Mikä on sytosoli?

Sytosoli on solun nestemäinen osa, joka on ytimen ja kalvojen peittämien rakenteiden, eli organellien, ulkopuolella. Se on geeli, jossa suurin osa solun aineenvaihdunnasta tapahtuu. Noin 70% eläinsolun tilavuudesta koostuu sytosolista, joten sitä kutsutaan myös solunsisäiseksi nesteeksi.

Solunsisäinen neste tunnettiin alun perin protoplasmana, ennen kuin tiedettiin paljon solujen sisällöstä. Sytoplasma on tarkempi termi solun sisällölle solukalvossa, lukuun ottamatta ydintä. Sytoplasminen matriisi on toinen termi sytosolille.

Suuri osa tästä solumatriisista koostuu vedestä, mutta siihen on liuennut monia asioita. On ioneja, pieniä orgaanisia molekyylejä ja suurempia molekyylejä, kuten vesiliukoisia proteiineja. Sytoskeletonin muodostavat filamentit löytyvät myös sytoplasmasta.

Ionien pitoisuus sytosolin sisällä voi poiketa suuresti solun ulkopuolisista. Tällä voi olla fysiologisia vaikutuksia organismiin. Esimerkiksi positiivisten kaliumionien pitoisuus on paljon suurempi, kun taas negatiivisten natriumionien pitoisuus on paljon pienempi. Solu pumppaa negatiivisia natrium- ja kloridi -ioneja ulos solusta estääkseen niitä ottamasta liikaa vettä.

Sytosolissa on hyvin vähän kalsiumia. Kalsium on yleinen toissijainen sanansaattaja, joka välittää signaaleja solun ulkopuolelta solunsisäisiin kohteisiin, jotka itse välittävät signaaleja molekyyleille reaktioiden käynnistämiseksi tai lopettamiseksi. Hormonin sitoutuminen solukalvon reseptoriin on yksi tapa, jolla kalsiumsignaali voidaan aktivoida.

Tärkeä solujen aineenvaihdunta tapahtuu solukalvoissa, organelleissa, kuten mitokondrioissa tai endoplasmisessa verkkokalvossa (ER). Hiivan tutkimukset osoittavat kuitenkin, että suurin osa solun aineenvaihdunnasta tapahtuu sytosolissa. Siinä pieniä molekyylejä hajotetaan tai syntetisoidaan rakennuspalikoiksi suuremmille molekyyleille, joita kutsutaan makromolekyyleiksi. Proteiini on esimerkki makromolekyylistä, ja proteiinisynteesi tapahtuu sytoplasmisessa matriisissa.

Näyttää siltä, ​​että molekyylien pitoisuus on erittäin korkea sytosolissa, mikä johtaa ilmiöön, joka tunnetaan makromolekulaarisena tungoksena. Tämä tarkoittaa, että yksittäisellä molekyylillä on vähemmän tilaa reaktion suorittamiseen, mikä lisää muiden molekyylien suhteellista pitoisuutta. Arviot proteiinien sitoutumisnopeuksista ja kemiallisista reaktioista, jotka on suoritettu kokeellisissa biokemiallisissa määrityksissä, eivät ehkä päde siihen, mitä todellisuudessa tapahtuu solussa tämän syrjäytymisvaikutuksen vuoksi.

Sytoplasmaattisessa matriisissa on joitain suuria komplekseja. Esimerkiksi on olemassa proteasomeja. Nämä ovat suuria proteiinikompleksien kokoonpanoja, jotka hajottavat sytosolissa olevia proteiineja. Myös muut proteiinit, joilla on samankaltaisia ​​toimintoja, yhdistyvät komplekseiksi, joten ne voivat siirtää tuotteensa suoraan entsyymistä toiseen. Tämä tekee yleisestä reaktiosta tehokkaamman, ja sitä kutsutaan kanavoinniksi.