4.5 : Цитоплазма

Цитоплазма состоит из органелл, водного раствора, называемого цитозолем, и каркаса из белка, называемого цитоскелетом. Цитозоль - это богатый бульоном ионов, небольших органических молекул, таких как глюкоза, и макромолекул, таких как белки. В цитоплазме происходит несколько клеточных процессов, включая синтез белка.

Состав цитозоля способствует сворачиванию белка, так что боковые цепи гидрофобных аминокислот ориентированы от водного раствора к ядру белка. Однако клеточные стрессоры, такие как старение и изменения pH, температуры или осмолярности, вызывают неправильную укладку белка. Неправильно свернутые белки могут агрегироваться с образованием нерастворимых отложений в цитоплазме. Нерастворимые белковые агрегаты вовлечены в нейродегенеративные расстройства, такие как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и боковой амиотрофический склероз.

Состав и функции цитоскелета

Цитоскелет эукариот состоит из нитчатых белков трех типов: микротрубочек, микрофиламентов и промежуточных филаментов.

Микротрубочки - самый крупный вид филаментов - состоят из белка тубулина. Микротрубочки - это динамические структуры, которые могут расти или сокращаться за счет добавления или удаления молекул тубулина с концов их нитей. Они обеспечивают структурную стабильность и отслеживают транспорт белков и везикул внутри клетки. Кроме того, микротрубочки играют решающую роль в делении клеток, обеспечивая основу, которая направляет хромосомы к противоположным концам клетки.

Микрофиламенты - это самый маленький тип филаментов цитоскелета, состоящий из белка, называемого актином. Нити актина могут быстро собираться и разбираться. Следовательно, они обеспечивают перемещение одноклеточных организмов, таких как амеба, или миграцию белых кровяных телец к участкам инфекции. В клетках скелетных мышц актиновые нити скользят по миозиновым нитям, опосредуя сокращение мускулов.

Промежуточные филаменты не так динамичны, как микротрубочки или актиновые филаменты. Они обеспечивают структурную поддержку и состоят из различных типов белков в зависимости от конкретного типа клеток. Например, промежуточные волокна волос и ногтей содержат кератин, тогда как мышечные клетки содержат десмин.