Co je to cytosol?

Cytosol je kapalná část buňky, která je mimo jádro a struktury pokryté membránami, známé jako organely. Je to gel, ve kterém dochází k většině metabolismu buňky. Asi 70% objemu živočišné buňky je složeno z cytosolu, takže je také známo jako intracelulární tekutina .

Intracelulární tekutina byla původně známá jako protoplazma dříve, než bylo známo mnoho o obsahu buněk. Cytoplazma je specifičtější termín pro obsah buňky uvnitř buněčné membrány, vyjma jádra. Cytoplazmatická matrice je dalším pojmem pro cytosol.

Hodně z této buněčné matrice se skládá z vody, ale v ní je rozpuštěno mnoho věcí. Existují ionty, malé organické molekuly a větší molekuly, jako jsou ve vodě rozpustné proteiny. Vlákna, která obsahují cytoskelet, se také nacházejí v cytoplazmatické matrici.

Koncentrace iontů uvnitř cytosolu se může výrazně lišit od koncentrací iontů mimo buňku. To může mít pro organismus fyziologické důsledky. Například koncentrace pozitivních iontů draslíku je mnohem vyšší, zatímco záporná koncentrace iontů sodíku je mnohem nižší. Buňka pumpuje záporné sodné a chloridové ionty z buňky, aby jim zabránila v nadměrném množství vody.

V cytosolu je velmi málo vápníku. Vápník je běžný sekundární posel, který přenáší signály z vnějšku buňky na intracelulární cíle, které samy přenášejí signály na molekuly, aby zahájily nebo ukončily reakce. Vazba hormonu na buněčný membránový receptor je jedním ze způsobů aktivace vápníkové signalizace.

K důležitému buněčnému metabolismu dochází uvnitř buněčných membrán, v organelách, jako je mitochondrie nebo endoplazmatické retikulum (ER). Studie s kvasinkami však ukazují, že většina metabolismu buněk probíhá v cytosolu. V něm jsou malé molekuly degradovány nebo syntetizovány za vzniku stavebních bloků pro větší molekuly, známé jako makromolekuly . Protein je příkladem makromolekuly a v cytoplazmatické matrici dochází k syntéze proteinu.

Zdá se, že koncentrace molekul je v cytosolu velmi vysoká, což vede k jevu známému jako makromolekulární dav. To znamená, že jednotlivá molekula má menší prostor pro provedení své reakce, čímž se zvyšuje relativní koncentrace jiných molekul. Odhady rychlosti vazby na proteiny a chemické reakce prováděné v experimentálních biochemických testech se nemusí vztahovat na to, co se v buňce skutečně děje kvůli tomuto efektu vytlačování.

V cytoplazmatické matrici jsou některé velké komplexy. Například existují proteazomy . Jedná se o velké soubory proteinových komplexů, které degradují proteiny nalezené v cytosolu. Také další proteiny s podobnými funkcemi se spojují v komplexech, takže mohou přenášet svůj produkt přímo z jednoho enzymu na další. Díky tomu je celková reakce efektivnější a je známá jako směrování .