Tế bào chất lấp đầy bên trong tế bào của con người. Nó bao gồm cytosol, một chất lỏng hoặc giống như gel, các bào quan (mitochondria, Bộ máy Golgi, và những bộ khác), và bộ xương tế bào. Nhìn chung, tế bào chất phục vụ quá trình sinh tổng hợp và xúc tác enzym cũng như dự trữ chất và vận chuyển nội bào.
Tế bào chất là gì?
Định nghĩa về 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 toàn bộ. Các tác giả khác không bao gồm các bào quan chứa trong tế bào, chẳng hạn như mitochondria và lưới nội chất, và nhân trong tế bào chất, nhưng sử dụng thuật ngữ nguyên sinh chất, theo đó chúng chiếm toàn bộ nội dung của tế bào sống của con người. Nhân và vô số bào quan (lên đến hàng nghìn) được bao bọc trong tế bào chất, và nó được đi qua bởi các vi sợi, sợi trung gian và vi ống. Đây là những bộ xương tế bào, protein cung cấp cho tế bào sức mạnh và cấu trúc và cho phép vận chuyển nội bào của các chất - bao gồm cả vận chuyển qua màng sinh học. Phần chất lỏng hoặc dạng gel của tế bào chất được gọi là dịch bào. Những thay đổi về tính nhất quán trong các vùng cụ thể của tế bào cũng vận chuyển các bào quan trong tế bào. Để cho phép nhiều phản ứng sinh hóa xảy ra song song trong tế bào, các không gian gọi là ngăn có thể được hình thành trong tế bào chất được phân định bằng màng sinh học. Chúng cho phép các điều kiện môi trường khác nhau được yêu cầu trong từng trường hợp.
Giải phẫu và cấu trúc
Tế bào chất chứa khoảng 80.5% đến 85% nước, 10% đến 15% protein, 2% đến 4% chất béovà phần còn lại được phân phối cho polysacarit, DNA, RNA, và hữu cơ và vô cơ phân tử và các ion. Độ pH của tế bào chất gần như trung tính ở mức 7.0 và được giữ ổn định nhất có thể bằng cách đệm. Bơm ion có thể được sử dụng để ổn định thêm hoặc thay đổi nhẹ PH. Bộ xương tế bào, cung cấp cho tế bào sức mạnh và định hình và đảm bảo nội bào khối lượng vận chuyển, bao gồm các sợi actin (vi sợi), các sợi trung gian và các vi ống. Bộ xương tế bào phải tuân theo một quá trình lắp ráp và tu sửa năng động cho phép điều chỉnh cấu trúc. Các sợi actin được cấu tạo từ các polyme protein chuỗi dài với đường kính cực kỳ mỏng khoảng 6 đến 9 nanomet. Sợi trung gian phức tạp hơn nhiều bao gồm các cấu trúc khác nhau protein (keratins), và 5 loại khác nhau được phân biệt. Các vi ống hình ống, đường kính khoảng 24 nanomet, được cấu tạo bởi các đơn vị hình cầu nhỏ của tubulin. Các vi ống có thể đạt đến độ dài khác nhau, từ phần nhỏ của micromet đến vài trăm micromet. Các vi ống có thể tồn tại rất ngắn đến tồn tại lâu dài ổn định, tùy thuộc vào nhiệm vụ được thực hiện.
Chức năng và 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 cấp cao hơn bao gồm việc lưu trữ một số chất nhất định và hoạt tính sinh học xúc tác bởi enzym, tức là trong quá trình phân hủy và phân hủy các chất cần thiết hoặc không còn cần thiết nữa. Để thực hiện các nhiệm vụ cấp cao hơn này, tế bào chất hoặc tế bào có một số công cụ để sử dụng. Vì nhiều quá trình chuyển đổi xảy ra trong các bào quan cụ thể, tế bào chất có thể cung cấp sự vận chuyển nội bào của các bào quan đến “vị trí” tối ưu trong tế bào bằng cách thay đổi độ đặc của chúng từ dạng gel sang dạng nước và ngược lại. Các chức năng đặc biệt được thực hiện bởi các vi ống, cho phép vận chuyển túi qua màng. Các chất mà màng không thấm qua được sẽ bị giữ lại trong các túi (phần lồi của màng) và được vận chuyển 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 các chuyển động nội tại của một số loại tế bào nhất định di chuyển bằng roi (ví dụ: tinh trùng). Một chức năng đặc biệt khác được thực hiện bởi các vi ống trong việc lắp ráp nhiễm sắc thể trong quá trình nguyên phân (phân chia tế bào bình thường) sau khi sao chép DNA. dây thần kinh), các quá trình thần kinh phục vụ để truyền các xung thần kinh từ tế bào thần kinh đến mô đích (efferent) hoặc từ cảm biến đến tế bào thần kinh (afferent). Khả năng của tế bào chất để hình thành các không gian phản ứng khép kín trong tế bào bằng cách hình thành màng cho phép tế bào cho phép nhiều quá trình sinh hóa, được kiểm soát bằng xúc tác enzym và mỗi quá trình yêu cầu môi trường phản ứng riêng của chúng, xảy ra đồng thời.
Bệnh
Sự phong phú hầu như không thể quản lý được của các chức năng do tế bào chất hoặc một số thành phần riêng lẻ của tế bào chất đảm nhiệm cho thấy có thể xảy ra các rối loạn chức năng và bệnh tật phức tạp và khác biệt như nhau liên quan đến tế bào chất. Colchicin, còn được gọi là chất độc trục chính, là một ví dụ về một rối loạn chức năng cụ thể. Nó là một alkaloid của crocus 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). Sự phân chia tế bào bình thường do đó bị ngăn cản. Vinblastin, một tác nhân hóa trị liệu có phổ tác dụng tương tự, được sử dụng đặc biệt khi có một số loại ung thư để lấy đi cơ sở cho khối u phát triển. Tương tự, các chất độc cản trở khả năng của tế bào chất để lấy ATP từ mitochondria và cung cấp ADP ở đó có thể nhanh chóng trở nên nguy hiểm đến tính mạng. Cái gọi là tauopathies là do gen đột biến đó dẫn thay đổi cấu trúc trong protein tau. Protein tau cần thiết cho việc lắp ráp các vi ống, gây ra các vấn đề đặc biệt là ở trung tâm hệ thần kinh (CNS). Các bệnh như bệnh Pick, HDDD sa sút trí tuệ và một số người khác có quan hệ nhân quả với một gen đột biến dẫn đến lắng đọng protein tau. Bệnh lý tau được biết đến nhiều nhất là Alzheimer bệnh.
