يلعب السيتوبلازم ، وهو عبارة عن مصفوفة شبه سائلة تحيط بنواة الخلية، دورًا حيويًا في عملية التمثيل الغذائي للخلايا حقيقية النواة. إنه بمثابة مركز صاخب حيث تحدث تفاعلات التمثيل الغذائي المختلفة ، مما يؤدي إلى العمليات الخلوية الأساسية. يتم تنظيم هذه التفاعلات بدقة للحفاظ على التوازن الدقيق لإنتاج الطاقة وتخليق الجزيئات الحيوية والتخلص من النفايات ، مما يدعم في النهاية نمو الخلايا وانقسامها وبقائها على قيد الحياة.
المسارات الأيضية الأولية التي تحدث في السيتوبلازم
تحلل السكر
تتضمن هذه العملية القديمة والأساسية تكسير جزيئات الجلوكوز إلى بيروفات وإطلاق كميات صغيرة من الطاقة على شكل أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) وتقليل نيكوتيناميد أدينين ثنائي النوكليوتيد (NADH). يعمل تحلل السكر في كل من الظروف الهوائية واللاهوائية ، مما يجعله مصدرًا مهمًا للطاقة للخلايا ، خاصة في أوقات زيادة الطلب أو محدودية توافر الأكسجين.
السيتوبلازم
تتشكل الأحماض الأمينية الفردية من خلال مسارات كيميائية حيوية معقدة، والتي تتطلب مشاركة العديد من الإنزيمات والعوامل المساعدة. تعمل هذه الأحماض الأمينية بمثابة لبنات بناء للبروتينات ، وهي الجزيئات الكبيرة الأساسية المسؤولة عن تنفيذ الوظائف الخلوية المختلفة والحفاظ على بنية الخلية.
علاوة على ذلك يحتوي السيتوبلازم على مسار فوسفات البنتوز (PPP). يعمل هذا المسار الأيضي بالتوازي مع تحلل السكر وهو حيوي لتوليد ريبوز-5-فوسفات وتقليل المكافئات في شكل NADPH. يعتبر ريبوز -5-فوسفات مكونًا رئيسيًا في تخليق النوكليوتيدات، بينما يعمل NADPH كعامل مختزل في عمليات التخليق الحيوي ، مثل الأحماض الدهنية وتخليق الكوليسترول ، وفي الدفاعات الخلوية ضد الإجهاد التأكسدي.
التخليق الحيوي للأحماض الدهنية
بالإضافة إلى هذه العمليات الأساسية ، فإن السيتوبلازم هو المكان الذي يحدث فيه التخليق الحيوي للأحماض الدهنية. يتم استخدام Acetyl-CoA ، وهو أحد منتجات تحلل السكر والمسارات الأيضية الأخرى ، في سلسلة معقدة من التفاعلات لتصنيع الأحماض الدهنية ، وهي مكونات أساسية لأغشية الخلايا وتعمل كجزيئات تخزين الطاقة في شكل دهون ثلاثية.
السيتوبلازم هو أيضًا موقع تفاعلات إزالة السموم المختلفة ، حيث يتم استقلاب المواد الضارة ومنتجات النفايات وتحييدها للحفاظ على التوازن الخلوي. وهذا يشمل تحلل المواد الغريبة الحيوية والأدوية والسموم.
في الختام يعمل السيتوبلازم كمحور مركزي لعدد لا يحصى من التفاعلات الأيضية الضرورية للتشغيل السليم للخلايا حقيقية النواة وبقائها على قيد الحياة. تؤكد أهميتها في إنتاج الطاقة وتوليف الجزيئات الحيوية وإدارة النفايات دورها الحاسم في الحفاظ على الصحة الخلوية ودعم عمليات الحياة.
