5.3 : Cytoplasm

يتكون السيتوبلازم من عضيات وإطار من سقالات البروتين يسمى الهيكل الخلوي المعلق في محلول مائي ، العصارة الخلوية. العصارة الخلوية عبارة عن مرق غني بالماء والأيونات والأملاح والجزيئات العضوية المختلفة.

طي البروتين والطي الخاطئ

السيتوبلازم هو موقع للعديد من العمليات الخلوية ، بما في ذلك تخليق البروتين والطي. تعزز الطبيعة المائية للعزلة الخلوية طي البروتين بحيث يتم دفن السلاسل الجانبية للأحماض الأمينية الكارهة للماء في قلب البروتين بينما تواجه الأحماض الأمينية المحبة للماء العصارة الخلوية. ومع ذلك ، فإن الضغوط الخلوية مثل الشيخوخة والتغيرات في درجة الحموضة أو درجة الحرارة أو الأسمولية يمكن أن تسبب سوء طي البروتين. قد تتجمع البروتينات غير المطوية معا في السيتوبلازم لتشكيل مجاميع بروتينية غير قابلة للذوبان. هذه المجاميع متورطة في الاضطرابات التنكسية العصبية ، مثل مرض الزهايمر ومرض باركنسون.

تكوين الهيكل الخلوي ووظيفته

يتكون الهيكل الخلوي حقيقيات النواة من ثلاثة أنواع من البروتينات الخيطية - الأنابيب الدقيقة ، والخيوط الدقيقة ، والخيوط الوسيطة.

تتكون الأنابيب الدقيقة ، وهي أكبر نوع من الخيوط ، من بروتين التوبولين. إنها هياكل ديناميكية يمكن أن تنمو أو تتقلص عن طريق إضافة جزيئات التوبولين أو إزالتها من نهايات خيوطها. إنها توفر الاستقرار الهيكلي للخلية وتعمل كمسارات لنقل البروتينات والحويصلات وبعض العضيات داخل الخلية. بالإضافة إلى ذلك ، تلعب الأنابيب الدقيقة دورا مهما في انقسام الخلايا من خلال توفير إطار يوجه الكروموسومات إلى طرفي نقيض من الخلية.

الخيوط الدقيقة ، أو خيوط الأكتين ، هي خيوط هيكلية خلوية أصغر تتكون من بروتين يسمى الأكتين. يمكن أن تتجمع بروتينات الأكتين وتتفكك بسرعة لتشكيل خيوط. لذلك ، فإنها تمكن من الحركة في الكائنات وحيدة الخلية مثل الأميبا أو هجرة خلايا الدم البيضاء إلى مواقع العدوى. في خلايا العضلات الهيكلية ، تنزلق خيوط الأكتين على طول خيوط الميوسين للتوسط في تقلص العضلات.

الخيوط الوسيطة ليست ديناميكية مثل الأنابيب الدقيقة أو خيوط الأكتين. ومع ذلك ، مثل النوعين الآخرين من الخيوط ، فإنها توفر أيضا دعما هيكليا للخلية. تتكون الخيوط الوسيطة من أنواع مختلفة من البروتينات بناء على نوع الخلية المحدد. على سبيل المثال ، تحتوي الخيوط الوسيطة في الشعر والأظافر على الكيراتين ، بينما في خلايا العضلات ، تتكون هذه الخيوط من الديسمينات.