Caractéristiques, composition, fonctions du fluide intracellulaire

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David Holt
Caractéristiques, composition, fonctions du fluide intracellulaire

le liquide intracellulaire, Comme son nom l'indique, c'est le liquide qui se trouve à l'intérieur des cellules. Chez l'homme, par exemple, l'eau contenue dans le compartiment interne de toutes les cellules représente plus de 40% du poids corporel d'un homme adulte.

Le corps de l'homme et celui des autres animaux est composé à plus ou moins 60% d'eau, qui se répartit entre ce que l'on pourrait considérer comme deux compartiments: l'espace intracellulaire (à l'intérieur des cellules) et l'espace extracellulaire (autour et hors des cellules).

Représentation de cellules humaines eucaryotes

Le fluide contenu dans l'espace extracellulaire est connu sous le nom de fluide extracellulaire et celui-ci peut être divisé, à son tour, en fluide interstitiel et en plasma sanguin; représentant 20% du poids corporel d'un être humain.

Cependant, le fluide intracellulaire (ce qui est contenu dans l'espace intracellulaire) n'en est qu'un: celui qui est enfermé par la membrane plasmique de n'importe quelle cellule. Chez un être humain adulte, la somme du liquide intracellulaire de toutes ses cellules dépasse 40% de son poids corporel.

Environ 70% du poids frais d'une cellule, qu'elle soit animale ou végétale, est de l'eau, c'est pourquoi nous disons que c'est l'un des éléments les plus abondants du fluide intracellulaire..

Avec cette déclaration, nous comprenons également que l'interaction de l'eau avec d'autres composants cellulaires est de la plus haute importance pour la chimie cellulaire..

Par conséquent, le fluide intracellulaire est le fluide dans lequel la plupart des réactions catalytiques nécessaires à la vie se produisent à la fois du point métabolique (pour obtenir et utiliser l'énergie) et homéostatique (pour le maintien des conditions internes), ainsi que pour la réplication. , transcription et traduction d'ADN cellulaire.

Index des articles

  • 1 Caractéristiques du liquide intracellulaire
    • 1.1 C'est un petit volume
    • 1.2 Il a beaucoup de substances dissoutes
    • 1.3 Échange entre l'espace intracellulaire et l'espace extracellulaire
    • 1.4 Déchets et nourriture
  • 2 Composition du liquide intracellulaire
  • 3 fonctions
  • 4 Références

Caractéristiques du liquide intracellulaire

Schéma d'une cellule animale montrant le cytosol et les composants intracellulaires (Source: Alejandro Porto / CC0, via Wikimedia Commons)

De nombreux manuels appellent le liquide intracellulaire le cytosol, qui est séparé de l'espace extracellulaire (et des fluides qu'il contient) grâce à la présence de la membrane plasmique..

La membrane plasmique n'est rien de plus qu'une barrière semi-perméable qui permet le passage de certaines substances et empêche le passage d'autres. Cette structure, fondamentale pour l'existence d'une cellule, est composée d'une double couche de lipides et de nombreuses protéines associées (périphériques et transmembranaires)..

Rappelons-nous que dans le cytosol d'une cellule eucaryote, en plus du fluide intracellulaire et de tout ce qui y est contenu, il existe une série d'organelles membraneuses qui remplissent différentes fonctions cellulaires, de sorte que le fluide intracellulaire n'est représenté que par le «fluide» partie.

C'est un petit volume

Le liquide intracellulaire, alors, est contenu dans un espace assez petit (la taille d'une cellule) donc il est, lorsqu'on le considère pour chaque cellule individuelle, un très petit volume, équivalent à 1 ou 2 picolitres (1 picolitre est le millionième partie de 1 microlitre qui, à son tour, est un millionième de litre).

A beaucoup de substances dissoutes

En plus d'être composé d'eau, il y a une énorme quantité de substances dissoutes dans le fluide intracellulaire: ions, protéines et autres molécules. Cependant, la viscosité de ce liquide est très similaire à celle de l'eau..

Le pH du fluide intracellulaire dans les cellules animales reste constant entre 6 et 7,5, mais celui-ci peut varier à la fois par rapport au type de cellule et par rapport à la région intracellulaire considérée (les lysosomes, par exemple, sont des organites avec un pH plus acide).

Échange entre l'espace intracellulaire et l'espace extracellulaire

Bien que les fluides intracellulaires et extracellulaires ne soient pas en contact direct les uns avec les autres, ils échangent constamment de l'eau et d'autres substances, soit par des mécanismes de transport actif (qui nécessitent un apport énergétique), soit par des mécanismes de transport passif (qui interviennent en faveur d'un gradient de concentration)..

Ces types de transport sont ce qui établit les différences de concentration de soluté entre les fluides intracellulaire et extracellulaire; différences très importantes pour diverses fonctions cellulaires.

Le mouvement des solutés à travers la membrane plasmique, soit vers l'espace intracellulaire, soit vers l'espace extracellulaire, dépend presque toujours de certaines protéines de transport immergées dans la membrane, qui fonctionnent comme une sorte de «canaux».

El movimiento del agua de un compartimiento al otro, además, se conoce como ósmosis y es un factor muy importante que determina la redistribución del agua (como solvente) entre el interior y el exterior celular, sobre todo cuando cambian las concentraciones de los solutos disueltos en elle.

Déchets et nourriture

L'existence d'un milieu de transport qui fait communiquer le fluide intracellulaire avec le fluide extracellulaire permet, par exemple, aux cellules de rejeter certaines substances ou «déchets» dont elles n'ont plus besoin dans l'environnement qui les entoure et, en même temps, prendre de leur environnement les nutriments et solutés essentiels.

Composition du fluide intracellulaire

Le fluide intracellulaire est composé principalement d'eau, après tout, nous le connaissons pour une raison en tant que solvant universel.

Structure d'une molécule d'eau, principal composant du fluide intracellulaire (Image de MARIO OLAYA sur www.pixabay.com)

Différentes molécules et ions sont dissous dans l'eau du fluide intracellulaire. Il existe une forte concentration de protéines (dont des centaines d'enzymes), qui représentent entre 20 et 30% du poids total d'une cellule.

Dans ce liquide, il y a également un grand nombre d'ions, dont les concentrations dans les cellules d'un être humain moyen sont les suivantes:

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

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

- Magnésium (Mg2 +): 10-20 mmol / L

- Calcium (Ca2 +): moins de 1 mmol / L

- Chlore (Cl-): 10-20 mmol / L

- Ion phosphate (PO4-): 100-130 mmol / L

- Ion bicarbonate (HCO3-): moins de 10 mmol / L

- Ions sulfates (SO4-): environ 20 mmol / L

Caractéristiques

La fonction principale du fluide intracellulaire (en particulier l'eau qui le compose) est de fournir un milieu de support fluide pour que les réactions enzymatiques fondamentales d'une cellule se produisent..

Ainsi, ce liquide, avec ses solutés dissous et les protéines qui y sont distribuées et mobilisées, est de loin l'une des «parties» les plus importantes d'une cellule..

Bien que de nombreuses réactions métaboliques se produisent à l'intérieur des organites des cellules eucaryotes, le fluide cellulaire héberge des voies telles que la glycolyse, la gluconéogenèse, la voie du pentose phosphate, la traduction et la synthèse de nombreuses protéines solubles, entre autres..

Il est important de noter que les réactions qui se produisent dans ce liquide dépendent, dans une large mesure, du type de cellule que nous considérons, car il existe des différences entre les plantes, les animaux, les champignons et les protozoaires, par exemple.

Les références

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A. D., Lewis, J., Raff, M.,… et Walter, P. (2013). Biologie cellulaire essentielle. Science de la guirlande.
  2. Cooper, G. M. et Ganem, D. (1997). La cellule: une approche moléculaire. Médecine de la nature, 3 (9), 1042-1042.
  3. Fox, S. I. (2003). Physiologie humaine Fox.
  4. Solomon, E. P., Berg, L. R. et Martin, D. W. (2011). Biology (9e éd.). Brooks / Cole, Cengage Learning: États-Unis.
  5. Nelson, D. L., Lehninger, A. L. et Cox, M. M. (2008). Principes de Lehninger de la biochimie. Macmillan.

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