cairan intraseluler , seperti namanya, adalah berhasil ditemukan cairan dalam sel. Pada manusia, misalnya, air yang terkandung dalam kompartemen internal semua sel mewakili lebih dari 40% berat badan pria dewasa.
Tubuh manusia dan hewan lain terdiri dari kurang lebih 60% air, yang terbagi antara dua kompartemen: ruang intraseluler (di dalam sel) dan ruang ekstraseluler (di sekitar dan di luar sel). ).
Representasi sel manusia eukariotik
Cairan yang terkandung dalam ruang ekstraseluler dikenal sebagai cairan ekstraseluler dan ini dapat dibagi, pada gilirannya, menjadi cairan interstisial dan plasma darah; mewakili 20% dari berat badan manusia.
Namun, cairan intraseluler (yang terkandung dalam ruang intraseluler) hanya satu: yang tertutup oleh membran plasma sel mana pun. Pada manusia dewasa, jumlah cairan intraseluler dari semua selnya melebihi 40% dari berat tubuhnya.
Sekitar 70% dari berat segar sel, baik itu hewan atau tumbuhan, adalah air, itulah sebabnya kita mengatakan bahwa ini adalah salah satu unsur paling melimpah dari cairan intraseluler.
Dengan pernyataan ini, sebagai tambahan, kita memahami bahwa interaksi air dengan komponen seluler lainnya sangat penting untuk kimia seluler.
Oleh karena itu, cairan intraseluler adalah cairan di mana sebagian besar reaksi katalitik yang diperlukan untuk kehidupan terjadi baik dari titik metabolisme (untuk memperoleh dan menggunakan energi) dan homeostatik (untuk pemeliharaan kondisi internal), serta untuk replikasi. , transkripsi dan translasi DNA seluler .
Indeks artikel
Karakteristik cairan intraseluler
Skema sel hewan yang menunjukkan komponen sitosol dan intraseluler (Sumber: Alejandro Porto / CC0, melalui Wikimedia Commons)
Banyak buku teks mengacu pada cairan intraseluler sebagai sitosol, yang dipisahkan dari ruang ekstraseluler (dan cairan yang terkandung di dalamnya) dengan adanya membran plasma.
Membran plasma tidak lebih dari penghalang semi-permeabel yang memungkinkan lewatnya beberapa zat dan mencegah lewatnya zat lain. Struktur ini, fundamental bagi keberadaan sel, terdiri dari lapisan ganda lipid dan banyak protein terkait (periferal dan transmembran).
Mari kita ingat bahwa dalam sitosol sel eukariotik , selain cairan intraseluler dan segala sesuatu yang terkandung di sana, ada serangkaian organel membran yang melakukan fungsi seluler yang berbeda, sehingga cairan intraseluler hanya diwakili oleh “cairan ” bagian.
Ini volumenya kecil
Cairan intraseluler, kemudian, terkandung dalam ruang yang cukup kecil (ukuran sel) sehingga, bila dipertimbangkan untuk setiap sel individu, volume yang sangat kecil, setara dengan 1 atau 2 picoliter (1 picoliter adalah sepersejuta bagian dari 1 pikoliter). mikroliter yang, pada gilirannya, adalah sepersejuta liter).
Memiliki banyak zat terlarut
Selain terdiri dari air, dalam cairan intraseluler terdapat sejumlah besar zat terlarut: ion, protein, dan molekul lain. Namun, viskositas cairan ini sangat mirip dengan air.
PH cairan intraseluler dalam sel hewan tetap konstan antara 6 dan 7,5, tetapi ini dapat bervariasi baik sehubungan dengan jenis sel dan sehubungan dengan wilayah intraseluler yang dipertimbangkan (lisosom, misalnya, adalah organel dengan pH yang lebih asam) .
Pertukaran antara ruang intraseluler dan ruang ekstraseluler
Meskipun cairan intraseluler dan ekstraseluler tidak bersentuhan langsung satu sama lain, mereka bertukar air dan zat lain secara konstan, baik melalui mekanisme transpor aktif (yang memerlukan asupan energi) atau mekanisme transpor pasif (yang terjadi karena adanya gradien konsentrasi).
Jenis transportasi inilah yang menentukan perbedaan konsentrasi zat terlarut antara cairan intraseluler dan ekstraseluler; perbedaan yang sangat penting untuk berbagai fungsi seluler.
Pergerakan zat terlarut melalui membran plasma, baik menuju ruang intraseluler atau menuju ruang ekstraseluler, hampir selalu bergantung pada beberapa protein transpor yang terbenam dalam membran, yang berfungsi sebagai semacam “saluran”.
Pergerakan air dari satu kompartemen ke kompartemen lain juga dikenal sebagai osmosis dan merupakan faktor yang sangat penting yang menentukan redistribusi air (sebagai pelarut) antara bagian dalam dan luar sel, terutama ketika konsentrasi zat terlarut berubah. dalam dirinya.
Sampah dan makanan
Adanya media transpor yang menghubungkan cairan intraseluler dengan cairan ekstraseluler memungkinkan, misalnya, sel untuk membuang beberapa zat atau “limbah” yang tidak lagi mereka butuhkan ke lingkungan yang mengelilinginya dan, pada saat yang sama , untuk mengambil dari lingkungan mereka nutrisi dan zat terlarut.
Komposisi cairan intraseluler
Cairan intraseluler sebagian besar terdiri dari air, bagaimanapun juga, kita mengetahuinya karena suatu alasan sebagai pelarut universal.
Struktur molekul air, komponen utama cairan intraseluler (Gambar oleh MARIO OLAYA di www.pixabay.com)
Molekul dan ion yang berbeda dilarutkan dalam air cairan intraseluler. Ada konsentrasi besar protein (termasuk ratusan enzim), yang mewakili antara 20 dan 30% dari total berat sel.
Dalam cairan ini juga terdapat sejumlah besar ion, yang konsentrasinya dalam sel rata-rata manusia adalah sebagai berikut:
– Natrium (Na +): 10-30 mmol / L
– Kalium (K+): 130-150 mmol / L
– Magnesium (Mg2+): 10-20 mmol / L
– Kalsium (Ca2+): kurang dari 1 mmol / L
– Klorin (Cl-): 10-20 mmol / L
– Ion fosfat (PO4-): 100-130 mmol / L
– Ion bikarbonat (HCO3-): kurang dari 10 mmol / L
– Ion sulfat (SO4-): sekitar 20 mmol / L
Fitur
Fungsi utama cairan intraseluler (terutama air yang menyusunnya) adalah menyediakan media pendukung cairan untuk terjadinya reaksi enzimatik dasar sel.
Jadi, cairan ini, bersama dengan zat terlarutnya dan protein yang didistribusikan dan dimobilisasi di dalamnya, sejauh ini merupakan salah satu “bagian” sel yang paling penting.
Meskipun banyak reaksi metabolisme terjadi di dalam organel sel eukariotik, cairan seluler menyimpan jalur seperti glikolisis, glukoneogenesis, jalur pentosa fosfat, translasi dan sintesis banyak protein terlarut, antara lain.
Penting untuk dikomentari bahwa reaksi yang terjadi dalam cairan ini sangat bergantung pada jenis sel yang kita pertimbangkan, karena ada perbedaan antara tumbuhan , hewan, jamur dan protozoa, misalnya.
Referensi
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Biologi sel esensial. Ilmu Garland.
- Cooper, GM, & Ganem, D. (1997). Sel: pendekatan molekuler. Pengobatan Alam, 3 (9), 1042-1042.
- Fox, SI (2003). Fisiologi Manusia Rubah.
- Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologi (edisi ke-9). Brooks / Cole, Cengage Belajar: Amerika Serikat.
- Nelson, DL, Lehninger, AL, & Cox, MM (2008). Prinsip biokimia Lehninger. Macmillan.
