Ενδοκυτταρικά υγρά χαρακτηριστικά, σύνθεση και λειτουργίες

Το ενδοκυτταρικό υγρό είναι το υγρό που υπάρχει μέσα στα κύτταρα των πολυκύτταρων οργανισμών. Συνεπώς, αυτό το υγρό αποθηκεύεται εντός των ενδοκυτταρικών διαμερισμάτων του σώματος.

Το ενδοκυτταρικό διαμέρισμα είναι το σύστημα που περιλαμβάνει όλα τα υγρά που περικλείονται στα κύτταρα από τις μεμβράνες πλάσματος τους.

Όταν μιλάμε για κυτταρικές λειτουργίες, αυτός ο τύπος υγρού αναφέρεται συχνά ως κυτοσόλιο. Το κυτοσόλιο, τα οργανίδια και τα μόρια που βρίσκονται στο εσωτερικό αναφέρονται συλλογικά ως κυτταρόπλασμα.

Το αντίθετο από το ενδοκυτταρικό υγρό είναι το εξωκυτταρικό υγρό, το οποίο βρίσκεται έξω από τα κύτταρα στο εξωκυτταρικό διαμέρισμα.

Πολλά ένζυμα και κυτταρικοί μηχανισμοί λειτουργούν για τη μεταφορά τόσο των προϊόντων όσο και των αποβλήτων από το ενδοκυτταρικό υγρό στο εξωκυτταρικό υγρό, ενώ φέρνουν νέα θρεπτικά συστατικά και διαλυμένες ουσίες στο ενδοκυτταρικό υγρό.

Σε αντίθεση με το εξωκυτταρικό υγρό, το ενδοκυτταρικό υγρό έχει υψηλή συγκέντρωση καλίου και χαμηλή συγκέντρωση νατρίου.

Η κυτοσόλη αποτελείται κυρίως από νερό, διαλυμένα ιόντα, μικρά μόρια και μεγάλα υδατοδιαλυτά μόρια (όπως πρωτεΐνες). Τα μόρια του είναι σημαντικά για τον κυτταρικό μεταβολισμό.

Χαρακτηριστικά του ενδοκυτταρικού υγρού

Τα ανθρώπινα κύτταρα λούζονται σε υγρό, μέσα στο κύτταρο και έξω από το κελί. Στην πραγματικότητα, το νερό που βρίσκεται μέσα στα κύτταρα αποτελεί περίπου το 42% του σωματικού βάρους.

Το υγρό που βρίσκεται μέσα στα κύτταρα ονομάζεται ενδοκυτταρικό υγρό (IFC) και αυτό που βρίσκεται έξω από αυτά ονομάζεται εξωκυτταρικό υγρό (EFC για το ακρωνύμιο του στα αγγλικά).

Αυτά τα δύο υγρά διαχωρίζονται από μια ημιδιαπερατή μεμβράνη που περιβάλλει το κύτταρο. Αυτή η μεμβράνη καθιστά δυνατή την είσοδο και την έξοδο του υγρού, αλλά ταυτόχρονα αποτρέπει την είσοδο ανεπιθύμητων μορίων ή υλικών στο κύτταρο.

Το IFC είναι το κύριο συστατικό του κυτταροπλάσματος ή του κυτοσολίου. Αυτό το υγρό αποτελεί περίπου το 70% του συνολικού νερού του ανθρώπινου σώματος. ένας άνθρωπος μπορεί να έχει περίπου 25 λίτρα από αυτό.

Ο όγκος αυτού του υγρού είναι συνήθως αρκετά σταθερός, καθώς η ποσότητα του νερού που βρίσκεται στα κύτταρα ρυθμίζεται από το σώμα.

Αν η ποσότητα του νερού μέσα σε ένα κύτταρο πέσει σε πολύ χαμηλή τιμή, το κυτταρόπλασμα συγκεντρώνει υπερβολικά μεγάλο μέρος διαλυμένων ουσιών και δεν μπορεί να πραγματοποιήσει κανονικές κυτταρικές δραστηριότητες. Αντίθετα, αν πάει πολύ νερό εισέρχεται σε μια κυψέλη, μπορεί να εκραγεί και να καταστραφεί.

Το κυτοσόλιο είναι ο τόπος όπου συμβαίνουν πολλές χημικές αντιδράσεις. Στα προκαρυωτικά εμφανίζονται οι μεταβολικές αντιδράσεις.

Στα ευκαρυωτικά, είναι όπου οργανίδια και άλλες κυτοπλασμικές δομές αναστέλλονται. Δεδομένου ότι το κυτοσόλιο περιέχει διαλυμένα ιόντα, παίζει σημαντικό ρόλο στην οπισθορυθμία και την κυτταρική σηματοδότηση.

Συμμετέχει επίσης στη δημιουργία δυναμικών δράσης όπως συμβαίνει στα νευρικά, μυϊκά και ενδοκρινικά κύτταρα.

Σύνθεση ενδοκυτταρικού υγρού

Αυτό το υγρό περιέχει νερό, πρωτεΐνες και διαλελυμένες ουσίες. Οι διαλυμένες ουσίες είναι ηλεκτρολύτες, οι οποίες βοηθούν στη σωστή λειτουργία του σώματος. Ένας ηλεκτρολύτης είναι ένα στοιχείο ή ένωση που, όταν διαλύεται σε ένα υγρό, αποσυντίθεται σε ιόντα.

Υπάρχει μεγάλη ποσότητα ηλεκτρολυτών στο εσωτερικό του κυττάρου, αλλά το κάλιο, το μαγνήσιο και το φωσφορικό έχουν τις υψηλότερες συγκεντρώσεις.

Οι συγκεντρώσεις των άλλων ιόντων στο κυτταρόπλασμα ή στο ενδοκυτταρικό υγρό είναι πολύ διαφορετικές από τις εξωκυτταρικές. Το κυτοσόλιο περιέχει μεγάλες ποσότητες φορτισμένων μακρομορίων, όπως πρωτεΐνες ή νουκλεϊκά οξέα, για παράδειγμα, που δεν υπάρχουν έξω από το κύτταρο.

Το μείγμα των μικρών μορίων που βρίσκονται εδώ είναι απίστευτα πολύπλοκο, καθώς η ποικιλία των ενζύμων που εμπλέκονται στον κυτταρικό μεταβολισμό είναι τεράστια.

Αυτά τα ένζυμα εμπλέκονται στις βιοχημικές διεργασίες που διατηρούν τα κύτταρα και ενεργοποιούν ή απενεργοποιούν τις τοξίνες.

Η πλειονότητα του κυτοσολίου αποτελείται από νερό, το οποίο αποτελεί περίπου το 70% του συνολικού όγκου ενός τυπικού κυττάρου.

Το ρΗ του ενδοκυτταρικού υγρού είναι 7,4. Η κυτταρική μεμβράνη διαχωρίζει το κυτταρόπλασμα από το εξωκυτταρικό υγρό, αλλά μπορεί να περάσει από αυτό όταν είναι απαραίτητο μέσω εξειδικευμένων διαύλων.

Λειτουργίες

Πολλές κυτταρικές διεργασίες, κυρίως μεταβολικού χαρακτήρα, εμφανίζονται εδώ. Αυτές οι διαδικασίες περιλαμβάνουν τη σύνθεση πρωτεϊνών γνωστών ως γενετική μετάφραση, το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής (γλύκλος) και η κυτταρική διαίρεση (μίτωση και μείωση).

Το ενδοκυτταρικό υγρό επιτρέπει την ενδοκυτταρική μεταφορά των μορίων μέσω του κυττάρου και μεταξύ των κυτταρικών οργανιδίων. Οι μεταβολίτες μπορούν να μεταφερθούν κατά μήκος του ενδοκυτταρικού υγρού από την περιοχή παραγωγής στο σημείο όπου χρειάζονται.

Επιπλέον, παίζει σημαντικό ρόλο στη διατήρηση του δυναμικού δράσης του κυττάρου. Δεδομένου ότι η συγκέντρωση πρωτεΐνης είναι υψηλή εντός του ενδοκυτταρικού υγρού σε σύγκριση με το εξωκυτταρικό υγρό, οι διαφορές στις συγκεντρώσεις ιόντων τόσο εντός όσο και εκτός του κυττάρου γίνονται σημαντικές για τη ρύθμιση της όσμωσης.

Αυτό επιτρέπει να διατηρηθεί η ισορροπία του νερού μέσα στο κύτταρο για να το προστατεύσει και αυτό δεν εκραγεί.

Όσμωση και ενδοκυτταρικό υγρό

Η όσμωση είναι η διαδικασία στην οποία το νερό μετακινείται μέσα και έξω από το κελί. Η οσμωτική πίεση είναι η δύναμη που μετακινεί το υγρό από το ένα διαμέρισμα στο άλλο. Το επίπεδο οσμωτικής πίεσης παραμένει σχεδόν το ίδιο μεταξύ των διαμερισμάτων IFC και EFC.

Η οσμωτική πίεση μπορεί να οριστεί ως η προσέλκυση νερού σε διαλύματα / ηλεκτρολύτες. Εάν υπάρχει μείωση της ποσότητας νερού στο κελί, οι ηλεκτρολύτες κινούνται μέσα στην κυψέλη για να φτάσουν ξανά το νερό.

Κατά τον ίδιο τρόπο, συμβαίνει το αντίθετο: όταν το νερό σε μια κυψελίδα αυξάνεται, οι ηλεκτρολύτες κινούνται έτσι ώστε να βγαίνει το νερό.

Για παράδειγμα, όταν τρώτε κάτι με υπερβολικό νάτριο, είστε πολύ διψασμένοι. Αυτό που συμβαίνει είναι ότι το νάτριο συσσωρεύεται στο EFC, προκαλώντας το νερό να φεύγει από τα κύτταρα και να αραιωθεί. Η κυψελίδα στέλνει ένα μήνυμα στον εγκέφαλο ότι το κύτταρο αφυδατώνεται έτσι ώστε το άτομο να καταναλώνει περισσότερο νερό.

Και πάλι, συμβαίνει και το αντίθετο. Εάν υπάρχει πολύ νερό στο σώμα, το κύτταρο στέλνει επίσης ένα σήμα στον εγκέφαλο. Αυτό προκαλεί στον εγκέφαλο να κάνει τα νεφρά να παράγουν ούρα για να απαλλαγούν από την υπερβολική ποσότητα νερού.

Αναφορές

1. Ενδοκυτταρικό υγρό: ορισμός της σύνθεσης. Ανακτήθηκε από study.com
2. Εξωκυτταρικό υγρό. Ανάκτηση από britannica.com
3. Ενδοκυτταρικό υγρό. Ανακτήθηκε από το biologydictionary.com
4. Cytosol. Ανάκτηση από το protenatlas.org
5. Τα σωματικά υγρά. Ανακτήθηκε από courses.lumenlearning.com
6. Τα υγρά του σώματος και τα υγρά διαμερίσματα. Ανάκτηση από opentextbc.ca
7. Cytosol. Ανακτήθηκε από biology-online.org