Vad är Cytosol?

Cytosolen är den flytande delen av cellen som är utanför kärnan och strukturerna täckta med membran, kända som organeller. Det är en gel där det mesta av cellens metabolism äger rum. Cirka 70% av volymen av en djurcell består av cytosol, så den är också känd som intracellulär vätska .

Den intracellulära vätskan var ursprungligen känd som protoplasma innan mycket var känt om innehållet i celler. Cytoplasma är en mer specifik term för innehållet i en cell i cellmembranet, exklusive kärnan. Den cytoplasmatiska matrisen är en annan term för cytosolen.

Mycket av denna cellmatris består av vatten, men det finns många saker löst i den. Det finns joner, små organiska molekyler och större molekyler, såsom vattenlösliga proteiner. Filamenten som innefattar cytoskeletten finns också i den cytoplasmatiska matrisen.

Koncentrationen av joner inuti cytosolen kan skilja sig mycket från de utanför cellen. Detta kan ha fysiologiska konsekvenser för organismen. Exempelvis är koncentrationen av positiva kaliumjoner mycket högre, medan den negativa natriumjonkoncentrationen är mycket lägre. Cellen pumpar negativa natrium- och kloridjoner ut ur cellen för att förhindra att de tar upp stora mängder vatten.

Det finns mycket lite kalcium i cytosolen. Kalcium är en vanlig sekundär budbärare som vidarebefordrar signaler från utsidan av cellen till intracellulära mål som själva vidarebefordrar signaler till molekyler, för att initiera eller avsluta reaktioner. Bindningen av ett hormon till en cellmembranreceptor är ett sätt på vilket kalciumsignalering kan aktiveras.

Viktig cellulär metabolism äger rum inom cellmembran, i organeller som mitokondrier eller endoplasmatisk retikulum (ER). Studier med jäst visar emellertid att det mesta av cellens metabolism äger rum i cytosolen. I den nedbryts eller syntetiseras små molekyler för att ge byggstenarna för större molekyler, kända som makromolekyler . Ett protein är ett exempel på en makromolekyl, och proteinsyntes sker i den cytoplasmatiska matrisen.

Det verkar som om koncentrationen av molekyler är mycket hög i cytosolen, vilket leder till ett fenomen som kallas makromolekylär trängsel. Detta innebär att en enskild molekyl har mindre utrymme att genomföra sin reaktion, vilket ökar den relativa koncentrationen av andra molekyler. Uppskattningar av hastigheten på proteinbindning och kemiska reaktioner som utförs i experimentella biokemiska analyser, kanske inte gäller vad som faktiskt händer i en cell på grund av denna trängseleffekt.

Det finns några stora komplex i den cytoplasmatiska matrisen. Till exempel finns det proteasomer . Dessa är stora sammansättningar av proteinkomplex som bryter ned proteinerna som finns i cytosolen. Även andra proteiner med liknande funktioner sammanfogas i komplex, så att de kan skicka sin produkt direkt från ett enzym till det nästa. Detta effektiviserar den övergripande reaktionen och kallas kanalisering .