Cytosol: Funksjon og sykdommer

Cytosol er den flytende delen av innholdet i en menneskelig celle og dermed en del av cytoplasmaet. Cytosolen består av ca. 80% Vann, med den gjenværende delen fordelt på proteiner, lipider, nukleotider, sukker og ioner. De tjener viktige metabolske prosesser som finner sted i den vandige til viskøse cytosolen.

Hva er cytosol?

Cytosol er den væskeformige til gelignende komponenten i alle eukaryote celler og er dermed en del av cytoplasma, det totale innholdet av celler. Cytosol har omtrent 80 prosent Vann innhold med en rekke forskjellige oppløste stoffer som proteiner, mineraler, kationer, anioner, sukker, enzymer, vitaminer, hormoner, og mange andre molekyler og forbindelser som kreves for mellomliggende metabolske prosesser. Andre stoffer som også er nødvendige for mellomliggende metabolisme, men som ikke er det Vann løselig finnes i organeller eller spesielle vesikler, små vesikler innkapslet i en membran. I likhet med vesikler, men mye større rom er vakuoler. De spiller en viktig rolle i fagocytose, inneslutning av fremmede stoffer eller organismer, og midlertidig inneslutning av sekreter. Cytosolen krysses av et tett og stadig skiftende kurvverk, cytoskjelettet. Den består av aktinfilamenter, mellomfilamenter og mikrotubuli. Cytoskjelettet tjener til å stabilisere cellen mekanisk internt og eksternt, men samhandler også med cytosolen. Mange metabolske prosesser i cytosolen, slik som syntese og nedbrytning av aminosyrer, dannelse av polypeptider som en forløper for generering av proteiner, glykolytiske prosesser og mer, fungerer bare i samarbeid mellom visse komponenter i cytoskjelettet og cytosolen og i bytte med de medfølgende organellene og vesiklene.

Funksjon, handling og roller

I cytosolen forekommer et stort antall enzymatisk kontrollerte metabolske prosesser parallelt med hverandre, hvorav noen er inkompatible. Utviklingen av flercellede organismer (eukaryoter) har derfor gjort det mulig å avgrense bittesmå områder i cytosolen av membraner, såkalte celledeler. Dannelsen av atskilte organeller, vesikler, vakuoler og andre celledeler tillater nedbrytning og konstruksjon enzymer å være engasjert i motsatte metabolske prosesser parallelt i samme celle. En av hovedfunksjonene til cytosolen er å utveksle stoffer i samarbeid med deler av cytoskjelettet og avdelingene, dvs. frigjøre nødvendige stoffer og å ta opp andre stoffer som ikke er eller ikke lenger er nødvendige for å levere dem til annen bruk. eller å videresende dem for avhending. En annen viktig oppgave for cytosolen er å overta og organisere transporter i cellen i samarbeid med cytoskelettet, spesielt med mikrotubuli. For å takle de mange transportoppgavene kan cytosolen endre seg veldig raskt i viskositet fra vandig til gelignende og omvendt. Mangfoldet av biokjemiske omdannelser katalytisk kontrollert av enzymer, vitaminer og hormoner inkluderer også oksidasjons- og reduksjonsprosesser, såkalte redoksreaksjoner, som finner sted ikke bare i mitokondrier. mitokondrier er celleorganeller med eget RNA, som styres av den såkalte luftveiskjeden, der bl.a. redoksreaksjoner mellom adenosin trifosfat (ATP) og adenosindifosfat (ADP) spiller en viktig rolle. Celler, som har stor sult etter energi på grunn av oppgavene, kan inneholde flere tusen mitokondrier. Cytosolen holder ikke bare nødvendig molekyler og forbindelser for å muliggjøre tilsvarende syntese- eller nedbrytingsprosesser, men også en del av de genetiske translasjonsprosessene finner sted i cytosolen. Såkalt messenger RNA, kopier av de komplementære nukleinsyresekvensene av RNA blir oversatt i cytosolen til syntesen av forløpere til proteiner (peptider og polypeptider), dvs. til en tilsvarende sekvens av aminosyrer.

Dannelse, forekomst, egenskaper og optimale nivåer

Cytosol, den flytende delen av cytoplasmaet er allerede dannet under celledeling. Sammensetningen styres hormonelt og enzymatisk via intercellular og extracellular masse overføre. Cytosolen har en annen sammensetning avhengig av celletype og situasjon, og kan som allerede nevnt variere i viskositet i rask rekkefølge fra væske til gelignende og omvendt Hydrofobe forbindelser som kreves av cellen, og som ikke kan oppløses i den vandige cytosolen, lagerføres i mobile vesikler eller vakuoler og skysses til stedet der det er behov for det. Det er også masse overføring med kjernen, som er atskilt fra cytosolen av en dobbel membran, vanligvis gjennom kjerneporer i cellemembran. Optimale verdier eller parametere for cytosol kan ikke gis på grunn av variasjonen i sammensetning avhengig av celletype og situasjon.

Sykdommer og lidelser

Den mengde oppgaver og funksjoner som utføres av komponenter i cytoplasmaet, inkludert cytosolen, antyder at eksponering for toksiner eller sykdommer kan forstyrre eller fullstendig eliminere metabolske prosesser med milde til alvorlige konsekvenser for organismen som helhet. Spesielt kan utvekslingen av stoffer mellom mitokondriene og cytosolen forstyrres. Mange forskjellige årsaker til mitokondriopatier er kjent, hvorav noen også kan være genetiske. I de fleste tilfeller er energitilførselen til cellene utilstrekkelig, noe som fører til symptomer som muskelsvakhet, generelt tretthet. Hvis mangelsymptomer eller mangelsyndrom er tilstede, er årsaken til problemene vanligvis ikke en forstyrret metabolisme i cytosolen, men en utilstrekkelig tilførsel. En kjent, om enn sjelden, genetisk lidelse er Brody myopati. Den genetiske defekten fører til redusert aktivitet av en Ca2 + -ATPase i skjelettmuskulaturen, noe som resulterer i en akkumulering av Ca2 + -ioner i cytosolen. Dette resulterer i en forsinkelse i skjelettmuskulaturens evne til å slappe av etter sammentrekning.