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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 anfühlt, ein Zellmolekül zu sein. Der Kern ist ein bekannter Begriff, und Sie wissen vielleicht, was ein Ribosom tut, aber worauf bezieht sich "Zytoplasma" genau? Kurz gesagt bedeutet dieser zelluläre Begriff alles, sowohl große als auch kleine, 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 zytoplasmatischer Flüssigkeit ist einer der Hauptgründe dafür, dass mehr als 50 Prozent des menschlichen Körpers aus Wasser besteht. Die Flüssigkeit enthält auch verschiedene Ionen, die für die Zellaktivität oder die homöostatische Aufrechterhaltung kritisch sind: Dazu gehören Calcium, Natrium, Kalium und Phosphat. Ein Beispiel dafür, wie wichtig Ionen sind, ist die Bewegung von Natrium- und Kaliumionen, die es einem Neuron ermöglicht, einen Nervenimpuls weiterzuleiten. 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 davon sind groß genug, um auf einem Objektträger sichtbar zu sein, und sie spielen jeweils eine wichtige Rolle für die zelluläre Funktion.
Zytoskelett
Das Zytoskelett ist eine komplexe Reihe von Proteinstäbchen und anderen Filamenten, die durch das Zytoplasma verlaufen. Diese Stäbchen, Mikrotubuli, Mikrofilamente und Zwischenfilamente genannt, 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. Die später beschriebenen Vesikel sind stark auf das Zytoskelett-Netzwerk angewiesen, um das richtige zelluläre Ziel zu erreichen.
Biomoleküle
Zu jedem Zeitpunkt im Lebenszyklus einer Zelle können Hunderte verschiedener Biomoleküle an Dutzenden verschiedener Stoffwechselwege und anderer Zellprozesse beteiligt sein, je nach Zelltyp. Auf molekularer Ebene drängen Proteine, Kohlenhydrate, Lipide und Nukleinsäuren die zytoplasmatische Flüssigkeit zusammen mit Wassermolekülen und Ionen. Leider kann dieser Schwall molekularer Aktivität mit einem Standardmikroskop nicht gesehen werden - es wäre ein unglaublicher Anblick, wenn man ihn anders sehen würde.
Vesikel
Vesikel sind die "Versandkartons", die vom endoplasmatischen Retikulum und dem Golgi-Apparat - beides wichtige Organellen - zur Herstellung von Biomolekülen in der gesamten Zelle verwendet werden. Diese membrangebundenen Packungen können auch zur Zellmembran geschickt werden, wo ihr Inhalt von der Zelle abgesondert oder in die Membran integriert werden kann. Eine spezielle Gruppe von Vesikeln, Lysosomen, verdient besondere Erwähnung, da es sich um hybride Vesikel-Organellen handelt. Die Zelle benötigt bestimmte Verdauungsenzyme, um schädliche Toxine und andere Verbindungen abzubauen. Dieselben Enzyme können jedoch wichtige Zellstrukturen zerstören. Der Golgi-Apparat verpackt diese Enzyme in Lysosomen, so dass die Zellteile geschützt sind.