El citoplasma llena el interior de una célula humana. Consiste en el citosol, una sustancia líquida o similar a un gel, los orgánulos (mitocondrias, Aparato de Golgi y otros) y el citoesqueleto. En general, el citoplasma sirve para la biosíntesis y catálisis enzimática, así como para el almacenamiento de sustancias y el transporte intracelular.
¿Qué es el citoplasma?
La definición de citoplasma no es uniforme en la literatura. Algunos autores consideran que todo el contenido bioactivo de la célula humana, incluido el núcleo, es citoplasma en su totalidad. Otros autores no incluyen los orgánulos contenidos en la celda, como mitocondrias y el retículo endoplásmico, y el núcleo en el citoplasma, pero usan el término protoplasma, bajo el cual subsumen todo el contenido de la célula humana viva. El núcleo y numerosos orgánulos (hasta muchos miles) están encerrados en el citoplasma y están atravesados por microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos. Estos son el citoesqueleto, proteínas que dan la celda fuerza y estructura y permiten el transporte intracelular de sustancias, incluido el transporte a través de biomembranas. La porción líquida o gelatinosa del citoplasma se llama citosol. Los cambios en la consistencia dentro de regiones específicas del citosol también transportan orgánulos dentro de la célula. Para permitir que se produzcan muchas reacciones bioquímicas en paralelo dentro de la célula, se pueden formar espacios llamados compartimentos dentro del citoplasma delimitados por biomembranas. Permiten las diferentes condiciones ambientales requeridas en cada caso.
Anatomía y estructura
El citoplasma contiene aproximadamente del 80.5% al 85% agua, 10% a 15% proteínas, 2% a 4% lípidos, y el resto se distribuye entre polisacáridos, ADN, ARN y orgánicos e inorgánicos moléculas e iones. El pH del citoplasma es aproximadamente neutro a 7.0 y se mantiene lo más estable posible mediante tampón. Las bombas de iones se pueden utilizar para estabilizar adicionalmente o cambiar ligeramente el PH. El citoesqueleto, que le da a la célula su fuerza y forma y asegura intracelular masa transporte, consta de filamentos de actina (microfilamentos), filamentos intermedios y microtúbulos. El citoesqueleto está sujeto a un proceso dinámico de ensamblaje y remodelación que permite ajustes estructurales. Los filamentos de actina están compuestos por polímeros de proteínas de cadena larga con un diámetro extremadamente delgado de aproximadamente 6 a 9 nanómetros. Los filamentos intermedios son mucho más complejos compuestos de diferentes estructuras proteínas (queratinas), y se diferencian 5 tipos diferentes. Los microtúbulos tubulares, de unos 24 nanómetros de diámetro, están compuestos por diminutas unidades globulares de tubulina. Los microtúbulos pueden alcanzar longitudes que van desde fracciones de un micrómetro hasta varios cientos de micrómetros. Los microtúbulos pueden tener una vida muy corta o estable, dependiendo de la tarea en cuestión.
Función y tareas
Los componentes individuales del citoplasma complejo tienen una amplia variedad de funciones y tareas. Las tareas de nivel superior consisten en el almacenamiento de determinadas sustancias y en la bioactividad enzimático-catalítica, es decir, en la descomposición y degradación de las sustancias que se necesitan o ya no se necesitan. Para realizar estas tareas de nivel superior, el citoplasma o la célula tiene una serie de herramientas a su disposición. Dado que muchos procesos de conversión ocurren dentro de orgánulos específicos, el citoplasma puede proporcionar transporte intracelular de orgánulos a la "ubicación" óptima dentro de la célula cambiando su consistencia de gel a acuosa y viceversa. Los microtúbulos realizan funciones especiales, que permiten el transporte de vesículas a través de las membranas. Las sustancias para las que las membranas no son permeables quedan atrapadas en vesículas (protuberancias de las membranas) y se transportan a través de las membranas con la ayuda de microtúbulos. Los microtúbulos también juegan un papel especial en los movimientos dentro de una célula y en los movimientos intrínsecos de ciertos tipos de células que se mueven por medio de flagelos (p. Ej. esperma). Otra función especial la realizan los microtúbulos en el ensamblaje de los cromosomas durante la mitosis (división celular normal) después de la replicación del ADN. Asimismo, los microtúbulos desempeñan un papel importante en la estabilización de los axones (también conocidos simplemente como los nervios), los procesos nerviosos que sirven para transmitir impulsos nerviosos desde el neurona al tejido diana (eferente) o del sensor a la célula nerviosa (aferente). La capacidad del citoplasma para formar espacios de reacción cerrados dentro de la célula mediante la formación de membranas permite que la célula permita que se produzcan simultáneamente muchos procesos bioquímicos, que se controlan enzimáticamente-catalíticamente y cada uno requiere sus propios entornos de reacción.
Enfermedades
La abundancia casi incontrolable de funciones que tiene el citoplasma o ciertos componentes individuales del citoplasma sugiere que pueden ocurrir disfunciones y dolencias igualmente complejas y diferenciadas relacionadas con el citoplasma. La colchicina, también conocido como veneno del huso, sirve como ejemplo de una disfunción específica. Es un alcaloide de cólquico que se une a la tubulina monomérica, inactivándola y previniendo la formación de husos para la división celular (mitosis). De este modo se evita la división celular normal. Vinblastina, un agente quimioterapéutico con un espectro de acción similar, se usa específicamente en presencia de ciertos tipos de células cancerosas privar al tumor de la base del crecimiento. De manera similar, las toxinas que interfieren con la capacidad del citoplasma para tomar ATP del mitocondrias y administrar ADP allí puede convertirse rápidamente en una amenaza para la vida. Las llamadas tauopatías se deben a gen mutaciones que Lead a cambios estructurales en la proteína tau. La proteína tau es esencial para el ensamblaje de los microtúbulos, causando problemas especialmente en la zona central. sistema nervioso (SNC). Enfermedades como la enfermedad de Pick, HDDD demencia y varios otros están relacionados causalmente con un gen mutación que conduce a depósitos de proteína tau. La tauopatía más conocida es Alzheimer enfermedad.
