Caratteristiche del fluido intracellulare, composizione, funzioni

Lui Fluido intracellulare, Come suggerisce il nome, è il liquido trovato all'interno delle cellule. Nell'essere umano, ad esempio, l'acqua contenuta nel compartimento interno di tutte le cellule rappresenta oltre il 40% del peso corporeo di un uomo adulto.

Il corpo dell'uomo e quello di altri animali sono composti da più o meno del 60% di acqua, che è distribuita tra ciò che potrebbe essere considerato due compartimenti: lo spazio intracellulare (all'interno delle cellule) e lo spazio extracellulare (intorno e all'esterno delle cellule).

Rappresentazione della cellula umana eucariotica

Il liquido contenuto nello spazio extracellulare è noto come fluido extracellulare e questo può essere diviso, a sua volta, nel fluido interstiziale e nel plasma sanguigno; che rappresentano il 20% del peso corporeo di un essere umano.

Tuttavia, il fluido intracellulare (quello contenuto nello spazio intracellulare) è uno: quello che è bloccato dalla membrana plasmatica di qualsiasi cellula. In un essere umano adulto, la somma del fluido intracellulare di tutte le sue cellule supera il 40% del loro peso corporeo.

Circa il 70% del peso fresco di una cellula, animale o pianta, è acqua, quindi diciamo che questo è uno degli elementi più abbondanti di liquido intracellulare.

Con questa affermazione, inoltre, comprendiamo che l'interazione dell'acqua con gli altri componenti cellulari è della massima importanza per la chimica cellulare.

Pertanto, il fluido intracellulare è il fluido in cui si verificano la maggior parte delle reazioni catalitiche necessarie per la vita sia dal punto metabolico (per l'ottenimento e l'uso di energia) e l'omeostatico (per il mantenimento delle condizioni interne), come per la replicazione, la trascrizione e Traduzione del DNA cellulare.

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Caratteristiche del fluido intracellulare

Schema di una cellula animale in cui sono mostrati citosol e componenti intracellulari (fonte: Alejandro Porto / CC0, tramite Wikimedia Commons)

Molti libri di testo si riferiscono al fluido intracellulare come il citosol, che è separato dallo spazio extracellulare (e liquidi contenuti in questo) grazie alla presenza della membrana plasmatica.

La membrana plasmatica non è altro che una barriera semipermeabile che consente il passaggio di alcune sostanze ed evita il passaggio di altre. Questa struttura, fondamentale per l'esistenza di una cellula, è composta da un doppio strato di lipidi e molte proteine ​​associate (periferiche e transmembran).

Ricordiamo che nel citosol di una cellula eucariotica, oltre al fluido intracellulare e tutto ciò che è contenuto lì, esiste una serie di organelli membranosi che esercitano diverse funzioni cellulari, quindi il fluido intracellulare è rappresentato solo dalla parte "fluido".

È un piccolo volume

Il fluido intracellulare, quindi, è contenuto in uno spazio abbastanza piccolo (la dimensione di una cella) per quello che è, se considerato per ogni singola cella, un volume molto piccolo, equivalente a 1 o 2 picolitri (1 picolitro è la milionesima parte di 1 microlitro che, a sua volta, è la milionesimo di litro).

Ha molte sostanze disciolte

Oltre ad essere composto da acqua, nel fluido intracellulare c'è un'enorme quantità di sostanze disciolte: ioni, proteine ​​e altre molecole. Tuttavia, la viscosità di questo liquido è molto simile a quella dell'acqua.

Il pH del fluido intracellulare nelle cellule animali rimane costante tra 6 e 7.5, ma questo può variare sia rispetto al tipo di cellula che rispetto alla regione intracellulare considerata (i lisosomi, ad esempio, sono organelli con più pH acido).

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Scambia tra spazio intracellulare e spazio extracellulare

Sebbene i fluidi intra ed extracellulari non siano in contatto direttamente tra loro, scambiano costantemente acqua e altre sostanze, sia da meccanismi di trasporto attivi (che richiedono l'approvvigionamento energetico) o per le passività (che si verificano a favore di un gradiente di concentrazione).

Questi tipi di trasporto sono quelli che stabiliscono le differenze nella concentrazione di soluto tra fluido intracellulare ed extracellulare; Differenze che sono molto importanti per varie funzioni cellulari.

Il movimento del soluto attraverso la membrana plasmatica verso lo spazio intracellulare o verso l'estracellulare, dipende quasi sempre dalle proteine ​​del trasportatore immerse nella membrana, che funzionano come una sorta di "canali".

Il movimento dell'acqua da un compartimento all'altro, inoltre, è noto come osmosi ed è un fattore molto importante che determina la ridistribuzione dell'acqua (come solvente) tra l'interno e l'esterno cellulare, specialmente quando le concentrazioni del I soluti disciolti cambiano in lei.

Rifiuti e cibo

L'esistenza di mezzi di trasporto che comunicano al fluido intracellulare con l'Extracellulare rendono possibile che, ad esempio, le cellule si scaricano verso l'ambiente che li circonda alcune sostanze o "rifiuti" di cui non hanno più bisogno e, allo stesso tempo, che prendono dal loro ambiente nutriente e soluti essenziali.

Composizione fluida intracellulare

Il fluido intracellulare è composto principalmente dall'acqua, dopo tutto, per qualcosa che lo conosciamo come il solvente universale.

Struttura di una molecola d'acqua, il componente principale del fluido intracellulare (immagine di Mario Olaya in WWW.Pixabay.com)

Nell'acqua del fluido intracellulare viene sciolta diverse molecole e ioni. Vi è una grande concentrazione di proteine ​​(comprese centinaia di enzimi), che rappresentano tra il 20 e il 30% del peso totale di una cellula.

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In questo liquido ci sono anche molti ioni, le cui concentrazioni nelle cellule di un essere umano medio sono le seguenti:

- Sodio (Na+): 10-30 mmol/L

- Potassio (K+): 130-150 mmol/L

- Magnesio (mg2+): 10-20 mmol/l

- Calcio (Ca2+): meno di 1 mmol/L

- Cloro (cl-): 10-20 mmol/l

- Ioni fosfato (PO4-): 100-130 mmol/L

- Ioni bicarbonati (HCO3-): meno di 10 mmol/L

- Ioni solfato (SO4-): circa 20 mmol/l

Funzioni

La funzione principale del fluido intracellulare (in particolare l'acqua che lo compone) è fornire un supporto del fluido in modo che si verifichino le reazioni enzimatiche fondamentali di una cellula.

Pertanto, questo liquido, insieme ai suoi soluti disciolti e alle proteine ​​che sono distribuite e mobilitate, è con molto, una delle "parti" più importanti di una cellula.

Sebbene molte reazioni metaboliche si verifichino all'interno degli organelli delle cellule eucariotiche, percorsi delle case dei fluidi cellulari come la glicolisi, la gluconeogenesi, la via del pentosio fosfato, la traduzione e la sintesi di molte proteine ​​solubili, tra le altre.

È importante commentare che le reazioni che si verificano in questo liquido dipendono, in larga misura, dal tipo di cellula che consideriamo, poiché ci sono differenze tra piante, animali, funghi e protozoi, ad esempio.

Riferimenti

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