Intrazelluläre Flüssigkeitseigenschaften, Zusammensetzung und Funktionen



Die intrazelluläre Flüssigkeit es ist die Flüssigkeit, die in den Zellen vielzelliger Organismen existiert. Daher wird diese Flüssigkeit in den intrazellulären Kompartimenten des Körpers gespeichert.

Das intrazelluläre Kompartiment ist das System, das alle in den Zellen durch ihre Plasmamembranen eingeschlossenen Flüssigkeiten einschließt.

Darstellung der eukaryotischen menschlichen Zelle.

Wenn über zelluläre Funktionen gesprochen wird, wird diese Art von Flüssigkeit oft als Zytosol bezeichnet. Das Zytosol, die Organellen und die Moleküle, die sich im Inneren befinden, werden zusammen als Zytoplasma bezeichnet.

Das Gegenteil der intrazellulären Flüssigkeit ist die extrazelluläre Flüssigkeit, die sich außerhalb der Zellen im extrazellulären Kompartiment befindet.

Viele Enzyme und zelluläre Mechanismen arbeiten, um sowohl Produkte als auch Abfall von der intrazellulären Flüssigkeit in die extrazelluläre Flüssigkeit zu transportieren, während sie neue Nährstoffe und gelöste Stoffe in die intrazelluläre Flüssigkeit bringen.

Im Gegensatz zur extrazellulären Flüssigkeit weist die intrazelluläre Flüssigkeit eine hohe Konzentration an Kalium und eine geringe Konzentration an Natrium auf.

Das Cytosol besteht hauptsächlich aus Wasser, gelösten Ionen, kleinen Molekülen und großen Molekülen, die in Wasser löslich sind (wie Proteine). Seine Moleküle sind wichtig für den Zellstoffwechsel.

Merkmale der intrazellulären Flüssigkeit

Menschliche Zellen werden in Flüssigkeit, innerhalb der Zelle und außerhalb der Zelle gebadet. Tatsächlich macht das Wasser in den Zellen etwa 42% des Körpergewichts aus.

Die Flüssigkeit, die sich in den Zellen befindet, wird als intrazelluläre Flüssigkeit (IFC) bezeichnet und diejenige, die sich außerhalb von ihnen befindet, wird als extrazelluläre Flüssigkeit bezeichnet (EFC für ihr Akronym auf Englisch).

Diese beiden Flüssigkeiten sind durch eine semipermeable Membran getrennt, die die Zelle umgibt. Diese Membran ermöglicht den Ein- und Austritt der Flüssigkeit, verhindert aber gleichzeitig, dass unerwünschte Moleküle oder Materialien in die Zelle gelangen.

Die IFC ist der Hauptbestandteil des Zytoplasmas oder Zytosols. Diese Flüssigkeit macht etwa 70% des gesamten Wassers des menschlichen Körpers aus; Ein Mann kann etwa 25 Liter davon haben.

Das Volumen dieser Flüssigkeit ist normalerweise ziemlich stabil, da die Menge an Wasser, die in den Zellen gefunden wird, vom Körper reguliert wird.

Wenn die Wassermenge in einer Zelle auf einen zu niedrigen Wert fällt, konzentriert das Cytosol zu viele gelöste Stoffe und kann keine normalen zellulären Aktivitäten durchführen. Im Gegenteil, wenn zu viel Wasser in eine Zelle eindringt, kann es explodieren und sich selbst zerstören.

Das Zytosol ist der Ort, an dem viele chemische Reaktionen stattfinden. In Prokaryoten kommt es zu metabolischen Reaktionen.

In Eukaryoten sind Organellen und andere zytoplasmatische Strukturen suspendiert. Da das Zytosol gelöste Ionen enthält, spielt es eine wichtige Rolle bei der Osmoregulation und Zellsignalisierung.

Es ist auch an der Erzeugung von Aktionspotentialen beteiligt, wie sie in Nerven-, Muskel- und endokrinen Zellen vorkommen.

Zusammensetzung der intrazellulären Flüssigkeit

Diese Flüssigkeit enthält Wasser, Proteine ​​und gelöste gelöste Stoffe. Die gelösten Stoffe sind Elektrolyte, die dazu beitragen, dass der Körper ordnungsgemäß funktioniert. Ein Elektrolyt ist ein Element oder eine Verbindung, die sich, wenn sie in einer Flüssigkeit gelöst ist, in Ionen zersetzt.

Es gibt eine große Menge an Elektrolyten in der Zelle, aber Kalium, Magnesium und Phosphat haben die höchsten Konzentrationen.

Die Konzentrationen der anderen Ionen im Zytosol oder der intrazellulären Flüssigkeit sind sehr verschieden von denen der extrazellulären. Das Zytosol enthält große Mengen geladener Makromoleküle, wie beispielsweise Proteine ​​oder Nukleinsäuren, die außerhalb der Zelle nicht existieren.

Die Mischung der kleinen Moleküle, die hier gefunden werden, ist unglaublich komplex, da die Vielfalt der Enzyme, die am Zellstoffwechsel beteiligt sind, immens ist.

Diese Enzyme sind an den biochemischen Prozessen beteiligt, die Zellen erhalten und Toxine aktivieren oder deaktivieren.

Der größte Teil des Zytosols besteht aus Wasser, das etwa 70% des Gesamtvolumens einer typischen Zelle ausmacht.

Der pH-Wert der intrazellulären Flüssigkeit beträgt 7,4. Die Zellmembran trennt das Zytosol von der extrazellulären Flüssigkeit, kann sie aber bei Bedarf durch spezialisierte Kanäle passieren.

Funktionen

Viele zelluläre Prozesse, hauptsächlich metabolische, treten hier auf. Diese Prozesse umfassen die Synthese von Proteinen, die als genetische Translation bekannt sind, das erste Stadium der Zellatmung (Glykostose) und die Zellteilung (Mitose und Meiose).

Die intrazelluläre Flüssigkeit ermöglicht den intrazellulären Transport der Moleküle durch die Zelle und zwischen den Zellorganellen. Die Metaboliten können entlang der intrazellulären Flüssigkeit von dem Bereich ihrer Produktion zu dem Ort transportiert werden, an dem sie benötigt werden.

Darüber hinaus spielt es eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung des Aktionspotentials der Zelle.Da die Proteinkonzentration innerhalb der intrazellulären Flüssigkeit im Vergleich zur extrazellulären Flüssigkeit hoch ist, werden Unterschiede in der Ionenkonzentration sowohl innerhalb als auch außerhalb der Zelle wichtig, um die Osmose zu regulieren.

Dies ermöglicht es, das Wassergleichgewicht in der Zelle aufrechtzuerhalten, um es zu schützen und nicht zu explodieren.

Osmose und intrazelluläre Flüssigkeit

Osmose ist der Prozess, bei dem Wasser in die Zelle ein- und austritt. Osmotischer Druck ist die Kraft, die Flüssigkeit von einem Kompartiment zum anderen bewegt. Das Niveau des osmotischen Drucks bleibt zwischen den IFC- und EFC-Kompartimenten nahezu gleich.

Der osmotische Druck kann als die Anziehung von Wasser zu gelösten Stoffen / Elektrolyten definiert werden. Wenn Wasser in der Zelle abnimmt, bewegen sich die Elektrolyte in der Zelle, damit das Wasser wieder eintritt.

Auf die gleiche Weise geschieht das Gegenteil: Wenn das Wasser in einer Zelle ansteigt, bewegen sich die Elektrolyte so, dass das Wasser austritt.

Zum Beispiel, wenn Sie etwas mit zu viel Natrium essen, sind Sie sehr durstig. Was passiert, ist, dass sich Natrium im EFC ansammelt, wodurch das Wasser die Zellen verlässt und es verdünnt. Die Zelle sendet ein Signal an das Gehirn, dass die Zelle dehydriert, so dass die Person mehr Wasser verbraucht.

Und wieder passiert auch das Gegenteil. Wenn zu viel Wasser im Körper ist, sendet die Zelle auch ein Signal an das Gehirn. Dies führt dazu, dass das Gehirn die Nieren veranlasst, Urin zu produzieren, um überschüssiges Wasser zu entfernen.

Referenzen

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