Wat is de cytosol?

Het cytosol is het vloeibare deel van de cel dat zich buiten de kern bevindt en de structuren bedekt met membranen, bekend als organellen.Het is een gel waarin het grootste deel van het metabolisme van de cel plaatsvindt.Ongeveer 70% van het volume van een dierlijke cel bestaat uit het cytosol, dus het staat ook bekend als intracellulaire vloeistof .

De intracellulaire vloeistof was oorspronkelijk bekend als protoplasma voordat veel bekend was over het gehalte van cellen.Het cytoplasma is een meer specifieke term voor de inhoud van een cel in het celmembraan, met uitzondering van de kern.De cytoplasmatische matrix is een andere term voor de cytosol.

Veel van deze cellulaire matrix bestaat uit water, maar er zijn veel dingen opgelost.Er zijn ionen, kleine organische moleculen en grotere moleculen, zoals in water oplosbare eiwitten.De filamenten die het cytoskelet omvatten, worden ook gevonden in de cytoplasmatische matrix.

De concentratie ionen in het cytosol kan sterk verschillen van die buiten de cel.Dit kan fysiologische implicaties hebben voor het organisme.De concentratie van positieve kaliumionen is bijvoorbeeld veel hoger, terwijl de negatieve natriumionconcentratie veel lager is.De cel pompt negatieve natrium- en chloride -ionen uit de cel om te voorkomen dat ze overmatige hoeveelheden water op zich nemen.

Er is zeer weinig calcium in de cytosol.Calcium is een veel voorkomende secundaire messenger, die signalen van buiten de cel doorgeven aan intracellulaire doelen die zelf signalen doorgeven aan moleculen, om reacties te initiëren of te beëindigen.De binding van een hormoon aan een celmembraanreceptor is een manier waarop calciumsignalering kan worden geactiveerd.

Belangrijk cellulair metabolisme vindt plaats in celmembranen, in organellen zoals de mitochondria of het endoplasmatisch reticulum (ER).Studies met gist tonen echter aan dat het metabolisme van de cel plaatsvindt in het cytosol.Daarin worden kleine moleculen afgebroken of gesynthetiseerd om de bouwstenen te bieden voor grotere moleculen, bekend als macromoleculen .Een eiwit is een voorbeeld van een macromolecuul en eiwitsynthese treedt op in de cytoplasmatische matrix.

Het lijkt erop dat de concentratie van moleculen zeer hoog is in het cytosol, wat leidt tot een fenomeen dat bekend staat als macromoleculaire drukte.Dit betekent dat een individueel molecuul minder ruimte heeft om zijn reactie uit te voeren, waardoor de relatieve concentratie van andere moleculen wordt verhoogd.Schattingen van de snelheden van eiwitbinding en chemische reacties die worden uitgevoerd in experimentele biochemische testen, zijn mogelijk niet van toepassing op wat er daadwerkelijk in een cel gebeurt vanwege dit drukte -effect.

Er zijn enkele grote complexen in de cytoplasmatische matrix.Er zijn bijvoorbeeld proteasomen .Dit zijn grote assemblages van eiwitcomplexen die de eiwitten in het cytosol afbreken.Ook komen andere eiwitten met vergelijkbare functies samen in complexen, zodat ze hun product rechtstreeks van het ene enzym naar het volgende kunnen doorgeven.Dit maakt de algehele reactie efficiënter en staat bekend als channeling .