Przedział kuwety

Jako przedziały komórkowe w biologii są odpowiednio różne przestrzenie w komórce . Nawet wewnątrz organelli poszczególne przedziały są strukturalnie oddzielone od siebie. W przeciwieństwie do terminu „ organelli ”, który odnosi się zawsze do jednego obiektu (na przykład w mitochondrium ), określenie komora jest używana do sumy wszystkich podobnych miejsc komórkowych. W związku z tym komórka może mieć wiele mitochondriów, ale tylko jeden przedział mitochondrialny. Cytoplazma jest komora, a nie na przykład organellum.

Kolejne przedziały eukariontów składają się ze składników układu endomembranowego (np. Wnętrza retikulum endoplazmatycznego ), jądra komórkowego ( karioplazmy lub macierzy jądrowej ), mitochondriów ( macierzy ) oraz - jeśli występują, jak u roślin i zielonych alg - chloroplastów i innych plastydów ( Stroma ) oraz wakuole i wnętrza tylakoidów . Komora lityczna ma również specjalną formę .

Przedziały są zwykle oddzielone od siebie biomembranami , ale obszary komórki, które nie są oddzielone biomembraną, mogą również reprezentować przedziały, takie jak przedział heterochromatyczny i euchromatyczny w jądrze komórkowym. Za pomocą reguły kompartmentalizacji zaproponowanej przez Eberharda Schnepfa przedziały można przypisać do fazy plazmatycznej lub nie-plazmatycznej .

Znaczenie przedziałów komórkowych

Komórka jest podzielona na różne przestrzenie reakcyjne (przedziały), dzięki czemu na bardzo małej przestrzeni możliwe są różne reakcje metaboliczne. Tworzone są różne mikrośrodowiska. Wiele organelli ma biomembrany. Biomembrany stanowią rozgraniczenie najmniejszych obszarów od środowiska i umożliwiają selektywną przepuszczalność dzięki kontrolowanej przepuszczalności . W oddzielnych przedziałach mogą zachodzić różne procesy, np. B. procesy odtruwania, reakcje biochemiczne, które mogłyby wzajemnie wpływać na siebie, a tym samym na chemię całej komórki.

Gradienty stężeń mogą być również budowane przez membrany różnych przedziałów . Oznacza to, że stężenia substancji rozpuszczonych (np. Jonów, takich jak jony potasu lub wapnia) różnią się po obu stronach membrany. Ten gradient stężenia może np. B. być wykorzystywane przez białka do syntezy substancji lub transportu innych jonów przez błonę w zamian za jony.

Obecność przedziałów umożliwia wewnątrzkomórkowy podział pracy, dzięki czemu możliwe jest ogromne zróżnicowanie i wzrost wydajności wyspecjalizowanej komórki. Na poziomie komórkowym kompartmentalizacja jest zatem ewolucyjnym warunkiem wstępnym rozwoju złożonych, zróżnicowanych organizmów.

Podział komórki na przestrzenie reakcyjne (kompartmentalizacja) umożliwia również znaczne przyspieszenie reakcji metabolicznych. Stężenie cząstek metabolitów w mniejszych podprzestrzeniach komórkowych prowadzi do wzrostu prawdopodobieństwa zderzenia i szybkości reakcji ze względu na mniejsze odległości dyfuzji (patrz prawo Ficka ).

Ale wiele komórek prokariotycznych ma również przedziały. Jednym z najlepiej zbadane jest peryplazmatycznej na Proteobacteria , który znajduje się między błoną cytoplazmatyczną i błony zewnętrznej . Ten przedział zawiera między innymi ścianę komórkową .

Wnętrze komórek planctomycetes jest również silnie podzielone na przedziały, bez poznania żadnych szczegółów dotyczących funkcji poszczególnych ograniczonych przestrzeni. Innym przedziałem bakteryjnym znajdującym się w zielonych bakteriach niesiarkowychchlorosomy , które zawierają pochłaniające światło pigmenty tych bakterii fototroficznych .

Indywidualne dowody

  1. Hans Kleinig , Peter Sitte: Cell Biology , wydanie trzecie, Gustav Fischer Verlag., 1992