Cytosol is het vloeibare deel van de inhoud van een menselijke cel en maakt dus deel uit van het cytoplasma. Het cytosol is samengesteld uit ongeveer 80% water, met het resterende deel verdeeld over eiwitten, lipiden, nucleotiden, suikers en ionen. Ze dienen belangrijke metabolische processen die plaatsvinden in het waterige tot viskeuze cytosol.
Wat is cytosol?
Cytosol is de vloeibare tot gelachtige component van alle eukaryote cellen en maakt dus deel uit van het cytoplasma, de totale inhoud van cellen. Cytosol heeft ongeveer 80 procent water inhoud met een verscheidenheid aan verschillende opgeloste stoffen zoals eiwitten, mineralen, kationen, anionen, suikers, enzymen, vitaminen, hormonenEn vele andere moleculen en verbindingen die nodig zijn voor intermediaire metabolische processen. Andere stoffen die ook nodig zijn voor het intermediaire metabolisme, maar dat niet zijn water oplosbaar worden gevonden in organellen of speciale blaasjes, kleine blaasjes ingekapseld in een membraan. Vergelijkbaar met blaasjes, maar veel grotere compartimenten zijn vacuolen. Ze spelen een belangrijke rol bij fagocytose, het insluiten van vreemde stoffen of organismen en het tijdelijk opsluiten van afscheidingen. Het cytosol wordt doorkruist door een dicht en constant veranderend vlechtwerk, het cytoskelet. Het bestaat uit actinefilamenten, intermediaire filamenten en microtubuli. Het cytoskelet dient om de cel intern en extern mechanisch te stabiliseren, maar heeft ook een wisselwerking met het cytosol. Veel stofwisselingsprocessen in het cytosol, zoals synthese en afbraak van aminozuren, vorming van Polypeptiden als een voorloper voor het genereren van eiwitten, glycolytische processen, en meer, functioneren alleen in de samenwerking van bepaalde componenten van het cytoskelet met het cytosol en in uitwisseling met de ingesloten organellen en blaasjes.
Functie, actie en rollen
In het cytosol vindt een groot aantal enzymatisch gestuurde metabolische processen parallel aan elkaar plaats, waarvan sommige niet compatibel zijn. De evolutie van meercellige organismen (eukaryoten) heeft het daarom mogelijk gemaakt om kleine gebieden binnen het cytosol af te bakenen door membranen, zogenaamde celcompartimenten. De vorming van gescheiden organellen, blaasjes, vacuolen en andere celcompartimenten maakt afbraak en opbouw mogelijk enzymen parallel in dezelfde cel betrokken zijn bij tegengestelde metabolische processen. Een van de belangrijkste functies van het cytosol is om stoffen uit te wisselen in samenwerking met delen van het cytoskelet en de compartimenten, dwz om benodigde stoffen vrij te maken en andere stoffen op te nemen die niet (meer) nodig zijn om ze voor ander gebruik te leveren. of om ze voor verwijdering op te sturen. Een andere belangrijke taak van het cytosol is het overnemen en organiseren van transporten binnen de cel in samenwerking met het cytoskelet, vooral met de microtubuli. Om de vele transporttaken aan te kunnen, kan het cytosol zeer snel in viscositeit veranderen van waterig naar gelachtig en vice versa. De veelheid aan biochemische omzettingen die katalytisch worden gecontroleerd door enzymen, vitaminen en hormonen omvat ook zogenaamde oxidatie- en reductieprocessen redoxreacties, die niet alleen plaatsvinden in de mitochondria. mitochondriën zijn celorganellen met hun eigen RNA, die aangestuurd worden door de zogenaamde ademhalingsketen, waarin onder meer redoxreacties tussen adenosine trifosfaat (ATP) en adenosinedifosfaat (ADP) spelen een grote rol. Cellen, die door hun taak een grote honger naar energie hebben, kunnen er enkele duizenden bevatten mitochondria​ Het cytosol is niet alleen noodzakelijk moleculen en verbindingen om overeenkomstige synthese- of afbraakprocessen mogelijk te maken, maar ook vindt een deel van de genetische translatieprocessen plaats binnen het cytosol. Zogenaamd boodschapper-RNA, kopieën van de complementaire nucleïnezuursequenties van RNA worden in het cytosol vertaald in de synthese van voorlopers van eiwitten (peptiden en polypeptiden), dwz in een overeenkomstige sequentie van aminozuren.
Vorming, voorkomen, eigenschappen en optimale niveaus
Cytosol, het vloeibare deel van het cytoplasma, wordt al gevormd tijdens de celdeling. De samenstelling wordt hormonaal en enzymatisch gecontroleerd via intercellulair en extracellulair massa overdracht. Het cytosol heeft een verschillende samenstelling afhankelijk van het celtype en de situatie en kan, zoals reeds vermeld, in snelle opeenvolging in viscositeit variëren van vloeibaar naar gelachtig en vice versa. Hydrofobe verbindingen vereist door de cel, die niet kunnen worden opgelost in het waterige cytosol, worden opgeslagen in mobiele blaasjes of vacuolen en naar de plaats gebracht waar het nodig is. Er is ook massa overdracht met de kern, die van het cytosol wordt gescheiden door een dubbel membraan, gewoonlijk door kernporiën in celmembraan​ Optimale waarden of parameters van cytosol kunnen niet worden gegeven vanwege de variatie in samenstelling afhankelijk van celtype en situatie.
Ziekten en aandoeningen
De overvloed aan taken en functies die worden uitgevoerd door componenten van het cytoplasma, waaronder het cytosol, suggereren dat blootstelling aan toxines of ziekten metabolische processen kan verstoren of volledig kan elimineren met milde tot ernstige gevolgen voor het organisme als geheel. Met name de uitwisseling van stoffen tussen de mitochondriën en het cytosol kan verstoord zijn. Er zijn veel verschillende oorzaken van mitochondriopathieën bekend, waarvan er enkele ook genetisch kunnen zijn. In de meeste gevallen is de energietoevoer naar de cellen onvoldoende, wat leidt tot symptomen zoals spierzwakte, algemeen 피로​ Als er deficiëntieverschijnselen of deficiëntiesyndromen aanwezig zijn, is de oorzaak van de problemen meestal niet een verstoorde stofwisseling in het cytosol, maar een onvoldoende toevoer. Een bekende, zij het zeldzame, genetische aandoening is Brody-myopathie. Het genetische defect leidt tot een verminderde activiteit van een Ca2 + -ATPase in skeletspieren, wat resulteert in een ophoping van Ca2 + -ionen in het cytosol. Dit resulteert in een vertraging in het vermogen van skeletspieren om te ontspannen na contractie.
