細胞質は、人間の細胞の内部を満たしています。 それは、細胞質ゾル、液体またはゲル状の物質、細胞小器官 (ミトコンドリア、ゴルジ装置など)、および細胞骨格。 全体として、細胞質は、酵素の生合成と触媒作用、および物質の貯蔵と細胞内輸送の役割を果たします。
細胞質とは何?
細胞質の定義は、文献では一様ではありません。 一部の著者は、核を含むヒト細胞の全生物活性成分を、その全体が細胞質であると考えています。 他の著者は、細胞に含まれる細胞小器官などを含めていません。 ミトコンドリア と小胞体、および細胞質の核ですが、原形質という用語を使用します.原形質という用語は、生きている人間の細胞のすべての内容を包含するものです。 核と多数の細胞小器官 (数千にも及ぶ) は細胞質に囲まれており、マイクロフィラメント、中間径フィラメント、および微小管が横切っています。 これらは細胞骨格であり、 タンパク質 細胞に与えるもの 力 そして、生体膜を介した輸送を含む、物質の細胞内輸送を可能にします。 細胞質の液体またはゲル状の部分は、細胞質ゾルと呼ばれます。 細胞質ゾルの特定の領域内の一貫性の変化も、細胞内の細胞小器官を輸送します。 細胞内で多くの生化学反応を並行して発生させるために、生体膜によって区切られた細胞質内にコンパートメントと呼ばれるスペースを形成することができます。 それらは、それぞれの場合に必要なさまざまな環境条件を可能にします。
解剖学と構造
細胞質には約80.5%~85%が含まれています 水、10%~15% タンパク質、2%~4% 脂質、残りは次の者に分配されます。 多糖類、DNA、RNA、および有機および無機 とイオン。 細胞質の pH は約 7.0 で中性であり、緩衝によってできるだけ安定に保たれます。 イオン ポンプを使用して、PH をさらに安定させるか、わずかに変更することができます。 細胞にその能力を与える細胞骨格 力 形を整え、細胞内を確実にします 質量 輸送は、アクチンフィラメント(マイクロフィラメント)、中間フィラメントおよび微小管で構成されています。 細胞骨格は、構造調整を可能にするアセンブリとリモデリングの動的プロセスの影響を受けます。 アクチンフィラメントは、直径が約6~9ナノメートルと非常に細い長鎖タンパク質ポリマーで構成されています。 中間径フィラメントは、異なる構造で構成されたはるかに複雑です。 タンパク質 (ケラチン)で、5種類に分かれています。 直径約 24 ナノメートルの管状微小管は、チューブリンの小さな球状単位で構成されています。 微小管は、数マイクロメートルから数百マイクロメートルまでの長さに達することができます。 微小管は、当面のタスクに応じて、非常に短命から安定して長命になることがあります。
機能とタスク
複雑な細胞質の個々の構成要素には、さまざまな機能と役割があります。 高レベルのタスクは、特定の物質の貯蔵と酵素触媒生物活性、つまり、必要または不要になった物質の分解と分解で構成されます。 これらの高レベルのタスクを実行するために、細胞質または細胞は自由に使用できる多くのツールを備えています。 多くの変換プロセスが特定のオルガネラ内で発生するため、細胞質は、オルガネラの一貫性をゲル状から水性に、またはその逆に変化させることにより、細胞内の最適な「位置」へのオルガネラの細胞内輸送を提供できます。 特別な機能は、膜を介した小胞輸送を可能にする微小管によって実行されます。 膜が透過できない物質は、小胞 (膜の突起) に閉じ込められ、微小管の助けを借りて膜を通って輸送されます。 微小管は、細胞内の動きや、鞭毛によって動く特定の細胞型の固有の動きにも特別な役割を果たします (例えば、 精子)。 別の特殊な機能は、DNA 複製後の有糸分裂 (通常の細胞分裂) 中の染色体構築における微小管によって実行されます。同様に、微小管は軸索の安定化において重要な役割を果たします (単に軸索としても知られています)。 神経) から神経インパルスを伝達する働きをする神経突起 神経細胞 標的組織へ(遠心性)、またはセンサーから神経細胞へ(求心性)。 膜を形成することによって細胞内に密閉された反応空間を形成する細胞質の能力により、細胞は酵素触媒的に制御され、それぞれが独自の反応環境を必要とする多くの生化学プロセスを同時に行うことができます。
病気
細胞質または細胞質の特定の個々の構成要素によって保持されているほとんど管理できないほどの豊富な機能は、細胞質に関連する同様に複雑で分化した機能障害や病気が発生する可能性があることを示唆しています。 コルヒチン、紡錘体毒とも呼ばれ、特定の機能障害の例として機能します。 のアルカロイドです 秋のクロッカス これは、チューブリン単量体に結合し、それを不活性化し、細胞分裂 (有糸分裂) のための紡錘体の形成を防ぎます。 したがって、正常な細胞分裂は妨げられます。 ビンブラスチン、同様の作用スペクトルを持つ化学療法剤は、特定のタイプの存在下で特に使用されます。 癌 腫瘍から成長の基礎を奪います。 同様に、細胞質が細胞から ATP を取り込む能力を妨げる毒素は、 ミトコンドリア そこに ADP を提供すると、急速に生命を脅かす可能性があります。 いわゆるタウオパチーは、 遺伝子 突然変異 つながる タウタンパク質の構造変化について。 タウタンパク質は微小管の組み立てに不可欠であり、特に中枢で問題を引き起こします。 神経系 (中枢神経系)。 ピック病、HDDDなどの病気 重度の聴覚障害者が、認知症 と他のいくつかは因果関係があります 遺伝子 タウタンパク質の沈着につながる突然変異。 最もよく知られているタウオパチーは、 アルツハイマー 病気。