Citoplasma

o Citoplasma preenche o interior de uma célula humana. Consiste no citosol, uma substância líquida ou gelatinosa, as organelas (mitocôndrias, aparelho de Golgi, etc.) e o esqueleto celular. No geral, o citoplasma é usado para biossíntese e catálise enzimática, bem como para armazenamento de material e transporte intracelular de material.

O que é citoplasma?

A definição do termo citoplasma não é uniforme na literatura. Alguns autores consideram todo o conteúdo bioativo da célula humana, incluindo o núcleo em sua totalidade, como o citoplasma. Outros autores não consideram as organelas contidas na célula, como as mitocôndrias, o retículo endoplasmático e o núcleo da célula como citoplasma, mas usam o termo protoplasma, sob o qual englobam todo o conteúdo da célula humana viva.

O núcleo da célula e numerosas organelas (até muitos milhares) estão encerrados no citoplasma, e é atravessado por microfilamentos, filamentos intermediários e microtúbulos. São o citoesqueleto, proteínas que dão força e estrutura celular e permitem o transporte intracelular de substâncias - incluindo o transporte por biomembranas. A parte líquida ou gelatinosa do citoplasma é chamada de citosol. Mudanças na consistência em certas áreas do citosol também movem organelas dentro da célula.

A fim de permitir muitas reações bioquímicas paralelas dentro da célula, espaços, chamados de compartimentos, podem ser formados dentro do citoplasma por biomembranas. Eles possibilitam as diferentes condições ambientais exigidas em cada caso.

Anatomia e estrutura

O citoplasma contém cerca de 80,5 a 85% de água, 10 a 15% de proteínas, 2 a 4% de lipídios e o restante é composto por polissacarídeos, DNA, RNA e moléculas orgânicas e inorgânicas e íons. O pH do citoplasma é quase neutro em 7,0 e é mantido o mais estável possível por tamponamento. O valor de pH também pode ser estabilizado ou ligeiramente alterado usando bombas de íons.

O citoesqueleto, que dá força e forma à célula e garante o transporte intracelular de substâncias, é composto por filamentos de actina (microfilamentos), filamentos intermediários e microtúbulos. O citoesqueleto está sujeito a um processo dinâmico de construção e remodelação que permite adaptações estruturais. Os filamentos de actina são constituídos por polímeros de proteínas de cadeia longa com um diâmetro extremamente fino de cerca de 6 a 9 nanômetros. Os filamentos intermediários são constituídos por diferentes proteínas estruturais (queratinas) de uma forma muito mais complexa e existem 5 tipos diferentes.

Os microtúbulos tubulares com diâmetro de cerca de 24 nanômetros são constituídos por minúsculas unidades globulares de tubulina. Os microtúbulos podem variar em comprimento de frações de micrômetro a várias centenas de micrômetros. Dependendo da tarefa, os microtúbulos podem ter vida muito curta ou longa vida estável.

Função e tarefas

Os componentes individuais do citoplasma complexo têm uma ampla variedade de funções e tarefas. As tarefas principais são o armazenamento de certas substâncias e a bioatividade enzimático-catalítica, ou seja, a acumulação e a decomposição de substâncias que são necessárias ou não são mais necessárias. Uma série de ferramentas estão disponíveis para o citoplasma ou célula realizar essas tarefas abrangentes.

Uma vez que muitos processos de conversão ocorrem dentro de certas organelas, o citoplasma pode garantir o transporte intracelular das organelas para a "localização" ideal dentro da célula, alterando a consistência de gel para aquosa e vice-versa. Os microtúbulos, que permitem o transporte das vesículas através das membranas, assumem funções especiais. As substâncias às quais as membranas não são permeáveis ​​são envolvidas por vesículas (protuberâncias da membrana) e guiadas através das membranas com a ajuda dos microtúbulos. Os microtúbulos também desempenham um papel especial nos movimentos dentro de uma célula e nos automovimentos de certos tipos de células que se movem por meio de whiplash (por exemplo, esperma).

Os microtúbulos assumem uma função especial no arranjo cromossômico durante a mitose (divisão celular normal) após a replicação do DNA. Os microtúbulos também desempenham um papel importante na estabilização dos axônios (também chamados simplesmente de nervos), os processos nervosos que transmitem impulsos nervosos da célula nervosa para o tecido alvo (eferente) ou do sensor para a célula nervosa (aferente). A capacidade do citoplasma de formar espaços de reação fechados dentro da célula por meio da formação de membranas permite que a célula execute muitos processos bioquímicos simultaneamente, que são controlados enzimaticamente e cataliticamente e cada um requer seu próprio ambiente de reação.

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Doenças

A abundância quase incontrolável de funções que o citoplasma ou certos componentes individuais do citoplasma têm, sugere que pode haver distúrbios funcionais complexos e diferenciados e queixas relacionadas com o citoplasma. A colchicina, também conhecida como veneno do fuso, serve como exemplo de uma disfunção específica.

É um alcalóide do açafrão de outono que se liga à tubulina monomérica, inativa-a e impede a formação dos fusos de divisão celular (mitose). Isso evita a divisão celular normal. A vinblastina, um agente quimioterápico baseado em um espectro de atividade semelhante, é usada especificamente na presença de certos tipos de câncer para privar o tumor de sua base de crescimento. Da mesma forma, os venenos que impedem a capacidade do citoplasma de retirar ATP da mitocôndria e liberar ADP podem rapidamente tornar-se fatais.

As chamadas tauopatias são baseadas em mutações genéticas que levam a mudanças estruturais na proteína tau. A proteína tau é indispensável para a estrutura dos microtúbulos, para que surjam problemas principalmente na área do sistema nervoso central (SNC). Doenças como a doença de Pick, demência HDDD e algumas outras podem ser atribuídas a uma mutação genética que leva a depósitos de proteína tau. A tauopatia mais conhecida é a doença de Alzheimer.