Цитозолът е течната част от съдържанието на човешката клетка и по този начин част от цитоплазмата. Цитозолът се състои от около 80% вода, като останалата част се разпределя между протеини, липиди, нуклеотиди, захари и йони. Те обслужват важни метаболитни процеси, протичащи във водния до вискозния цитозол.
Какво е цитозол?
Цитозолът е течен до гелообразен компонент на всички еукариотни клетки и по този начин е част от цитоплазмата, общото съдържание на клетките. Цитозолът има приблизително 80 процента вода съдържание с множество различни разтворени вещества като протеини, полезни изкопаеми, катиони, аниони, захари, ензими, витамини, хормони, и много други молекули и съединения, необходими за междинни метаболитни процеси. Други вещества, които също са необходими за междинен метаболизъм, но не са вода разтворими се намират в органели или специални везикули, малки мехурчета, обвити в мембрана. Подобно на везикулите, но много по-големите отделения са вакуоли. Те играят важна роля във фагоцитозата, задържането на чужди вещества или организми и временното задържане на секрети. Цитозолът е кръстосан от гъста и постоянно променяща се плетеница, цитоскелетът. Състои се от актинови нишки, междинни нишки и микротубули. Цитоскелетът служи за механично стабилизиране на клетката вътрешно и външно, но също така взаимодейства с цитозола. Много метаболитни процеси в цитозола, като синтез и разграждане на аминокиселини, образуване на полипептиди като предшественик на генерирането на протеини, гликолитичните процеси и др. функционират само в сътрудничеството на определени компоненти на цитоскелета с цитозола и в замяна със затворените органели и везикули.
Функция, действие и роли
В цитозола паралелно помежду си протичат голям брой ензимно контролирани метаболитни процеси, някои от които са несъвместими. Следователно еволюцията на многоклетъчните организми (еукариоти) направи възможно да се разграничат малки области в цитозола чрез мембрани, така наречените клетъчни отделения. Образуването на отделени органели, везикули, вакуоли и други клетъчни отделения позволява разграждане и изграждане ензими да участват в противоположни метаболитни процеси паралелно в една и съща клетка. Една от основните функции на цитозола е да обменя вещества в сътрудничество с части от цитоскелета и отделенията, т.е. да освободи необходимите вещества и да поеме други вещества, които не са или вече не са необходими, за да ги достави за друго използване или да ги изпрати за изхвърляне. Друга важна задача на цитозола е да поеме и организира транспортирането в клетката в сътрудничество с цитоскелета, особено с микротубулите. За да се справи с многобройните транспортни задачи, цитозолът може да се променя много бързо във вискозитет от воден до гелообразен и обратно. Множеството биохимични преобразувания, каталитично контролирани от ензими, витамини намлява хормони включва също окислителни и редукционни процеси, т.нар редокс реакции, които се провеждат не само в митохондрии. Митохондриите са клетъчни органели със собствена РНК, които се контролират от така наречената дихателна верига, в която освен всичко друго редокс реакции между аденозин трифосфат (ATP) и аденозин дифосфат (ADP) играят основна роля. Клетките, които имат голям глад за енергия поради своите задачи, могат да съдържат няколко хиляди митохондрии. Цитозолът не само е необходим молекули и съединения, за да се даде възможност за съответните процеси на синтез или разграждане, но също така част от процесите на генетичен транслация се извършва в цитозола. Така наречената информационна РНК, копията на комплементарните последователности на нуклеинови киселини на РНК се трансформират в цитозола в синтеза на предшественици на протеини (пептиди и полипептиди), т.е. в съответна последователност на аминокиселини.
Образуване, поява, свойства и оптимални нива
Цитозол, течната част на цитоплазмата вече се образува по време на клетъчното делене. Съставът му се контролира хормонално и ензимно чрез междуклетъчно и извънклетъчно маса прехвърляне. Цитозолът има различен състав в зависимост от типа на клетката и от ситуацията и, както вече споменахме, може да варира във вискозитета при бързи последователности от течност до гелообразна и обратно. Хидрофобни съединения, необходими на клетката, които не могат да бъдат разтворени в водният цитозол, се складират в подвижни везикули или вакуоли и се транспортират до мястото, където е необходимо. Има и маса трансфер с ядрото, което е отделено от цитозола чрез двойна мембрана, обикновено през ядрените пори в клетъчната мембрана. Не могат да се дадат оптимални стойности или параметри на цитозола поради вариацията в състава в зависимост от типа на клетката и ситуацията.
Болести и разстройства
Множеството задачи и функции, изпълнявани от компоненти на цитоплазмата, включително цитозола, предполагат, че излагането на токсини или болест може да наруши или напълно да елиминира метаболитните процеси с леки до тежки последици за организма като цяло. По-специално, обменът на вещества между митохондриите и цитозола може да бъде нарушен. Известни са много различни причини за митохондриопатии, някои от които също могат да бъдат генетични. В повечето случаи енергийното снабдяване на клетките е недостатъчно, което води до симптоми като мускулна слабост, общо умора. Ако са налице симптоми на дефицит или синдроми на дефицит, причината за проблемите обикновено не е нарушен метаболизъм в цитозола, а недостатъчно количество. Добре известно, макар и рядко, генетично заболяване е миопатията на Броуди. Генетичният дефект води до намалена активност на Ca2 + -ATPase в скелетните мускули, което води до натрупване на Ca2 + йони в цитозола. Това води до забавяне на способността на скелетните мускули да се отпускат след свиване.
