De Caryoplasm er betegnelsen som brukes for å beskrive protoplasmaet innenfor cellekjerner, som skiller seg fra cytoplasmaen spesielt i dens elektrolyttkonsentrasjon. Karyoplasma skaper et optimalt miljø for replikering og transkripsjon av DNA. Hos diabetikere kan cellekjerneinneslutninger av glykogen være til stede i kariotasen.
Hva er caryoplasma?
Cellekjerner er lokalisert i cytoplasma. De er avrundede organeller av eukaryote celler. Cellekjernen inneholder arvestoffet i en celle. Alle cellekjerner skilles fra cytoplasmaet med en dobbel membran. Denne doble matrisen kalles atomkonvolutten.
Arvematerialet er inneholdt i det som deoksyribonukleinsyre. Begrepene kjernefysisk og karyo refererer til cellekjernene. Det greske uttrykket karyon betyr kjerne. Caryoplasma er således det nukleære plasma eller nukleoplasma i cellekjerner. Dette er hele cellekjernens innhold bak atomkonvolutten. Hovedkomponentene i cellekjernen er kromatin, trådlignende dekondenserte kromosomer og nukleoli. Karyoplasma er en del av protoplasma.
Dette refererer til cellevæsken inkludert dens kolloidale komponenter. Protoplasmaet består av caryoplasma og cytoplasma. Den levende delen av cellen er cytoplasma som er omgitt av cellemembranen. Atommembranen skiller de to plasmaformene. Hovedforskjellen mellom caryoplasma og cytoplasma er konsentrasjonen av oppløste elektrolytter. Karyolymfen tilsvarer ustrukturert karyoplasma. Det kalles kjernesaft og er gjennomsyret av proteinstrukturen i kjernematrisen. Karyoplasmaet samspiller med cytoplasmaet via kjerneporene.
Anatomi og struktur
Det er hovedsakelig vann i caryoplasma. Under lysmikroskopet virker det homogent i et ufarget preparat. Mørkere tetthet kan vises på steder.
Disse tetthetene er kjernefysiske legemer eller nukleoli og granulatet av kromatin. Kromatin er klumping og nedbør av fine kromosomfibriller. Etter farging er kromosentrene i dem gjenkjennelige som større biter. Kromatintettheten i caryoplasma er avhengig av celleaktivitet. Chromatin inneholder alltid nukleoproteiner, DNA, histonproteiner og ikke-histonproteiner. Knutepunktene til kromosomarmene kalles sentromerer. Lettere kromatinregioner tilsvarer løs kromatin.
Mørkere regioner tilsvarer de mer elektron-tette kromatinområdene der kromatinet har en tendens til å klumpe seg. Det lettere eukromatinet i kariotoplasmen må skilles fra det elektron-tette og mørkere heterokromatinet. Det er en jevn overgang mellom de to områdene. Lengre deler av ubrukt DNA klynges sammen i heterokromatinklumper av histonproteiner. Funksjonelle relevante seksjoner av DNA er derimot lokalisert i eukromatinet.
Funksjon og oppgaver
Hver celle styres fra kjernen. Nesten all genetisk informasjon om cellene er lokalisert i caryoplasma i cellekjernene. Arvestoffet i caryoplasma er bare synlig under celledeling og er ellers i en ustrukturert form. Alle metabolske prosesser av en celle foregår via RNA messenger molekyler i karoplasma.
Karyoplasmaet representerer også et ideelt miljø for prosessene med transkripsjon og replikasjon. Under transkripsjon overføres den genetiske informasjonen til cellekjernen til RNA. Denne prosessen foregår på en av de to trådene. DNA-strengen tar på seg rollen som en mal. Dets basesekvenser er komplementære til RNA. Transkripsjon skjer i cellekjernen ved hjelp av katalyse av DNA-avhengige RNA-polymeraser. Et mellomprodukt kjent som hnRNA dannes i de eukaryote celler. Modifisering etter transkripsjon gjør dette mellomproduktet til mRNA.
Atomplasma skaper de nødvendige miljøforholdene for disse prosessene. Det samme gjelder replikasjonsprosessene, der en kopi av DNA er laget. Karyoplasma er ikke minst av alle mitotiske. I den såkalte arbeidskjerne inneholder den mitotiske interfasen brukerinformasjonen i sin ikke-kondenserte og sammenkoblede form så vel som i euchromatin-nettverket. Så snart mitose har startet i cellekjernen, finner kromatinkondensasjon sted i cellens caryoplasma. Kromatinet er således igjen i en flerformet spiralformet og høyt ordnet form og gir dermed opphav til kromosomene.
Sykdommer
Celleskader undersøkes ofte histologisk. Denne undersøkelsen gjør det mulig å bestemme typen skade mer presist. Celleskader forårsaket av kjernefysiske inneslutninger i de berørte cellekjerner kan ofte observeres i denne sammenhengen.
Inneslutningene kan bestå av komponenter i cytoplasma eller fremmede stoffer. Cytoplasmatiske kjernefysiske inneslutninger er den vanligste formen. De kan oppstå fra en invaginasjon av atomkonvolutten, som kan observeres i svulster. Noen ganger i telofase er imidlertid cytoplasmatiske strukturer også inkludert i de nydannede datterkjernene. Dette fenomenet kan for eksempel være til stede i kolkisinforgiftning. I de fleste tilfeller er slike inneslutninger separert fra karyoplasmaen av deler av den nukleære konvolutten og viser degenerasjoner. Men de kan også trenge inn i caryoplasma. Dette er ofte tilfelle med glykogenavleiringer, som man kan se hos diabetikere.
Mindre partikler av glykogen fra cytoplasma trenger antagelig gjennom kjernefysiske porer inn i caryoplasmaet og danner store aggregater der. Det er mulig at caryoplasma også syntetiserer glykogenet og lar det polymerisere til større partikler. I tillegg til infeksjoner, er kjerneinneslutninger først og fremst assosiert med forgiftning. Inneslutningene kan ha alvorlige effekter på mitose. Hvis for eksempel kjerneinterfasen gjennomgår en tydelig endring, oppstår negative konsekvenser for cellene og hele organismen.
Disse forholdene diskuteres fremfor alt i sammenheng med vekstforstyrrelser. Karyoplasmaen kan også helt slippe ut fra en cellekjerne når membranen brister. Glasurmetoden for dermatologi benytter seg av denne forbindelsen.
