Что такое цитозоль? Определение и функции

Цитозоль – это жидкий матрикс, находящийся внутри клеток. Это происходит как в эукариотических (растительных и животных), так и в прокариотических (бактериях) клетках. В эукариотических клетках он включает жидкость, заключенную внутри клеточной мембраны, но не клеточное ядро, органеллы (например, хлоропласты, митохондрии, вакуоли) или жидкость, содержащуюся в органеллах. Напротив, вся жидкость внутри прокариотической клетки представляет собой цитоплазму, поскольку прокариотические клетки лишены органелл или ядра. Цитозоль также известен как наземная плазма, внутриклеточная жидкость (ICF) или цитоплазматический матрикс.

Разница между цитозолем и цитоплазмой

Цитозоль и цитоплазма связаны, но эти два термина обычно не взаимозаменяемы. Цитозоль – это компонент цитоплазмы. цитоплазма охватывает весь материал клеточной мембраны, включая органеллы, но исключая ядро. Итак, жидкость в митохондриях, хлоропластах и ​​вакуолях является частью цитоплазмы, но не компонентом цитозоля. В прокариотических клетках цитоплазма и цитозоль одинаковы.

Состав цитозоля

Цитоплазма состоит из множества ионов , небольшие молекулы и макромолекулы в воде, однако эта жидкость не является гомогенным раствором. Около 70% цитозоля составляет вода. У людей его pH колеблется от 7,0 до 7,4. Уровень pH выше, когда клетка растет. Ионы, растворенные в цитозоле, включают K ⁺ , Na ⁺ , C ^1- , Mg ^{2. +} , Ca ²⁺ и бикарбонат. Он также содержит аминокислоты, белки и молекулы, регулирующие осмолярность, такие как протеинкиназа С и кальмодулин.

Организация и структура

На концентрацию веществ в цитозоле влияет сила тяжести, каналы в клеточной мембране и вокруг органелл, которые влияют на концентрацию кальция, кислорода и АТФ, а также каналы, образованные белковыми комплексами. Некоторые белки также содержат центральные полости, заполненные цитозолем, состав которого отличается от внешней жидкости.. Хотя цитоскелет не считается частью цитозоля, его нити контролируют диффузию по клетке и ограничивают перемещение крупных частиц из одной части цитозоля в другую.

Функции цитозоля

Цитозоль выполняет несколько функций внутри клетки. Он участвует в передаче сигнала между клеточной мембраной и ядром и органеллами. Он переносит метаболиты с места их производства в другие части клетки. Это важно для цитокинеза, когда клетка делится в митозе. Цитозоль играет роль в метаболизме эукариот. У животных это включает гликолиз, глюконеогенез, биосинтез белка и пентозофосфатный путь. Однако у растений синтез жирных кислот происходит в хлоропластах, которые не являются частью цитоплазмы. Почти весь метаболизм прокариот происходит в цитозоле.

История

Когда термин «цитозоль» был придуман Х.А. Ларди в 1965 г. это относилось к жидкости, образующейся, когда клетки распадались во время центрифугирования и твердые компоненты удалялись. Однако жидкость точнее назвать цитоплазматической фракцией. Другие термины, которые иногда используются для обозначения цитоплазмы, включают гиалоплазму и

In В современном использовании цитозоль относится к жидкой части цитоплазмы в интактной клетке или к экстрактам этой жидкости из клеток. Поскольку свойства этой жидкости зависят от того, жива клетка или нет, некоторые ученые называют жидкое содержимое живых клеток водной цитоплазмой .

Источники

• Клегг, Джеймс С. (1984). «Свойства и метаболизм водной цитоплазмы и ее границ». Ам. J. Physiol . 246: R133–51. doi: 10.1152/ajpregu.1984.246.2.R133
• Гудселл, Д.С. (июнь 1991 г.). «Внутри живой клетки». Trends Biochem. Sci . 16 (6): 203–6. DOI: 10.1016/0968-0004 (91) 90083-8
• Лодиш, Харви Ф. (1999). Молекулярная клеточная биология . Нью-Йорк: Книги Scientific American. ISBN 0-7167-3136-3.
• Страйер, Люберт; Берг, Джереми Марк; Тимочко, Джон Л. (2002). Биохимия . Сан-Франциско: W.H. Фримен. ISBN 0-7167-4684-0.
• Уитли, Денис Н .; Поллак, Джеральд Х .; Кэмерон, Иван Л. (2006). Вода и клетка . Берлин: Springer. ISBN 1-4020-4926-9.