サイトゾルとは何ですか？

サイトゾルは、細胞核の外側にある細胞の液体部分であり、細胞小器官として知られる膜で覆われた構造です。 それは細胞の代謝のほとんどが起こるゲルです。 動物細胞の体積の約70％はサイトゾルで構成されているため、 細胞内液としても知られています。

細胞内液は元々、原形質として知られていましたが、以前は細胞の内容について多くが知られていました。 細胞質は、核を除く細胞膜内の細胞の内容を表すより具体的な用語です。 細胞質マトリックスは、サイトゾルの別の用語です。

この細胞マトリックスの大部分は水で構成されていますが、多くの物質がそれに溶解しています。 イオン、小さな有機分子、水溶性タンパク質などの大きな分子があります。 細胞骨格を構成するフィラメントは、細胞質マトリックスにも見られます。

サイトゾル内部のイオン濃度は、細胞外部のイオン濃度と大きく異なる場合があります。 これは、生物にとって生理学的な意味を持つ可能性があります。 たとえば、正のカリウムイオンの濃度ははるかに高く、負のナトリウムイオンの濃度ははるかに低くなります。 セルはセルから負のナトリウムイオンと塩化物イオンを送り出し、過剰な水を吸収しないようにします。

サイトゾルにはカルシウムがほとんどありません。 カルシウムは一般的な二次メッセンジャーであり、細胞外からのシグナルを細胞内標的に中継し、細胞内標的自体がシグナルを分子に中継して、反応を開始または終了させます。 ホルモンの細胞膜受容体への結合は、カルシウムシグナル伝達を活性化する1つの方法です。

重要な細胞代謝は、ミトコンドリアや小胞体（ER）などの細胞小器官内の細胞膜内で行われます。 しかし、酵母を用いた研究では、細胞の代謝のほとんどがサイトゾルで起こることが示されています。 その中で、小分子は分解または合成され、 高分子として知られるより大きな分子の構成要素を提供します。 タンパク質は高分子の一例であり、タンパク質合成は細胞質マトリックスで起こります。

細胞質内の分子の濃度は非常に高く、巨大分子の混雑として知られる現象を引き起こすようです。 これは、個々の分子がその反応を実行する余地が少なく、したがって他の分子の相対濃度が増加することを意味します。 タンパク質の結合速度の見積もり、および実験的な生化学的アッセイで実行される化学反応は、この混雑効果のために細胞で実際に起こることには当てはまらない場合があります。

細胞質マトリックスにはいくつかの大きな複合体があります。 たとえば、 プロテアソームがあります。 これらは、サイトゾルに含まれるタンパク質を分解するタンパク質複合体の大きな集合体です。 また、同様の機能を持つ他のタンパク質が複合体で結合しているため、1つの酵素から次の酵素に生成物を直接渡すことができます。 これにより、全体的な反応がより効率的になり、 チャネリングとして知られています 。