Kas yra citozolis?

Citozolis yra skysta ląstelės dalis, esanti už branduolio ir struktūrų, padengtų membranomis, vadinamomis organelėmis. Tai gelis, kuriame vyksta didžioji dalis ląstelės metabolizmo. Apie 70% gyvūno ląstelės tūrio sudaro citozolis, todėl jis taip pat žinomas kaip tarpląstelinis skystis.

Intraląstelinis skystis iš pradžių buvo žinomas kaip protoplazma, kol dar nebuvo žinoma apie ląstelių turinį. Citoplazma yra konkretesnis terminas, apibūdinantis ląstelės turinį ląstelės membranoje, išskyrus branduolį. Citoplazminė matrica yra dar vienas citozolio terminas.

Didžiąją šios ląstelių matricos dalį sudaro vanduo, tačiau jame yra daug ištirpusių dalykų. Yra jonų, mažų organinių molekulių ir didesnių molekulių, tokių kaip vandenyje tirpūs baltymai. Gijos, sudarančios citoskeletą, taip pat randamos citoplazminėje matricoje.

Jonų koncentracija citozolyje gali labai skirtis nuo koncentracijos ląstelės išorėje. Tai gali turėti fiziologinių pasekmių organizmui. Pavyzdžiui, teigiamų kalio jonų koncentracija yra daug didesnė, o neigiamų natrio jonų koncentracija yra daug mažesnė. Ląstelė pumpuoja neigiamus natrio ir chlorido jonus iš ląstelės, kad neleistų jiems sugerti per daug vandens.

Citozolyje yra labai mažai kalcio. Kalcis yra įprastas antrinis pasiuntinys, perduodantis signalus iš ląstelės išorės į tarpląstelinius taikinius, kurie patys perduoda signalus molekulėms, kad inicijuotų arba nutrauktų reakcijas. Hormono prisijungimas prie ląstelės membranos receptoriaus yra vienas iš būdų, kaip suaktyvinti kalcio signalizaciją.

Svarbus ląstelių metabolizmas vyksta ląstelių membranose, organelėse, tokiose kaip mitochondrijos arba endoplazminis tinklas (ER). Tačiau tyrimai su mielėmis rodo, kad didžioji dalis ląstelės metabolizmo vyksta citozolyje. Jame mažos molekulės yra suskaidomos arba sintezuojamos, kad būtų sukurtos didesnės molekulės, žinomos kaip makromolekulės. Baltymas yra makromolekulės pavyzdys, o baltymų sintezė vyksta citoplazminėje matricoje.

Atrodo, kad molekulių koncentracija citozolyje yra labai didelė, todėl atsiranda reiškinys, žinomas kaip makromolekulinis susitraukimas. Tai reiškia, kad atskira molekulė turi mažiau vietos savo reakcijai atlikti, todėl padidėja santykinė kitų molekulių koncentracija. Surišimo su baltymais greičio ir cheminių reakcijų, atliktų atliekant eksperimentinius biocheminius tyrimus, įvertinimai gali būti netikslūs tam, kas iš tikrųjų vyksta ląstelėje dėl šio išstūmimo efekto.

Citoplazminėje matricoje yra keletas didelių kompleksų. Pavyzdžiui, yra proteasomos. Tai dideli baltymų kompleksų rinkiniai, kurie skaido citozolyje esančius baltymus. Be to, kiti panašių funkcijų baltymai susijungia į kompleksus, todėl jie gali tiesiogiai perduoti savo produktą iš vieno fermento kitam. Dėl to bendra reakcija tampa efektyvesnė ir vadinama nukreipimu.