العصارة الخلوية

العصارة الخلوية هو الجزء السائل من محتوى الخلية البشرية وبالتالي جزء من السيتوبلازم. يتكون العصارة الخلوية من حوالي 80٪ ماء ، وينقسم الجزء المتبقي إلى بروتينات ، ودهون ، ونيوكليوتيدات ، وسكريات ، وأيونات. أنها تخدم عمليات التمثيل الغذائي الهامة التي تحدث في العصارة الخلوية المائية إلى لزج.

ما هو العصارة الخلوية؟

يُطلق على المكون الشبيه بالسائل إلى الهلام لجميع الخلايا حقيقية النواة اسم العصارة الخلوية ، وبالتالي فهو جزء من السيتوبلازم ، وهو المحتوى الكلي للخلايا. يحتوي العصارة الخلوية على نسبة 80 في المائة تقريبًا من محتوى الماء مع عدد كبير من المواد الذائبة المختلفة مثل البروتينات والمعادن والكاتيونات والأنيونات والسكريات والإنزيمات والفيتامينات والهرمونات والعديد من الجزيئات والمركبات الأخرى اللازمة لعمليات التمثيل الغذائي الوسيطة.

توجد مواد أخرى ، ضرورية أيضًا لعملية التمثيل الغذائي الوسيطة ولكنها غير قابلة للذوبان في الماء ، في عضيات أو حويصلات خاصة ، في حويصلات صغيرة محاطة بغشاء. تشكل الفجوات حجرات مشابهة للحويصلات لكنها أكبر بكثير. يلعبون دورًا مهمًا في البلعمة ، وإدراج المواد الغريبة أو الكائنات الغريبة والإدراج المؤقت للإفرازات. يتم عبور العصارة الخلوية بواسطة شبكة كثيفة ومتغيرة باستمرار ، وهي الهيكل الخلوي. يتكون من خيوط أكتين وخيوط وسيطة وأنابيب دقيقة.

يستخدم الهيكل الخلوي من أجل التثبيت الميكانيكي الداخلي والخارجي للخلية ، ولكنه يتفاعل أيضًا مع العصارة الخلوية. العديد من عمليات التمثيل الغذائي في العصارة الخلوية ، مثل تخليق وتفكك الأحماض الأمينية ، وتشكيل عديد الببتيدات كمقدمة لإنتاج البروتينات ، وعمليات تحلل السكر وأكثر من ذلك بكثير ، تعمل فقط في تعاون مكونات معينة من الهيكل الخلوي مع العصارة الخلوية وبالمقابل مع العضيات والحويصلات المغلقة.

الوظيفة والتأثير والمهام

يعمل عدد كبير من عمليات التمثيل الغذائي التي يتم التحكم فيها بالإنزيم بالتوازي في العصارة الخلوية ، وبعضها غير متوافق مع بعضها البعض. لذلك ، فإن تطور الكائنات متعددة الخلايا (حقيقيات النوى) قد أوجد إمكانية ترسيم مناطق صغيرة داخل العصارة الخلوية باستخدام أغشية ، تسمى مقصورات الخلية.

نظرًا لتشكيل عضيات وحويصلات وحويصلات منفصلة ومقصورات خلوية أخرى ، يمكن أن تشارك الإنزيمات المتدهورة والمتجددة في نفس الخلية في عمليات التمثيل الغذائي المعاكس بالتوازي. تتمثل إحدى الوظائف الرئيسية للعصارة الخلوية في تبادل المواد بالتعاون مع أجزاء من الهيكل الخلوي والمقصورات ، أي إطلاق المواد المطلوبة وامتصاص المواد الأخرى التي لم تعد مطلوبة أو لم تعد مطلوبة لإعادة تدويرها أو إرسالها للتخلص منها. مهمة أخرى مهمة من العصارة الخلوية ، بالتعاون مع الهيكل الخلوي ، وخاصة مع الأنابيب الدقيقة ، لتولي وتنظيم عمليات النقل داخل الخلية.

من أجل التعامل مع مهام النقل المختلفة ، يمكن أن يغير العصارة الخلوية لزوجتها بسرعة كبيرة من مائي إلى شبيه بالهلام والعكس صحيح. تشمل العديد من التحويلات الكيميائية الحيوية التي يتم التحكم فيها بشكل تحفيزي بواسطة الإنزيمات والفيتامينات والهرمونات عمليات الأكسدة والاختزال ، والتي تسمى تفاعلات الأكسدة والاختزال ، والتي لا تحدث فقط في الميتوكوندريا. الميتوكوندريا هي عضيات خلوية لها الحمض النووي الريبي الخاص بها والتي تلعب دورًا رئيسيًا عبر ما يسمى بالسلسلة التنفسية ، والتي ، من بين أمور أخرى ، تفاعلات الأكسدة والاختزال بين الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) وثنائي فوسفات الأدينوزين (ADP). يمكن أن تحتوي الخلايا المتعطشة جدًا للطاقة بسبب مهامها على عدة آلاف من الميتوكوندريا.

لا يحتفظ العصارة الخلوية بالجزيئات والمركبات المطلوبة فقط لتمكين عمليات التوليف أو التدهور المناظرة ، ولكن جزءًا من عمليات الترجمة الجينية يحدث أيضًا داخل العصارة الخلوية. يتم تحويل ما يسمى بـ messenger RNA ، نسخ من تسلسل الحمض النووي التكميلي من الحمض النووي الريبي ، في العصارة الخلوية إلى تخليق سلائف البروتينات (الببتيدات والببتيدات) ، أي إلى تسلسل مماثل من الأحماض الأمينية.

التعليم والوقوع والخصائص والقيم المثلى

يتكون العصارة الخلوية ، الجزء السائل من السيتوبلازم ، بالفعل أثناء انقسام الخلية. يتم التحكم في تركيبته هرمونيًا وإنزيميًا عبر تبادل المواد بين الخلايا وخارجها. يحتوي العصارة الخلوية على تركيبة مختلفة اعتمادًا على نوع الخلية والوضع ، وكما ذكرنا سابقًا ، يمكن أن تختلف اللزوجة في تتابع سريع من سائل إلى يشبه الهلام والعكس صحيح.

يتم تخزين المركبات الكارهة للماء التي تتطلبها الخلية والتي لا يمكن إذابتها في العصارة الخلوية المائية في حويصلات أو فجوات متحركة ويتم نقلها إلى المكان المطلوب. هناك أيضًا تبادل للمواد مع نواة الخلية ، والتي يتم فصلها عن العصارة الخلوية بواسطة غشاء مزدوج ، والذي يحدث عادةً عبر المسام النووية في غشاء الخلية. لا يمكن إعطاء القيم أو المعلمات المثلى للعصارة الخلوية بسبب التركيب المختلف اعتمادًا على نوع الخلية والوضع.

الأمراض والاضطرابات

تشير وفرة المهام والوظائف التي تفي بها مكونات السيتوبلازم - بما في ذلك العصارة الخلوية - إلى أن عمليات التمثيل الغذائي يمكن أن تتعطل أو تتوقف تمامًا من خلال تأثيرات السموم أو الأمراض ، مع عواقب طفيفة إلى خطيرة على الكائن الحي بأكمله.

على وجه الخصوص ، يمكن أن يحدث اضطراب في تبادل المواد بين الميتوكوندريا والعصارة الخلوية. العديد من الأسباب المختلفة لأمراض الميتوكوندريا معروفة ، وبعضها يمكن أن يكون وراثيًا أيضًا. عادة ما يكون إمداد الخلايا بالطاقة غير كافٍ ، مما يؤدي إلى ظهور أعراض مثل ضعف العضلات وحالات الإرهاق العامة. إذا كانت هناك أعراض نقص أو متلازمات نقص ، فعادةً لا يكون التمثيل الغذائي المضطرب في العصارة الخلوية هو سبب المشكلة ، ولكن الإمداد غير كافٍ.

من الأمراض الوراثية المعروفة ، وإن كانت نادرة ، اعتلال برودي العضلي. يؤدي الخلل الجيني إلى انخفاض نشاط Ca2 + -ATPase في عضلات الهيكل العظمي ، بحيث يكون هناك تراكم أيونات Ca2 + في العصارة الخلوية. هذا يعني أن عضلات الهيكل العظمي لا يمكن أن تسترخي إلا بعد تقلصها مع تأخير.