سیتوپلاسم و سیتوزول
سیتوپلاسم به تمام محتویات محصور شده توسط غشای پلاسمایی به جز هسته اطلاق میشود که شامل سیتوزول به همراه اندامکها، اسکلت سلولی و اجزای معلق در آن است. سیتوزول فاز ژلمانند آبی سیتوپلاسم است که بیشتر متابولیسم واسطهای در آن رخ میدهد؛ این فاز به شدت با پروتئینها و سایر ماکرومولکولها پر شده است، محیطی شلوغ که رفتار واکنشهای رخداده در آن را شکل میدهد.
Definition
سیتوپلاسم محتویات سلول در داخل غشای پلاسمایی به استثنای هسته است و سیتوزول فاز آبی و محلول آن است، محیطی که اندامکها در آن معلق هستند و بسیاری از واکنشهای متابولیکی در آن رخ میدهند.
Scope
این مدخل سیتوپلاسم را از سیتوزول متمایز میکند و ترکیب، خواص فیزیکی مانند تراکم ماکرومولکولی و فرآیندهایی که میزبان آنها هستند را شرح میدهد. این یک موضوع مرجع و آموزشی در زیستشناسی سلولی است. بررسی دقیق اندامکهای منفرد و اسکلت سلولی در مدخلهای مرتبط آمده است و هیچ راهنمایی بالینی ارائه نمیشود.
Core questions
- تفاوت بین سیتوپلاسم و سیتوزول چیست؟
- چه چیزی در سیتوزول حل یا معلق است؟
- چگونه ماهیت متراکم و شلوغ سیتوزول بر بیوشیمی تأثیر میگذارد؟
- کدام فرآیندهای سلولی در سیتوزول در مقابل اندامکها رخ میدهند؟
Key concepts
- سیتوپلاسم در مقابل سیتوزول
- سیتوزول به عنوان یک فاز آبی
- تراکم ماکرومولکولی
- اجزای سیتوپلاسمی (مانند گلیکوژن، قطرات لیپیدی)
- متابولیسم واسطهای در سیتوزول
- انتشار و ویسکوزیته سیتوپلاسم
- کندانساتهای زیستمولکولی
Key theories
- تراکم ماکرومولکولی
- ژو، ریواس و مینتون توضیح میدهند که چگونه غلظت بالای کل ماکرومولکولها در سیتوزول بخش بزرگی از حجم موجود را اشغال میکند و از نظر ترمودینامیکی به حالتهای فشرده، واکنشهای اتصال و تغییر سرعت واکنشها نسبت به محلول رقیق کمک میکند.
Mechanisms
سیتوزول یک محلول آبی غلیظ از یونها، متابولیتها و چگالی بالایی از پروتئینها و RNA است؛ این تراکم به این معنی است که بخش قابل توجهی از حجم اشغال شده است، که از نظر ترمودینامیکی به فشردهسازی و اتصال ماکرومولکولی کمک میکند و بر سرعت و تعادل واکنشها در مقایسه با شرایط رقیق تأثیر میگذارد. در داخل سیتوپلاسم، اندامکهای محدود به غشا، شبکه اسکلت سلولی و اجزای ذخیرهای مانند گرانولهای گلیکوژن و قطرات لیپیدی معلق هستند. بسیاری از مسیرهای متابولیکی اصلی، از جمله گلیکولیز، در سیتوزول رخ میدهند و کندانساتهای زیستمولکولی بدون غشا میتوانند از طریق جداسازی فاز برای سازماندهی واکنشهای خاص بدون غشای محدودکننده تشکیل شوند.
Clinical relevance
سیتوپلاسم محل بسیاری از متابولیسم سلول و مواد ذخیرهای است که در مقاطع بافتی دیده میشود، بنابراین ترکیب آن به بافتشناسی و آسیبشناسی مربوط میشود. این مدخل زیستشناسی سیتوپلاسمی طبیعی را برای مرجع و آموزش توصیف میکند و راهنمایی تشخیصی یا درمانی ارائه نمیدهد.
Evidence & guidelines
توضیحات ارائه شده در اینجا بر اساس بررسیهای بیوفیزیکی تراکم ماکرومولکولی و کتابهای درسی استاندارد زیستشناسی سلولی است؛ این یک علم پایه توصیفی است تا محتوای راهنمای بالینی.
History
میکروسکوپیستهای قرن نوزدهم پروتوپلاسم سلول را از هسته متمایز کردند و اصطلاح سیتوپلاسم برای نامگذاری محتویات غیر هستهای معرفی شد. با مکانیابی مسیرهای متابولیکی توسط بیوشیمی و تفکیک اندامکها توسط میکروسکوپ الکترونی، بخش محلول سیتوزول نامیده شد. کارهای بیوفیزیکی بعدی، که توسط ژو و همکارانش بررسی شد، تشخیص داد که این بخش به هیچ وجه یک محلول رقیق نیست و تراکم ماکرومولکولی به شدت بیوشیمی سلولی را تحت تأثیر قرار میدهد، و مطالعات اخیر کندانساتهای بدون غشا را به عنوان یک حالت سازماندهی سیتوپلاسمی اضافه کردهاند.
Key figures
- Allen P. Minton
- Huan-Xiang Zhou
- Germán Rivas
Related topics
Seminal works
- zhou-2008
- alberts-2015
Frequently asked questions
- آیا سیتوپلاسم و سیتوزول یکسان هستند؟
- خیر. سیتوپلاسم شامل تمام محتویات داخل غشای پلاسمایی به جز هسته، از جمله اندامکها و اسکلت سلولی است؛ سیتوزول فقط فاز آبی محلول اطراف است که یکی از اجزای سیتوپلاسم محسوب میشود.
- چرا تراکم در سیتوزول اهمیت دارد؟
- زیرا ماکرومولکولها بخش بزرگی از حجم را اشغال میکنند، غلظتهای مؤثر و رفتار مولکولها با محلول رقیق متفاوت است و به نفع کنفورماسیونهای پروتئینی فشرده و تعاملات اتصال است که بر نحوه پیشرفت واکنشها در سلول تأثیر میگذارد.