Zytoplasma und Zytoskelett sind die zwei am häufigsten vorkommenden Wörter während des Studiums der Zellbiologie. Obwohl sie auf den ersten Blick verwirrend wirken, handelt es sich um ganz andere Begriffe. Lass uns sie verstehen.
Cytoplasma ist eine dicke geleeartige Flüssigkeit, die in allen Arten von Zellen vorhanden ist. Es wird in prokaryotischen und eukaryotischen Zellen gefunden. Prokaryotische Zellen sind primitive Zellen, die keinen Kern haben. Eukaryotische Zellen kernhaltige Zellen. Das Zytoplasma im Zellkern ist getrennt und wird als Nukleoplasma bezeichnet.
Cytoplasma ist sehr wichtig für das Funktionieren von pflanzlichen und tierischen Zellen. In jeder Zelle befinden sich viele kleine Organellen wie Mitochondrien, Golgi-Apparat, Nukleolus usw. Diese Organellen werden in dem in der Zelle enthaltenen Zytoplasma suspendiert. Zytoplasma besteht aus Wasser, Salz und wenigen gelösten Nährstoffen. Es ist farblos und transluzent und wird auch als Cytosol bezeichnet.
Das Zytoplasma oder Zytosol enthält viele gelöste Enzyme, die dabei helfen, größere Moleküle in kleinere zu zerlegen, so dass sie von den Organellen verwendet werden können. Zum Beispiel ist das Glukosemolekül zu groß, um für die innere Atmung in die Mitochondrien einzudringen. So wird es im Zytoplasma in ein kleineres Molekül zerlegt und von den Mitochondrien zur weiteren Verwendung aufgenommen. In ähnlicher Weise werden auch andere Proteine, Kohlenhydrate und Fette im Zytoplasma teilweise verdaut, bevor sie von anderen Organellen aufgenommen werden. Die Abfallprodukte der Stoffwechselaktivität werden im Zytoplasma gelöst.
Das Zytoplasma hilft auch bei der Bewegung von Nährstoffen in der Zelle. Die Bewegung wird als zytoplasmatisches Streaming bezeichnet. Das Zytoplasma verhindert auch das Zusammenfallen der Organellen, indem sie voneinander getrennt werden. Das Zytoplasma gibt den pflanzlichen und tierischen Zellen eine Form. Es wirkt auch als Stoßdämpfer, wenn zwei Zellen zusammenstoßen. Es schützt die Organellen sowohl nach innen als auch nach außen. Viele zelluläre Aktivitäten treten auf, wie Glykolyse, Zellteilung und andere Stoffwechselfunktionen im Zytoplasma. Wenn die Zelle und das Cytoplasma als dreidimensionale Struktur betrachtet werden, wird die innere, körnige Masse Endoplasma und die äußere, klare und glasartige Schicht als Zellkortex oder Ektoplasma bezeichnet. Bei jeder zellulären Aktivität erfolgt die Bewegung von Calciumionen zwischen dem zellulären Zytoplasma und der äußeren zellulären Flüssigkeit.
Der Begriff Zytoskelett wurde erstmals 1903 von dem russischen Wissenschaftler Nikolai K. Koltsov gegeben. Das Zytoskelett ist ein wichtiger Bestandteil des Zytoplasmas. Es ist ein Netzwerk von miteinander verflochtenen Proteinfasern. Das Zytoskelett ist von Natur aus sehr dynamisch, da es immer wieder zusammenbricht und zum Teil wieder aufgebaut wird. Es kommt in allen prokaryotischen und eukaryotischen Zellen vor, nämlich in pflanzlichen, tierischen und Pilzzellen. Die Proteine, aus denen das Zytoskelett in den Zellen verschiedener Organismen besteht, sind unterschiedlich und haben unterschiedliche Eigenschaften und Wechselwirkungen.
Das Zytoskelett von menschlichen und tierischen Zellen hat drei Hauptproteinkomponenten - Mikrofilamente, die als Actin bezeichnet werden, Mikrotubuli, die als Tubulin bezeichnet werden, und Zwischenfilamente.
Das Zytoskelett ist der Teil des Zytoplasmas, der dazu beiträgt, der Zelle Form und Struktur zu verleihen. Sie bietet auch einen mechanischen Widerstand, der verhindert, dass die Zelle zusammenbricht. Das Zytoskelett zieht sich zusammen und entspannt sich, wodurch sich die Zelle und ihre Umgebung verändern können, während sie durch engere Bereiche des Körpers gehen. Diese Funktion hilft bei der Zellmigration.
Das Zytoskelett spielt eine wichtige Rolle beim Signalaustausch zwischen Zellen, der Aufnahme von Ionen aus extrazellulärer Flüssigkeit (Endozytose) und der chromosomalen Segregation während der Zellteilung und der Aufteilung der Mutterzellen in zwei Tochterzellen (Zytokinese). Das Zytoskelett hilft bei der intrazellulären Bewegung von Molekülen und Nährstoffen.
Man nimmt an, dass das Zytoskelett auch als Matrize für den Aufbau einer Zellwand fungiert und bestimmte Strukturen für die Zellbewegung wie Flagellen, Zilien, Lamellipodien und Podosomen bildet.
Das wichtigste Beispiel für die Zytoskelettfunktion ist die Muskelzellkontraktion, bei der sich Aktin und Myosin-Proteine zusammenziehen und verlängern, so dass sich der gesamte Muskel verkürzen und verlängern kann.
Zusammenfassend können wir sagen, dass das Zytoskelett ein integraler Bestandteil des Zytoplasmas ist und viele der zytoplasmatischen Funktionen auf das Vorhandensein eines Zytoskeletts zurückzuführen sind.