Tế bào chất

Các Tế bào chất lấp đầy bên trong tế bào người. Nó bao gồm cytosol, một chất lỏng hoặc giống như gel, các bào quan (ti thể, bộ máy Golgi, v.v.) và khung tế bào. Nhìn chung, tế bào chất được sử dụng để sinh tổng hợp và xúc tác enzym cũng như để lưu trữ vật chất và vận chuyển vật chất nội bào.

Tế bào chất là gì?

Định nghĩa của thuật ngữ tế bào chất không thống nhất trong các tài liệu. Một số tác giả coi toàn bộ nội dung hoạt tính sinh học của tế bào người, bao gồm cả nhân, là tế bào chất. Các tác giả khác không đếm các bào quan chứa trong tế bào như ti thể và lưới nội chất và nhân tế bào vào tế bào chất, nhưng sử dụng thuật ngữ nguyên sinh chất, theo đó chúng tính toàn bộ nội dung của tế bào sống.

Nhân tế bào và vô số bào quan (lên đến hàng nghìn) được bao bọc trong tế bào chất, và nó được đi ngang qua các vi sợi, sợi trung gian và vi ống. Đây là bộ xương tế bào, các protein cung cấp sức mạnh và cấu trúc của tế bào và cho phép vận chuyển nội bào của các chất - bao gồm cả vận chuyển qua các màng sinh học. Phần chất lỏng hoặc giống như gel của tế bào chất được gọi là cytosol. Những thay đổi về tính nhất quán trong các khu vực nhất định của tế bào cũng vận chuyển các bào quan trong tế bào.

Để thực hiện nhiều phản ứng sinh hóa song song trong tế bào, các không gian, được gọi là ngăn, có thể được hình thành trong tế bào chất bằng các màng sinh chất. Chúng cho phép các điều kiện môi trường khác nhau được yêu cầu trong từng trường hợp.

Giải phẫu & cấu trúc

Tế bào chất chứa khoảng 80,5 đến 85% nước, 10 đến 15% protein, 2 đến 4% lipid, và phần còn lại được tạo thành từ polysaccharid, DNA, RNA, và các phân tử và ion hữu cơ và vô cơ. Độ pH của tế bào chất gần như trung tính ở 7,0 và được giữ ổn định nhất có thể bằng cách đệm. Giá trị pH cũng có thể được ổn định hoặc thay đổi một chút bằng cách sử dụng bơm ion.

Bộ xương tế bào, cung cấp cho tế bào sức mạnh và hình dạng của nó và đảm bảo sự vận chuyển nội bào của các chất, bao gồm các sợi actin (vi sợi), các sợi trung gian và các vi ống. Bộ xương tế bào là đối tượng của một quá trình xây dựng và tu sửa năng động cho phép điều chỉnh cấu trúc. Các sợi actin được tạo thành từ các polyme protein chuỗi dài với đường kính cực kỳ mỏng khoảng 6 đến 9 nanomet. Sợi trung gian được tạo thành từ các protein cấu trúc khác nhau (keratins) theo cách phức tạp hơn nhiều, và có 5 loại khác nhau.

Các vi ống có đường kính khoảng 24 nanomet được tạo thành từ các đơn vị hình cầu nhỏ của tubulin. Các vi ống có thể có chiều dài từ phần nhỏ của micromet đến vài trăm micromet. Tùy thuộc vào nhiệm vụ, các vi ống có thể tồn tại rất ngắn đến tồn tại lâu dài.

Chức năng & nhiệm vụ

Các thành phần riêng lẻ của tế bào chất phức tạp có nhiều chức năng và nhiệm vụ khác nhau. Các nhiệm vụ quan trọng là lưu trữ các chất nhất định và hoạt tính sinh học xúc tác enzym, tức là xây dựng và phá vỡ các chất cần thiết hoặc không còn cần thiết. Một số công cụ có sẵn cho tế bào chất hoặc tế bào để thực hiện các nhiệm vụ siêu sắp xếp này.

Vì nhiều quá trình chuyển đổi diễn ra trong các bào quan nhất định, nên tế bào chất có thể đảm bảo vận chuyển nội bào của các bào quan đến "vị trí" tối ưu trong tế bào bằng cách thay đổi độ đặc từ dạng gel sang dạng nước và ngược lại. Các vi ống, cho phép vận chuyển túi qua màng, đảm nhận các chức năng đặc biệt. Các chất mà màng không thấm qua được sẽ được bao bọc trong các túi (chỗ lồi của màng) và được dẫn qua màng với sự trợ giúp của các vi ống. Các vi ống cũng đóng một vai trò đặc biệt trong các chuyển động bên trong tế bào và trong quá trình tự vận động của một số loại tế bào nhất định di chuyển bằng cách di chuyển (ví dụ: tinh trùng).

Các vi ống đảm nhận một chức năng đặc biệt khác trong việc sắp xếp nhiễm sắc thể trong quá trình nguyên phân (phân chia tế bào bình thường) sau quá trình nhân đôi ADN. Các vi ống cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc ổn định sợi trục (còn được gọi đơn giản là dây thần kinh), các quá trình thần kinh truyền các xung thần kinh từ tế bào thần kinh đến mô đích (efferent) hoặc từ cảm biến đến tế bào thần kinh (hướng tâm). Khả năng của tế bào chất để hình thành các không gian phản ứng khép kín trong tế bào thông qua việc hình thành các màng cho phép tế bào thực hiện đồng thời nhiều quá trình sinh hóa, được kiểm soát bằng enzym và xúc tác và mỗi quá trình đòi hỏi môi trường phản ứng riêng.

Bạn có thể tìm thấy thuốc của mình tại đây

Bệnh tật

Sự phong phú hầu như không thể quản lý của các chức năng mà tế bào chất hoặc một số thành phần riêng lẻ của tế bào chất có, cho thấy rằng nó có thể dẫn đến các rối loạn và khiếu nại về chức năng phức tạp và khác biệt như nhau liên quan đến tế bào chất. Colchicine, còn được gọi là chất độc trục chính, là một ví dụ của một rối loạn chức năng cụ thể.

Nó là một ancaloit của cây sấu mùa thu liên kết với tubulin đơn phân, làm bất hoạt nó và ngăn cản sự hình thành các trục phân chia tế bào (nguyên phân). Điều này ngăn cản sự phân chia tế bào bình thường. Vinblastine, một tác nhân hóa trị liệu dựa trên một phổ hoạt động tương tự, được sử dụng đặc biệt khi có một số loại ung thư để loại bỏ cơ sở phát triển của khối u. Tương tự như vậy, các chất độc cản trở khả năng của tế bào chất để lấy ATP từ ty thể và cung cấp ADP ở đó có thể nhanh chóng gây nguy hiểm đến tính mạng.

Cái gọi là tauopathies dựa trên đột biến gen dẫn đến thay đổi cấu trúc trong protein tau. Protein tau không thể thiếu cho cấu trúc của các vi ống, do đó các vấn đề phát sinh đặc biệt là trong khu vực của hệ thần kinh trung ương (CNS). Các bệnh như bệnh Pick, chứng mất trí nhớ HDDD và một số bệnh khác có thể bắt nguồn từ đột biến gen dẫn đến lắng đọng protein tau. Bệnh lý tau được biết đến nhiều nhất là bệnh Alzheimer.