم على نواة والعديد من العضيات (تصل إلى عدة آلاف) ، ويتم عبوره بواسطة الخيوط الدقيقة والخيوط الوسيطة والأنابيب الدقيقة. هذه هي الهيكل الخلوي ، والبروتينات التي تعطي قوة الخلية وهيكلها وتمكن من النقل داخل الخلايا للمواد - بما في ذلك النقل من خلال الأغشية الحيوية. يسمى الجزء السائل أو الشبيه بالهلام من السيتوبلازم العصارة الخلوية. تؤدي التغييرات في الاتساق داخل مناطق معينة من العصارة الخلوية أيضًا إلى تحريك العضيات داخل الخلية.

من أجل تمكين العديد من التفاعلات الكيميائية الحيوية المتوازية داخل الخلية ، يمكن تكوين المساحات ، ما يسمى بالمقصورات ، داخل السيتوبلازم بواسطة الأغشية الحيوية. أنها تتيح الظروف البيئية المختلفة المطلوبة في كل حالة.

التشريح والهيكل

يحتوي السيتوبلازم على حوالي 80.5 إلى 85٪ ماء ، و 10 إلى 15٪ بروتينات ، و 2 إلى 4٪ دهون ، والباقي يتكون من عديد السكاريد ، والحمض النووي ، والحمض النووي الريبي ، والجزيئات والأيونات العضوية وغير العضوية. تكون قيمة الرقم الهيدروجيني للسيتوبلازم محايدة تقريبًا عند 7.0 ويتم الحفاظ عليها ثابتة قدر الإمكان عن طريق التخزين المؤقت. يمكن أيضًا تثبيت قيمة الأس الهيدروجيني أو تغييرها قليلاً باستخدام مضخات الأيونات.

يتكون الهيكل الخلوي ، الذي يعطي الخلية قوتها وشكلها ويضمن نقل المواد داخل الخلايا ، من خيوط أكتين (خيوط دقيقة) وخيوط وسيطة وأنابيب دقيقة. يخضع الهيكل الخلوي لعملية بناء وإعادة تشكيل ديناميكية تسمح بالتكيفات الهيكلية. تتكون خيوط الأكتين من بوليمرات بروتينية طويلة السلسلة بقطر رفيع للغاية يتراوح من 6 إلى 9 نانومتر. تتكون الخيوط الوسيطة من بروتينات هيكلية مختلفة (الكيراتين) بطريقة أكثر تعقيدًا ، وهناك 5 أنواع مختلفة.

تتكون الأنابيب الدقيقة الأنبوبية التي يبلغ قطرها حوالي 24 نانومترًا من وحدات كروية صغيرة من التوبولين. يمكن أن يتراوح طول الأنابيب الدقيقة من كسور الميكرومتر إلى عدة مئات من الميكرومترات. اعتمادًا على المهمة ، يمكن أن تكون الأنابيب الدقيقة قصيرة جدًا إلى مستقرة طويلة العمر.

الوظيفة والمهام

تحتوي المكونات الفردية للسيتوبلازم المعقد على مجموعة متنوعة من الوظائف والمهام. المهام الرئيسية هي تخزين بعض المواد والنشاط الحيوي التحفيزي الأنزيمي ، أي بناء وتفكيك المواد المطلوبة أو التي لم تعد مطلوبة. يتوفر عدد من الأدوات للسيتوبلازم أو الخلية لأداء هذه المهام الشاملة.

نظرًا لأن العديد من عمليات التحويل تحدث داخل عضيات معينة ، يمكن أن يضمن السيتوبلازم النقل داخل الخلايا للعضيات إلى "الموقع" الأمثل داخل الخلية عن طريق تغيير التناسق من شبيه بالهلام إلى مائي والعكس صحيح. تقوم الأنابيب الدقيقة ، التي تتيح نقل الحويصلات عبر الأغشية ، بوظائف خاصة. يتم وضع المواد التي لا تكون الأغشية منفذة لها في حويصلات (نتوءات الغشاء) ويتم توجيهها عبر الأغشية بمساعدة الأنابيب الدقيقة. تلعب الأنابيب الدقيقة أيضًا دورًا خاصًا في الحركات داخل الخلية وفي الحركات الذاتية لأنواع معينة من الخلايا التي تتحرك عن طريق الجلد (مثل الحيوانات المنوية).

تأخذ الأنابيب الدقيقة وظيفة خاصة أخرى في ترتيب الكروموسوم أثناء الانقسام (الانقسام الطبيعي للخلايا) بعد تكرار الحمض النووي. تلعب الأنابيب الدقيقة أيضًا دورًا مهمًا في تثبيت المحاور العصبية (يشار إليها أيضًا ببساطة باسم الأعصاب) ، وهي العمليات العصبية التي تُستخدم لنقل النبضات العصبية من الخلية العصبية إلى النسيج المستهدف (الصادر) أو من المستشعر إلى الخلية العصبية (الوارد). إن قدرة السيتوبلازم على تكوين مساحات تفاعل مغلقة داخل الخلية من خلال تكوين الأغشية تمكن الخلية من تشغيل العديد من العمليات الكيميائية الحيوية في وقت واحد ، والتي يتم التحكم فيها إنزيمياً وتحفيزيًا ويتطلب كل منها بيئة تفاعل خاصة بها.

يمكنك العثور على أدويتك هنا

الأمراض

تشير وفرة الوظائف التي لا يمكن السيطرة عليها تقريبًا التي يمتلكها السيتوبلازم أو مكونات فردية معينة من السيتوبلازم ، إلى أنه يمكن أن يكون هناك اضطرابات وظيفية معقدة ومتباينة وشكاوى فيما يتعلق بالسيتوبلازم. يعتبر الكولشيسين ، المعروف أيضًا باسم سم المغزل ، مثالًا على خلل وظيفي معين.

إنه قلويد من زعفران الخريف الذي يرتبط بتوبيولين أحادي ، ويعطله ويمنع تكوين المغازل لتقسيم الخلايا (الانقسام). هذا يمنع الانقسام الطبيعي للخلايا. يتم استخدام Vinblastine ، وهو عامل علاج كيميائي يعتمد على نطاق مماثل من النشاط ، على وجه التحديد في وجود أنواع معينة من السرطان من أجل حرمان الورم من قاعدة نموه. وبالمثل ، فإن السموم التي تعيق قدرة السيتوبلازم على أخذ ATP من الميتوكوندريا وتوصيل ADP هناك يمكن أن تصبح مهددة للحياة بسرعة.

يعتمد ما يسمى باعتلالات تاووباتي على طفرات جينية تؤدي إلى تغييرات هيكلية في بروتين تاو. بروتين تاو لا غنى عنه لبنية الأنابيب الدقيقة ، بحيث تظهر المشاكل خاصة في منطقة الجهاز العصبي المركزي (CNS). يمكن إرجاع أمراض مثل مرض بيك ، وخرف HDDD وبعض الأمراض الأخرى إلى طفرة جينية تؤدي إلى ترسبات بروتين تاو. يعتبر مرض الزهايمر أشهر اعتلال تاوباثي.