In cosa consiste il citoplasma?

Da un punto di vista molecolare, la cellula è un luogo affollato: basta camminare per le strade di New York City per avere un'idea di come sarebbe essere una molecola cellulare. Il nucleo è un termine familiare e potresti sapere cosa fa un ribosoma, ma a cosa si riferisce esattamente "citoplasma"? In breve, questo termine cellulare significa tutto, sia grande che piccolo, tra la membrana cellulare e la membrana nucleare.

Il citoplasma è di natura altamente fluida e il componente più ovvio di quel fluido è l'acqua. Il contenuto di fluido citoplasmatico è uno dei motivi principali per cui oltre il 50 percento del corpo umano è costituito da acqua. Il fluido contiene anche diversi ioni che sono fondamentali per l'attività cellulare o il mantenimento omeostatico: questi includono calcio, sodio, potassio e fosfato. Per un esempio di quanto siano importanti gli ioni, il movimento degli ioni sodio e potassio consente a un neurone di passare lungo un impulso nervoso. Puoi anche vedere questa parte del citoplasma indicata come citosol.

Gli altri componenti evidenti del citoplasma sono organelli come i mitocondri e l'apparato di Golgi. Alcuni di questi sono abbastanza grandi da essere visti su un vetrino da microscopio e ciascuno di essi svolge un ruolo importante nella funzione cellulare.

Il citoscheletro è una serie complessa di bastoncini proteici e altri filamenti che attraversano il citoplasma. Queste aste, chiamate microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi, aiutano a sostenere la cellula e consentono alla cellula di muoversi. Inoltre, agiscono come un tipo di "sistema autostradale" per il movimento di altri componenti citoplasmatici. Le vescicole, descritte in seguito, fanno molto affidamento sulla rete citoscheletrica per arrivare alla corretta destinazione cellulare.

In qualsiasi momento del ciclo di vita di una cellula, centinaia di biomolecole diverse potrebbero essere coinvolte in dozzine di diverse vie metaboliche e altri processi cellulari, a seconda del tipo di cellula. A livello molecolare, proteine, carboidrati, lipidi e acidi nucleici affollano il fluido citoplasmatico insieme a molecole d'acqua e ioni. Sfortunatamente, questa raffica di attività molecolare non può essere vista con un microscopio standard: sarebbe uno spettacolo incredibile vederla diversamente.

Le vescicole sono le "scatole di spedizione" utilizzate dal reticolo endoplasmatico e dall'apparato di Golgi - entrambi i principali organelli - per inviare biomolecole prodotte in tutta la cellula. Questi pacchetti legati alla membrana possono anche essere inviati alla membrana cellulare, dove il loro contenuto può essere secreto dalla cellula o integrato nella membrana. Un gruppo speciale di vescicole, i lisosomi, merita una menzione speciale perché sono organelli ibridi di vescicole. La cellula ha bisogno di alcuni enzimi digestivi per abbattere le tossine dannose e altri composti, ma quegli stessi enzimi potrebbero distruggere importanti strutture cellulari. L'apparato di Golgi confeziona questi enzimi in lisosomi in modo che le parti cellulari siano protette.