Eigenschaften, Zusammensetzung, Funktionen der intrazellulären Flüssigkeit

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Jonah Lester
Eigenschaften, Zusammensetzung, Funktionen der intrazellulären Flüssigkeit

Das Intrazelluläre Flüssigkeit, Wie der Name schon sagt, ist es die Flüssigkeit, die sich in den Zellen befindet. Beim Menschen beispielsweise macht das im inneren Kompartiment aller Zellen enthaltene Wasser mehr als 40% des Körpergewichts eines erwachsenen Mannes aus.

Der Körper von Menschen und anderen Tieren besteht zu mehr oder weniger aus 60% aus Wasser, das in zwei Kompartimente unterteilt ist: den intrazellulären Raum (innerhalb der Zellen) und den extrazellulären Raum (um und außerhalb der Zellen)..

Eukaryotische Darstellung menschlicher Zellen

Die im extrazellulären Raum enthaltene Flüssigkeit ist als extrazelluläre Flüssigkeit bekannt und kann wiederum in interstitielle Flüssigkeit und Blutplasma unterteilt werden. Dies entspricht 20% des Körpergewichts eines Menschen.

Die intrazelluläre Flüssigkeit (die im intrazellulären Raum enthalten ist) ist jedoch nur eine: die, die von der Plasmamembran einer Zelle eingeschlossen ist. Bei einem erwachsenen Menschen übersteigt die Summe der intrazellulären Flüssigkeit aller seiner Zellen 40% seines Körpergewichts.

Ungefähr 70% des Frischgewichts einer Zelle, sei es tierisch oder pflanzlich, ist Wasser, weshalb wir sagen, dass dies eines der am häufigsten vorkommenden Elemente der intrazellulären Flüssigkeit ist..

Mit dieser Aussage verstehen wir auch, dass die Wechselwirkung von Wasser mit anderen zellulären Komponenten für die Zellchemie von größter Bedeutung ist..

Daher ist die intrazelluläre Flüssigkeit die Flüssigkeit, in der die meisten lebensnotwendigen katalytischen Reaktionen sowohl vom Stoffwechselpunkt (zur Gewinnung und Nutzung von Energie) als auch homöostatisch (zur Aufrechterhaltung der inneren Bedingungen) sowie zur Replikation ablaufen , Transkription und Translation von zellulärer DNA.

Artikelverzeichnis

  • 1 Eigenschaften der intrazellulären Flüssigkeit
    • 1.1 Es ist ein kleines Volumen
    • 1.2 Es enthält viele gelöste Substanzen
    • 1.3 Austausch zwischen dem intrazellulären Raum und dem extrazellulären Raum
    • 1.4 Abfall und Lebensmittel
  • 2 Zusammensetzung der intrazellulären Flüssigkeit
  • 3 Funktionen
  • 4 Referenzen

Eigenschaften der intrazellulären Flüssigkeit

Schema einer tierischen Zelle, die das Cytosol und die intrazellulären Komponenten zeigt (Quelle: Alejandro Porto / CC0, über Wikimedia Commons)

In vielen Lehrbüchern wird die intrazelluläre Flüssigkeit als Cytosol bezeichnet, das dank der Plasmamembran vom extrazellulären Raum (und den darin enthaltenen Flüssigkeiten) getrennt ist..

Die Plasmamembran ist nichts anderes als eine semipermeable Barriere, die den Durchgang einiger Substanzen ermöglicht und den Durchgang anderer verhindert. Diese Struktur, die für die Existenz einer Zelle von grundlegender Bedeutung ist, besteht aus einer doppelten Schicht von Lipiden und vielen assoziierten Proteinen (Peripherie und Transmembran)..

Denken wir daran, dass im Cytosol einer eukaryotischen Zelle neben der intrazellulären Flüssigkeit und allem, was dort enthalten ist, eine Reihe von Membranorganellen vorhanden sind, die unterschiedliche Zellfunktionen erfüllen, sodass die intrazelluläre Flüssigkeit nur durch die "Flüssigkeit" dargestellt wird. Teil.

Es ist ein kleines Volumen

Die intrazelluläre Flüssigkeit ist also in einem ziemlich kleinen Raum (der Größe einer Zelle) enthalten, so dass sie, wenn man sie für jede einzelne Zelle betrachtet, ein sehr kleines Volumen darstellt, das 1 oder 2 Picolitern entspricht (1 Picoliter ist der millionste Teil von 1 Mikroliter, was wiederum ein Millionstel Liter ist).

Hat viele gelöste Substanzen

Die intrazelluläre Flüssigkeit besteht nicht nur aus Wasser, sondern auch aus einer großen Menge gelöster Substanzen: Ionen, Proteine ​​und andere Moleküle. Die Viskosität dieser Flüssigkeit ist jedoch der von Wasser sehr ähnlich..

Der pH-Wert der intrazellulären Flüssigkeit in tierischen Zellen bleibt zwischen 6 und 7,5 konstant, dies kann jedoch sowohl in Bezug auf den Zelltyp als auch in Bezug auf die betrachtete intrazelluläre Region variieren (Lysosomen sind beispielsweise Organellen mit einem saureren pH-Wert)..

Austausch zwischen dem intrazellulären Raum und dem extrazellulären Raum

Obwohl intrazelluläre und extrazelluläre Flüssigkeiten nicht in direktem Kontakt miteinander stehen, tauschen sie ständig Wasser und andere Substanzen aus, entweder durch aktive Transportmechanismen (die eine Energieaufnahme erfordern) oder passive Transportmechanismen (die zugunsten eines Konzentrationsgradienten auftreten)..

Diese Transportarten begründen die Unterschiede in der Konzentration gelöster Stoffe zwischen intrazellulärer und extrazellulärer Flüssigkeit. Unterschiede, die für verschiedene zelluläre Funktionen sehr wichtig sind.

Die Bewegung von gelösten Stoffen durch die Plasmamembran, entweder in Richtung des intrazellulären Raums oder in Richtung des extrazellulären Raums, hängt fast immer von einigen in die Membran eingetauchten Transportproteinen ab, die als eine Art "Kanäle" fungieren..

Die Bewegung von Wasser von einem Kompartiment in das andere wird auch als Osmose bezeichnet und ist ein sehr wichtiger Faktor, der die Umverteilung von Wasser (als Lösungsmittel) zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Zelle bestimmt, insbesondere wenn sich die Konzentrationen der gelösten gelösten Stoffe ändern. in ihr.

Abfall und Essen

Das Vorhandensein eines Transportmediums, das die intrazelluläre Flüssigkeit mit der extrazellulären kommuniziert, ermöglicht es beispielsweise Zellen, einige Substanzen oder "Abfälle", die sie nicht mehr benötigen, in die sie umgebende Umgebung zu werfen und gleichzeitig essentielle Nährstoffe und gelöste Stoffe aus ihrer Umgebung zu entnehmen.

Zusammensetzung der intrazellulären Flüssigkeit

Intrazelluläre Flüssigkeit besteht hauptsächlich aus Wasser, schließlich kennen wir es aus einem Grund als universelles Lösungsmittel.

Struktur eines Wassermoleküls, dem Hauptbestandteil der intrazellulären Flüssigkeit (Bild von MARIO OLAYA unter www.pixabay.com)

Verschiedene Moleküle und Ionen werden im Wasser der intrazellulären Flüssigkeit gelöst. Es gibt eine große Konzentration von Proteinen (einschließlich Hunderten von Enzymen), die zwischen 20 und 30% des Gesamtgewichts einer Zelle ausmachen.

In dieser Flüssigkeit befindet sich auch eine große Anzahl von Ionen, deren Konzentrationen in den Zellen eines durchschnittlichen Menschen wie folgt sind:

- Natrium (Na +): 10-30 mmol / l

- Kalium (K +): 130-150 mmol / l

- Magnesium (Mg 2+): 10–20 mmol / l

- Calcium (Ca2 +): weniger als 1 mmol / l

- Chlor (Cl-): 10-20 mmol / l

- Phosphation (PO4-): 100-130 mmol / l

- Bicarbonation (HCO3-): weniger als 10 mmol / l

- Sulfationen (SO4-): ca. 20 mmol / l

Eigenschaften

Die Hauptfunktion der intrazellulären Flüssigkeit (insbesondere des Wassers, aus dem sie besteht) besteht darin, ein flüssiges Trägermedium für das Auftreten grundlegender enzymatischer Reaktionen einer Zelle bereitzustellen.

Somit ist diese Flüssigkeit zusammen mit ihren gelösten gelösten Stoffen und den darin verteilten und mobilisierten Proteinen bei weitem einer der wichtigsten „Teile“ einer Zelle..

Obwohl viele Stoffwechselreaktionen innerhalb der Organellen eukaryotischer Zellen auftreten, enthält die Zellflüssigkeit unter anderem Wege wie Glykolyse, Glukoneogenese, Pentosephosphatweg, Translation und Synthese vieler löslicher Proteine..

Es ist wichtig zu erwähnen, dass die Reaktionen, die in dieser Flüssigkeit auftreten, in hohem Maße von der Art der Zelle abhängen, die wir betrachten, da es beispielsweise Unterschiede zwischen Pflanzen, Tieren, Pilzen und Protozoen gibt.

Verweise

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