Back to chapter

4.5:

Sitoplazma

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Cytoplasm

Languages

Share

– [Öğretici] Ökaryotik hücrelerde sitoplazma, plazma zarı ile çekirdek zarı arasında kalan alandır. Prokaryotik hücrelerde çekirdek olmadığından, sitoplazma, plazma zarında bulunan her şeyi ifade eder. Her iki hücre tipinde sitoplazmik boşluğu, çok sayıda çözünür iyon, küçük moleküller ve makromoleküller içeren sulu bir çözelti olan sitozol adı verilen jel benzeri bir matris doldurur. Özellikle ökaryotik hücrelerde sitoplazma, hücrelere şeklini veren ve aynı zamanda hücre hareketliliğine ve nakline yardımcı olan bir lif ağı olan sitoskeletonun yanı sıra, sitosolde asılı halde bulunan zara bağlı çok sayıda organel içerir. Ancak sitoplazma, serbest ribozomlardan protein sentezi gibi organellerle ilişkisi olmayan pek çok hücre fonksiyonunun gerçekleştiği yerdir. Ayrıca, sitoplazmanın sulu yapısı, hidrofobik amino asit yan gruplarını protein çekirdeğine iterek proteinin katlanmasını kolaylaştırır.

4.5:

Sitoplazma

Sitoplazma, organellerden, sitozol adı verilen sulu bir çözelti ve hücre iskeleti adı verilen protein iskelelerinden oluşan bir çerçeveden oluşur. Sitozol, zengin bir iyon suyu, glikoz gibi küçük organik moleküller ve proteinler gibi makromoleküllerden oluşur. Sitoplazmada protein sentezi dahil çeşitli hücresel süreçler meydana gelir

Sitozolün bileşimi, hidrofobik amino asit yan zincirleri sulu çözeltiden uzağa ve protein çekirdeğine doğru yönlendirilecek şekilde protein katlanmasını teşvik eder. Bununla birlikte, yaşlanma ve pH, sıcaklık veya ozmolaritedeki değişiklikler gibi hücresel stresörler, proteinin yanlış katlanmasına sebep olur. Yanlış katlanmış proteinler, sitoplazmada çözünmeyen tortular oluşturmak için toplanabilir. Çözünmeyen protein kümeleri, Alzheimer hastalığı, Parkinson hastalığı ve amiyotrofik lateral skleroz gibi nörodejeneratif bozukluklarda rol oynar.

Hücre İskelet Kompozisyonu ve İşlevi

Ökaryotik hücre iskeleti üç tür protein flamentinden oluşur: mikrotübüller, mikrofilamentler ve ara filamentler.

En büyük filament türü olan mikrotübüller, protein tübülinden oluşur. Mikrotübüller, filamentlerinin uçlarından tübülin molekülleri ekleyerek veya çıkararak büyüyebilen veya küçülebilen dinamik yapılardır. Yapısal sağlamlık sağlarlar ve proteinlerin ve veziküllerin hücre içinde taşınması için yollar sağlarlar. Ek olarak, mikrotübüller, kromozomları hücrenin zıt uçlarına yönlendiren bir çerçeve sağlayarak hücre bölünmesinde çok önemli bir rol oynar.

Mikrofilamentler, en küçük hücre iskeleti filamentleridir ve aktin adı verilen bir proteinden yapılır. Aktin filamentler hızla birleşip sökülebilir. Bu nedenle, amip gibi tek hücreli organizmalarda hareket veya beyaz kan hücrelerinin enfeksiyon bölgelerine taşınmasını sağlarlar. İskelet kası hücrelerinde aktin lifleri, kas kasılmasına aracılık etmek için miyozin lifleri boyunca kayar.

Ara filamentler, mikrotübüller veya aktin filamentler kadar dinamik değildir. Yapısal destek sağlarlar ve spesifik hücre tipine bağlı olarak farklı protein türlerinden oluşurlar. Örneğin saç ve tırnaklardaki ara filamentler keratin içerirken kas hücreleri desmin içerir.

Suggested Reading

Thomas, Clément, and Christopher J. Staiger. "A dynamic interplay between membranes and the cytoskeleton critical for cell development and signaling." Frontiers in Plant Science 5 (2014): 335. [Source]

Sweeney, Patrick, Hyunsun Park, Marc Baumann, John Dunlop, Judith Frydman, Ron Kopito, Alexander McCampbell, et al. 2017. “Protein Misfolding in Neurodegenerative Diseases: Implications and Strategies.” Translational Neurodegeneration 6 (1): 6. [Source]