Aus molekularer Sicht ist die Zelle ein geschäftiger Ort – gehen Sie einfach durch die Straßen von New York City, um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie es sich anfühlen würde, ein zelluläres Molekül zu sein. Der Kern ist ein bekannter Begriff, und Sie wissen vielleicht, was ein Ribosom tut, aber worauf genau bezieht sich "Zytoplasma"? Kurz gesagt bedeutet dieser zelluläre Begriff alles, groß und klein, zwischen der Zellmembran und der Kernmembran.
Wasser und Ionen
Das Zytoplasma ist von Natur aus sehr flüssig, und der offensichtlichste Bestandteil dieser Flüssigkeit ist Wasser. Der Gehalt an Zytoplasmaflüssigkeit ist einer der Hauptgründe dafür, dass mehr als 50 Prozent des menschlichen Körpers aus Wasser bestehen. Die Flüssigkeit enthält auch mehrere verschiedene Ionen, die für die Zellaktivität oder die homöostatische Aufrechterhaltung entscheidend sind: Dazu gehören Kalzium, Natrium, Kalium und Phosphat. Ein Beispiel dafür, wie wichtig Ionen sind, ermöglicht die Bewegung von Natrium- und Kaliumionen einem Neuron, einen Nervenimpuls weiterzugeben. Sie können auch diesen Teil des Zytoplasmas sehen, der als Zytosol bezeichnet wird.
Organellen
Die anderen offensichtlichen Bestandteile des Zytoplasmas sind Organellen wie Mitochondrien und der Golgi-Apparat. Einige von ihnen sind groß genug, um auf einem Objektträger zu sehen, und sie alle spielen eine wichtige Rolle bei der Zellfunktion.
Zytoskelett
Das Zytoskelett ist eine komplexe Reihe von Proteinstäbchen und anderen Filamenten, die durch das Zytoplasma laufen. Diese Stäbchen, die als Mikrotubuli, Mikrofilamente und Zwischenfilamente bezeichnet werden, unterstützen die Zelle und ermöglichen der Zelle, sich zu bewegen. Darüber hinaus fungieren sie als eine Art "Autobahnsystem", auf dem sich andere zytoplasmatische Komponenten fortbewegen können. Vesikel, die später beschrieben werden, sind stark auf das Zytoskelett-Netzwerk angewiesen, um das richtige zelluläre Ziel zu erreichen.
Biomoleküle
Zu jedem beliebigen Zeitpunkt im Lebenszyklus einer Zelle können je nach Zelltyp Hunderte verschiedener Biomoleküle an Dutzenden verschiedener Stoffwechselwege und anderen Zellprozessen beteiligt sein. Auf molekularer Ebene drängen Proteine, Kohlenhydrate, Lipide und Nukleinsäuren zusammen mit Wassermolekülen und Ionen in die Zytoplasmaflüssigkeit. Leider kann diese Flut molekularer Aktivität mit einem Standardmikroskop nicht gesehen werden – es wäre ein unglaublicher Anblick, anders zu sehen.
Vesikel
Vesikel sind die "Versandkartons", die vom endoplasmatischen Retikulum und dem Golgi-Apparat – beides Hauptorganellen – verwendet werden, um hergestellte Biomoleküle durch die Zelle zu schicken. Diese membrangebundenen Verpackungen können auch an die Zellmembran geschickt werden, wo ihr Inhalt aus der Zelle sezerniert oder in die Membran integriert werden kann. Eine besondere Gruppe von Vesikel, Lysosomen, verdienen besondere Erwähnung, da sie hybride Vesikel-Organellen sind. Die Zelle benötigt bestimmte Verdauungsenzyme, um schädliche Toxine und andere Verbindungen abzubauen, aber dieselben Enzyme könnten wichtige Zellstrukturen zerstören. Der Golgi-Apparat verpackt diese Enzyme in Lysosomen, so dass die Zellteile geschützt werden.