Il citosol è la porzione liquida della cellula che si trova all’esterno del nucleo e le strutture coperte di membrane, note come organelli. È un gel in cui ha luogo la maggior parte del metabolismo cellulare. 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 si sapesse molto sul contenuto delle cellule. Il citoplasma è un termine più specifico per il contenuto di una cellula all’interno della membrana cellulare, escluso il nucleo. La matrice citoplasmatica è un altro termine per citosol.
Gran parte di questa matrice cellulare è composta da acqua, ma ci sono molte cose dissolte in essa. Esistono ioni, piccole molecole organiche e molecole più grandi, come le proteine ??idrosolubili. I filamenti che compongono il citoscheletro si trovano anche nella matrice citoplasmatica.
La concentrazione di ioni all’interno del citosol può differire notevolmente da quelli esterni alla cellula. Ciò può avere implicazioni fisiologiche per l’organismo. Ad esempio, la concentrazione di ioni positivi di potassio è molto più elevata, mentre la concentrazione negativa di ioni sodio è molto più bassa. La cellula pompa fuori dalla cellula ioni negativi di sodio e cloruro per impedire che assorbano quantità eccessive di acqua.
C’è pochissimo calcio nel citosol. Il calcio è un comune messaggero secondario, che trasmette segnali dall’esterno della cellula a bersagli intracellulari che a loro volta trasmettono segnali a molecole, per avviare o terminare reazioni. Il legame di un ormone a un recettore della membrana cellulare è un modo in cui è possibile attivare la segnalazione del calcio.
Importante metabolismo cellulare 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 cellulare si svolge nel citosol. In esso, piccole molecole vengono 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 avviene nella matrice citoplasmatica.
Sembra che la concentrazione di molecole sia molto alta nel 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 con le proteine ??e le reazioni chimiche effettuate nei test biochimici sperimentali potrebbero non applicarsi a ciò che accade effettivamente in una cellula a causa di questo effetto di affollamento.
Ci sono alcuni grandi complessi nella matrice citoplasmatica. Ad esempio, ci sono proteasomi. Questi sono grandi gruppi di complessi proteici che degradano le proteine ??presenti nel citosol. Inoltre, altre proteine ??con funzioni simili si uniscono in complessi, quindi possono passare il loro prodotto direttamente da un enzima al successivo. Ciò rende la reazione generale più efficiente ed è nota come canalizzazione.