Tuum ja tsütoplasma on kaks väga erinevat rakuosa, kuid nad töötavad koos ka mitmel olulisel viisil, eriti kui tegemist on valgu tootmise ja rakkude jagunemisega. Peaaegu kõik rakud, olgu need inimese, taime või looma rakud, sisaldavad mõlemat elementi. Tuum on põhimõtteliselt raku “aju” ja see on koht, kus asuvad kõik olulised andmed ja rakumaterjalid. See näeb välja nagu munakollane keskel. Tsütoplasma seevastu on rohkem analoogne munavalgega. See on vedelik, mis hoiab raku sisekeskkonna hõljuvana ja tuum hõljub selles. Materjalid saavad ja lähevad tsütoplasmast tuuma ja seejärel tuumast tagasi tsütoplasmasse, kuid protsess on väga reguleeritud. Valgu tootmine on üks olulisemaid asju, mis nõuab sellist vaba läbipääsu, ja see võimaldab rakkudel paljuneda ja kasvada. Tuuma sisu ei puutu tavaliselt tsütoplasmaga kokku, kuid kaks stsenaariumi – raku jagunemine ja rakusurm – on erandid.
Rakkude organiseerimise alused
Rakud on sageli keerukamad, kui nende mikroskoopiline suurus võiks arvata. Täpsed komponendid on organismiti erinevad, kuid teatud elemendid, sealhulgas tuum ja tsütoplasma, on enam-vähem universaalsed. Rakusein toimib välise barjäärina ja hoiab paigal tsütoplasma tarretiselaadset vedelikku. Tsütoplasma põhiülesanne on hoida temperatuuri ja rõhku konstantsena ning pakkuda erinevatele rakukomponentidele hõlpsat liikumist. Tuum asub tavaliselt tsütoplasma keskel ja seda, nagu rakku ennast, ümbritseb paks membraansein, mille sees on kogu raku geneetiline materjal ja olulised valgud.
Tükkide mõistmine individuaalselt
Tsütoplasma on täis kiudusid, tuubuleid, läbikäike ja sektsioone. See sisaldab ka rasvu, lipiide, valke ja muid kasulikke molekule, mida rakk saab kasutada selleks, et teha kõike, milleks ta on mõeldud. Mõned rakud osalevad peamiselt sellistes asjades nagu seedimine, samas kui teised liigutavad osakesi ja teisi rakke ühest kohast teise; veelgi enam on immuunsüsteemi liikmed ning võitlevad bakterite ja muude infektsioonidega. Need erinevad ülesanded nõuavad erinevaid tööriistu ja enamik neist leitakse tsütoplasmas hõljuma.
Tuuma põhialused
Raku tuum on tavaliselt suur keskne organell. See sisaldab kromosoome, mis hoiavad raku geene ehk DNA-d. Tuum on seotud tuumaümbrisega, tavaliselt topeltmembraaniga, mis eraldab selle tsütoplasmast. Ka see on vedelikuga täidetud ja sellel on oma tsütoplasma ekvivalent, mida nimetatakse nukleoplasmaks.
Tuumaümbris on perforeeritud pooridega, mis võimaldavad molekulidel tuuma siseneda ja sealt väljuda. Need poorid on moodustatud valkude ringist, mis hoiavad koos tuumaümbrise kahte membraani ning reguleerivad ka molekulaarset liiklust tuuma ja tsütoplasma vahel.
Valgu tootmine
Valkude tootmine, mis kontrollib enamikku raku tegevustest, on kaheetapiline protsess, mis toimub nii tuumas kui ka tsütoplasmas ja on üks olulisemaid viise, kuidas need kaks rakukomponenti omavahel suhelda saavad. Tuumas olev DNA loetakse ja kodeeritakse transkriptsiooniks kutsutava protsessi käigus messenger-RNA-ks. Messenger RNA ehk mRNA on keeruline molekul, mis täidab DNA juhiseid. MRNA lahkub tuumast ja toimib tsütoplasmas.
Tsütoplasmasse sattudes läbib mRNA protsessi, mida nimetatakse translatsiooniks. Tõlkimine on mRNA lugemise ja teabe “tõlkimine” aminohapeteks. Aminohapped moodustavad lõpuks valgud.
Need valgud on peaaegu iga raku funktsiooni jaoks olulised. Valgud tagavad rakkude struktuuri, suhtlemise ja transpordi ning moodustavad ensüüme, mis vastutavad rakkude metabolismi eest. Lisaks pakuvad nad rakkude liikumist, mängivad äratundmise ja kaitse rolli ning seovad rakke teiste rakkudega. Kogu tsütoplasmas toimuvat aktiivsust kontrollivad valgud, mida kodeerisid tuum. Selles mõttes toimib tuum nagu raku aju. Analoogiat laiendades esindaks tsütoplasma keha, mida juhib aju.
Tuumaenergia purunemine
Tuum ja tsütoplasma jäävad suurema osa ajast üksteisest lahus. Rakkude jagunemise ajal, mida nimetatakse mitoosiks, aga tuumaümbris laguneb ja geneetiline materjal levib tsütoplasmasse. Rakkude jagunemiseks on vaja lisaruumi, et rakk saaks paljuneda ja kaheks jaguneda. Igas uues rakus moodustub uus tuumaümbris. Tavalistes oludes puutuvad tuum ja tsütoplasma teineteisega vahetult kokku ainult raku surma ajal pärast tuumaümbrise lagunemist.