Intracellulaire vloeistofkenmerken, samenstelling, functies

1721
Anthony Golden
Intracellulaire vloeistofkenmerken, samenstelling, functies

De intracellulaire vloeistof, Zoals de naam al aangeeft, is het de vloeistof die in cellen wordt aangetroffen. Bij mensen vertegenwoordigt het water in het interne compartiment van alle cellen bijvoorbeeld meer dan 40% van het lichaamsgewicht van een volwassen man..

Het lichaam van mensen en dat van andere dieren bestaat voor ongeveer 60% uit water, dat is verdeeld over wat als twee compartimenten kan worden beschouwd: de intracellulaire ruimte (in cellen) en de extracellulaire ruimte (rond en buiten de cellen).

Eukaryotische weergave van menselijke cellen

De vloeistof in de extracellulaire ruimte staat bekend als extracellulaire vloeistof en deze kan op zijn beurt worden verdeeld in interstitiële vloeistof en bloedplasma; vertegenwoordigt 20% van het lichaamsgewicht van een mens.

Het intracellulaire fluïdum (dat wat zich in de intracellulaire ruimte bevindt) is er echter maar één: dat wat wordt omsloten door het plasmamembraan van een cel. Bij een volwassen mens is de som van de intracellulaire vloeistof van al zijn cellen meer dan 40% van zijn lichaamsgewicht.

Ongeveer 70% van het verse gewicht van een cel, of het nu dier of plant is, is water, daarom zeggen we dat dit een van de meest voorkomende elementen van de intracellulaire vloeistof is..

Met deze verklaring begrijpen we ook dat de interactie van water met andere cellulaire componenten van het grootste belang is voor cellulaire chemie..

Daarom is de intracellulaire vloeistof de vloeistof waarin de meeste katalytische reacties die nodig zijn voor het leven plaatsvinden, zowel vanuit het metabolische punt (voor het verkrijgen en gebruiken van energie) als homeostatisch (voor het behoud van interne condities), evenals voor de replicatie. , transcriptie en vertaling van cellulair DNA.

Artikel index

  • 1 Kenmerken van intracellulaire vloeistof
    • 1.1 Het is een klein volume
    • 1.2 Het heeft veel opgeloste stoffen
    • 1.3 Uitwisseling tussen de intracellulaire ruimte en de extracellulaire ruimte
    • 1.4 Afval en voedsel
  • 2 Samenstelling van intracellulaire vloeistof
  • 3 functies
  • 4 referenties

Kenmerken van intracellulaire vloeistof

Schema van een dierlijke cel met de cytosol en intracellulaire componenten (Bron: Alejandro Porto / CC0, via Wikimedia Commons)

Veel studieboeken verwijzen naar de intracellulaire vloeistof als het cytosol, dat is gescheiden van de extracellulaire ruimte (en de vloeistoffen die erin zitten) dankzij de aanwezigheid van het plasmamembraan..

Het plasmamembraan is niets meer dan een semi-permeabele barrière die de doorgang van sommige stoffen toelaat en de doorgang van andere verhindert. Deze structuur, die fundamenteel is voor het bestaan ​​van een cel, bestaat uit een dubbele laag lipiden en veel bijbehorende eiwitten (perifeer en transmembraan)..

Laten we niet vergeten dat er in het cytosol van een eukaryote cel, naast de intracellulaire vloeistof en alles wat zich daarin bevindt, een reeks vliezige organellen is die verschillende cellulaire functies vervullen, dus de intracellulaire vloeistof wordt alleen vertegenwoordigd door de 'vloeistof' een deel.

Het is een klein volume

De intracellulaire vloeistof bevindt zich dus in een vrij kleine ruimte (de grootte van een cel), dus het is, wanneer beschouwd voor elke individuele cel, een zeer klein volume, equivalent aan 1 of 2 picoliter (1 picoliter is het miljoenste deel van 1 microliter, wat op zijn beurt een miljoenste van een liter is).

Heeft veel opgeloste stoffen

Behalve dat het uit water bestaat, zit er een enorme hoeveelheid opgeloste stoffen in de intracellulaire vloeistof: ionen, eiwitten en andere moleculen. De viscositeit van deze vloeistof lijkt echter sterk op die van water..

De pH van de intracellulaire vloeistof in dierlijke cellen blijft constant tussen 6 en 7,5, maar dit kan variëren zowel met betrekking tot het type cel als met betrekking tot het beschouwde intracellulaire gebied (lysosomen zijn bijvoorbeeld organellen met een zuurdere pH).

Uitwisseling tussen de intracellulaire ruimte en de extracellulaire ruimte

Hoewel intracellulaire en extracellulaire vloeistoffen niet in direct contact met elkaar staan, wisselen ze constant water en andere stoffen uit, hetzij door actieve transportmechanismen (die energieopname vereisen) of passieve transportmechanismen (die optreden ten gunste van een concentratiegradiënt)..

Deze soorten transport bepalen de verschillen in concentratie opgeloste stof tussen intracellulaire en extracellulaire vloeistof; verschillen die erg belangrijk zijn voor verschillende cellulaire functies.

De beweging van opgeloste stoffen door het plasmamembraan, ofwel naar de intracellulaire ruimte ofwel naar de extracellulaire ruimte, hangt bijna altijd af van enkele transporteiwitten die in het membraan zijn ondergedompeld, die functioneren als een soort "kanalen"..

De beweging van water van het ene compartiment naar het andere wordt ook wel osmose genoemd en is een zeer belangrijke factor die de herverdeling van water (als oplosmiddel) tussen de binnenkant en de buitenkant van de cel bepaalt, vooral wanneer de concentraties van opgeloste opgeloste stoffen veranderen. in haar.

Afval en voedsel

Het bestaan ​​van een transportmedium dat de intracellulaire vloeistof met de extracellulaire communiceert, maakt het bijvoorbeeld mogelijk dat cellen bepaalde stoffen of 'afval' die ze niet langer nodig hebben, afvoeren naar de omgeving die hen omringt en tegelijkertijd om essentiële voedingsstoffen en opgeloste stoffen uit hun omgeving te halen.

Samenstelling van intracellulaire vloeistof

Intracellulaire vloeistof bestaat voornamelijk uit water, we kennen het tenslotte niet voor niets als het universele oplosmiddel.

Structuur van een watermolecuul, het belangrijkste bestanddeel van intracellulaire vloeistof (Afbeelding door MARIO OLAYA op www.pixabay.com)

Verschillende moleculen en ionen worden opgelost in het water van de intracellulaire vloeistof. Er is een grote concentratie aan eiwitten (waaronder honderden enzymen), die tussen 20 en 30% van het totale gewicht van een cel uitmaken.

In deze vloeistof bevinden zich ook een groot aantal ionen, waarvan de concentraties in de cellen van een gemiddelde mens als volgt zijn:

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

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

- Magnesium (Mg2 +): 10-20 mmol / L

- Calcium (Ca2 +): minder dan 1 mmol / L

- Chloor (Cl-): 10-20 mmol / L

- Fosfaation (PO4-): 100-130 mmol / L

- Bicarbonaation (HCO3-): minder dan 10 mmol / L

- Sulfaationen (SO4-): ongeveer 20 mmol / L

Kenmerken

De belangrijkste functie van de intracellulaire vloeistof (vooral het water waaruit het bestaat) is om een ​​vloeibaar ondersteuningsmedium te bieden voor het optreden van de fundamentele enzymatische reacties van een cel..

Deze vloeistof is dus, samen met de opgeloste opgeloste stoffen en de eiwitten die erin worden verspreid en gemobiliseerd, verreweg een van de belangrijkste "onderdelen" van een cel..

Hoewel veel metabolische reacties plaatsvinden in de organellen van eukaryote cellen, herbergt de cellulaire vloeistof routes zoals glycolyse, gluconeogenese, de pentosefosfaatroute, de translatie en synthese van vele oplosbare eiwitten, onder andere..

Het is belangrijk op te merken dat de reacties die optreden in deze vloeistof in hoge mate afhangen van het type cel dat we beschouwen, aangezien er verschillen zijn tussen bijvoorbeeld planten, dieren, schimmels en protozoa..

Referenties

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A. D., Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Essentiële celbiologie. Garland wetenschap.
  2. Cooper, G. M., & Ganem, D. (1997). De cel: een moleculaire benadering. Nature Medicine, 3 (9), 1042-1042.
  3. Fox, S. I. (2003). Fox menselijke fysiologie.
  4. Solomon, E. P., Berg, L. R., en Martin, D. W. (2011). Biologie (9e edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: VS..
  5. Nelson, D. L., Lehninger, A. L., & Cox, M. M. (2008). Lehninger principes van biochemie. Macmillan.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.