Hva er cytosol?

Cytosol er den flytende delen av cellen som er utenfor kjernen og strukturene dekket med membraner, kjent som organeller. Det er en gel der det meste av metabolismen i cellen foregår. Cirka 70% av volumet av en dyrecelle er sammensatt av cytosol, så det er også kjent som intracellulær væske .

Den intracellulære væsken ble opprinnelig kjent som protoplasma før det ble kjent mye om innholdet i celler. Cytoplasmaet er en mer spesifikk betegnelse for innholdet i en celle i cellemembranen, unntatt kjernen. Den cytoplasmatiske matrisen er en annen betegnelse på cytosolen.

Mye av denne cellulære matrisen består av vann, men det er mange ting oppløst i den. Det er ioner, små organiske molekyler og større molekyler, for eksempel vannløselige proteiner. Filamentene som omfatter cytoskelettet, finnes også i den cytoplasmatiske matrisen.

Konsentrasjonen av ioner inne i cytosolen kan avvike sterkt fra de utenfor cellen. Dette kan ha fysiologiske implikasjoner for organismen. For eksempel er konsentrasjonen av positive kaliumioner mye høyere, mens den negative natriumionkonsentrasjonen er mye lavere. Cellen pumper negative natrium- og kloridioner ut av cellen for å forhindre at de tar opp store mengder vann.

Det er veldig lite kalsium i cytosolen. Kalsium er en vanlig sekundær messenger som videresender signaler fra utsiden av cellen til intracellulære mål som selv videresender signaler til molekyler, for å starte eller avslutte reaksjoner. Bindingen av et hormon til en cellemembranreseptor er en måte som kalsiumsignaler kan aktiveres.

Viktig cellulær metabolisme foregår innenfor cellemembraner, i organeller som mitokondrier eller endoplasmatisk retikulum (ER). Undersøkelser med gjær viser imidlertid at det meste av cellens metabolisme foregår i cytosol. I den blir små molekyler nedbrutt eller syntetisert for å gi byggesteinene for større molekyler, kjent som makromolekyler . Et protein er et eksempel på et makromolekyl, og proteinsyntese forekommer i den cytoplasmatiske matrisen.

Det ser ut til at konsentrasjonen av molekyler er veldig høy i cytosolen, noe som fører til et fenomen kjent som makromolekylær trengsel. Dette betyr at et individuelt molekyl har mindre rom for å utføre sin reaksjon, og dermed øke den relative konsentrasjonen av andre molekyler. Estimater av hastighetene på proteinbinding og kjemiske reaksjoner utført i eksperimentelle biokjemiske analyser, kan ikke gjelde hva som faktisk skjer i en celle på grunn av denne overfylte effekten.

Det er noen store komplekser i den cytoplasmatiske matrisen. For eksempel er det proteasomer . Dette er store samlinger av proteinkomplekser som nedbryter proteinene som finnes i cytosolen. Også andre proteiner med lignende funksjoner går sammen i komplekser, slik at de kan overføre produktet direkte fra det ene enzymet til det neste. Dette gjør den generelle reaksjonen mer effektiv og er kjent som kanalisering .