Cytoplasma en nucleoplasma zijn universele kenmerken van een eukaryote cel. Cytoplasma is het sap dat wordt omhuld door het celmembraan. Nucleoplasma is het sap dat wordt omhuld door de nucleaire envelop. Hoewel het cytoplasma in elke bekende cel wordt gevonden, wordt nucleoplasma alleen in eukaryote cellen gevonden. De grootste verschil tussen cytoplasma en nucleoplasma is dat cytoplasma is een vloeibare massa van de cel die is samengesteld uit celorganellen, terwijl nucleoplasma het sap van de kern is dat de nucleolus bevat.
Dit artikel kijkt naar,
1. Wat is Cytoplasm
- Definitie, fysieke aard, functie
2. Wat is Nucleoplasm
- Definitie, fysieke aard, functie
3. Wat is het verschil tussen Cytoplasm en Nucleoplasm
Cytoplasma is de vloeibare massa in de cel, exclusief de kern. In eukaryotische cellen bestaat cytoplasma uit de organellen van cytosol en cellen. Het cytosol is een gelachtige substantie die wordt ingesloten door het celmembraan. Organellen zijn de membraangebonden, interne structuren van een eukaryote cel. Prokaryoten hebben geen kern. Daarom bevindt prokaryoot genetisch materiaal zich ook in het cytoplasma. Bovendien missen prokaryote cellen ook andere membraangebonden organellen. Zo worden alle metabolieten in het cytoplasma opgelost en vinden alle cellulaire reacties, zoals eiwitsynthese en ademhaling, plaats in het cytoplasma van prokaryote cellen.
Het cytoplasma bestaat voor 80% uit water en is meestal kleurloos. Het bestaat uit twee secties, endoplasma, de geconcentreerde binnenruimte en het ectoplasma, de buitenste laag. Het ectoplasma wordt ook wel het celcortex. Na de uitsluiting van celorganellen en deeltjes, wordt de rest van het cytoplasma aangeduid als de groundplasm. Het wordt het hyaloplasm onder de lichtmicroscoop. Het groundplasm is een zeer complex polyfasisch systeem. Alle cytoplasmatische elementen en grote organellen zoals mitochondria en chloroplast worden in de grondplasma gesuspendeerd.
Cytoplasma bestaat uit drie componenten: cytosol, organellen en insluitsels. Het cytosol of het grondplasma bestaat uit opgeloste moleculen, cytoskeletfilamenten en water. Macromoleculaire crowding treedt op vanwege de aanwezigheid van de cytoskeletfilamenten. Opgeloste macromoleculen zijn geconcentreerd in bepaalde gebieden binnen het cytoplasma, dat bekend staat als crowding. Interacties tussen de componenten in het cytoplasma worden bepaald door de crowding.
Membraangebonden organellen worden gesuspendeerd in het cytosol zoals kern, mitochondria, endoplasmatisch reticulum, Golgi-apparaat, chloroplast, vacuole en lysosomen. Het gegeneraliseerde diagram van organellen gesuspendeerd in het cytoplasma is weergegeven in Figuur 1. Kleine deeltjes zoals calciumoxalaat, zetmeel, glycogeen en lipidedruppeltjes worden als insluitsels in het cytoplasma gesuspendeerd.
Figuur 1:
Organellen opgehangen in het Cytoplasma
De meeste cellulaire functies zoals metabole routes, waaronder glycolyse, translatie van mRNA's en de processen zoals celdeling komen voor in het cytoplasma. De stroom van de componenten door de cel wordt gehandhaafd door de permeabiliteit van het cytoplasma. De permeabiliteit is vereist door cellulaire functies zoals celsignalering, die diffusie van signaleringsmoleculen door de cel vereist. Calciumionen, die nodig zijn voor celsignalering en metabolische processen, bewegen in en uit het cytoplasma.
In planten worden de cytoplasmische bewegingen rond hun vacuolen aangeduid als de cytoplasmatische stroming.
Het sap in de kern wordt nucleoplasma genoemd. Het nucleoplasma is ook bekend als karyoplasm en kernsap. Nucleoplasma is ingesloten door de nucleaire envelop, die een dubbele membraanstructuur is. Het nucleoplasma in de kern is weergegeven in Figuur 2.
Figuur 2: Nucleoplasma in de kern
Nucleosol is het oplosbare vloeibare deel in het nucleoplasma. De nucleosol wordt ook wel het nucleair hyaloplasma. Het is een zeer gelatineuze klevende vloeistof die het chromatine en de nucleolus ondersteunt. Nucleoplasma bestaat voornamelijk uit water en een mengsel van verschillende moleculen en opgeloste ionen.
Chromatine en nucleolus worden gesuspendeerd in het nucleoplasma. Nucleoplasma behoudt de vorm en structuur van de kern. Nucleotide precursors en de enzymen, die nodig zijn voor de activiteiten die plaatsvinden in de kern, zijn vervat in het nucleoplasma. Nucleoplasma bevat de enzymen die nodig zijn voor DNA-replicatie en transcriptie. Post-transcriptionele modificaties van het mRNA en ribosoombiogenese komen ook voor in het nucleoplasma. Nucleoplasma onderhoudt het transport van materialen die nodig zijn voor het celmetabolisme en de functie. Gemodificeerde mRNA's worden van de kern naar het cytoplasma geëxporteerd.
Cytoplasma: Cytoplasma wordt gevonden in de cel.
nucleoplasma: Nucleoplasma wordt gevonden in de kern.
Cytoplasma: Cytoplasma wordt ingesloten door het celmembraan.
nucleoplasma: Nucleoplasma is ingesloten door de nucleaire envelop.
Cytoplasma: Cytoplasma is een gelatineuze structuur.
nucleoplasma: Nucleoplasma is een sterk gelatineuze structuur in vergelijking met het cytoplasma.
Cytoplasma: Organellen en insluitsels worden opgeschort.
nucleoplasma: Suborganellen genaamd nucleolus en chromatine worden gesuspendeerd in het nucleoplasma.
Cytoplasma: Cytoplasma is een universeel kenmerk van alle bekende cellen.
nucleoplasma: Nucleoplasma wordt alleen omvat door eukaryote cellen.
Cytoplasma: Het cytoplasma wordt tijdens cytokinese in twee cellen verdeeld.
nucleoplasma: Het nucleoplasma wordt vrijgegeven tijdens de nucleaire deling en opnieuw gevuld na de vorming van de nucleaire envelop.
De samenstelling van cytoplasma en nucleoplasma is verschillend van elkaar. Cytoplasma is samengesteld uit gesuspendeerde, membraangebonden organellen en insluitsels. Nucleoplasma mist membraan-gebonden organellen maar draagt nog steeds de nucleolus. Chromatine wordt geboren door het nucleoplasma. Het nucleoplasma wordt vrijgegeven en opnieuw gevuld tijdens de celdeling. Binnen het cytoplasma vinden enzymatische reacties plaats, zoals de omzetting van glucose in pyruvaat in de glycolyse. Ribosoombiogenese en post-transcriptionele modificaties in het mRNA komen voor in het nucleoplasma. Dit is het belangrijkste verschil tussen cytoplasma en nucleoplasma.
Referentie:
1. “cytoplasma”. Wikipedia, de gratis encyclopedie, 2017. Betreden 28 februari 2017.
2. “cytoplasma”. TutorVista.com, 2017. Betreden 28 februari 2017.
3. “nucleoplasm”. Wikipedia, de gratis encyclopedie, 2016. Betreden 28 februari 2017.
4. "Nucleoplasm-functie". MEDICAL Dictionary, 2017. Gisteren 28 februari 2017 geopend .
5. “nucleoplasm”. Plantleven, 2017. Betreden 28 februari 2017.
Afbeelding met dank aan:
1. "Eukaryote cel (dier)" door Mediran - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Afbeelding 04 03 04" door CNX OpenStax - http://cnx.org/contents/[email protected]: [email protected] / Introduction, (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia