Cos'è il citosol?
Il citosol è la porzione liquida della cellula che si trova al di fuori del nucleo e le strutture coperte di membrane, note come organelli.È un gel in cui avviene la maggior parte del metabolismo della cellula.Circa il 70% del volume di una cellula animale è composto dal citosol, quindi è anche noto come fluido intracellulare .
Il fluido intracellulare era originariamente noto come protoplasma prima che molto si sapesse sul contenuto delle cellule.Il citoplasma è un termine più specifico per il contenuto di una cellula all'interno della membrana cellulare, escludendo il nucleo.La matrice citoplasmaticaè un altro termine per il citosol. Gran parte di questa matrice cellulare è composta dall'acqua, ma ci sono molte cose disciolte in essa.Ci sono ioni, piccole molecole organiche e molecole più grandi, come le proteine solubili in acqua.I filamenti che comprendono il citoscheletro si trovano anche nella matrice citoplasmatica.
La concentrazione di ioni all'interno del citosol può differire notevolmente da quelli al di fuori della cellula.Questo può avere implicazioni fisiologiche per l'organismo.Ad esempio, la concentrazione di ioni di potassio positivi è molto più elevata, mentre la concentrazione di ioni di sodio negativa è molto più bassa.La cellula pompa ioni negativi di sodio e cloruro fuori dalla cellula per impedire loro di assumere quantità eccessive di acqua.C'è pochissimo calcio nel citosol.Il calcio è un messaggero secondario comune, relè di segnali dall'esterno della cellula a bersaglio intracellulari che stessi trasmettono segnali alle molecole, per iniziare o interrompere le reazioni.Il legame di un ormone a un recettore della membrana cellulare è un modo in cui è possibile attivare la segnalazione del calcio. Il metabolismo cellulare importante avviene all'interno delle membrane cellulari, in organelli come i mitocondri o il reticolo endoplasmatico (ER).Gli studi con il lievito, tuttavia, mostrano che la maggior parte del metabolismo delle cellule si svolge nel citosol.In esso, le piccole molecole sono degradate o sintetizzate per fornire i mattoni per molecole più grandi, note come
macromolecole
.Una proteina è un esempio di macromolecola e la sintesi proteica si verifica nella matrice citoplasmatica.Sembra che la concentrazione di molecole sia molto elevata all'interno del citosol, portando a un fenomeno noto come affollamento macromolecolare.Ciò significa che una singola molecola ha meno spazio per eseguire la sua reazione, aumentando così la concentrazione relativa di altre molecole.Le stime dei tassi di legame delle proteine e delle reazioni chimiche effettuate in test biochimici sperimentali, potrebbero non applicarsi a ciò che accade realmente in una cellula a causa di questo effetto di affollamento.
Ci sono alcuni grandi complessi nella matrice citoplasmatica.Ad esempio, ci sonoproteasomi
.Questi sono grandi assembly di complessi proteici che degradano le proteine trovate nel citosol.Inoltre, altre proteine con funzioni simili si uniscono in complessi, in modo che possano passare il loro prodotto direttamente da un enzima all'altro.Ciò rende la reazione generale più efficiente ed è nota comecanalizzazione .