Zytosol - Was ist das?

Zytosol wird oft mit Zytoplasma verwechselt. Beide beginnen mit "Zyto" und scheinen sich in den meisten Lehrbüchern der Zellbiologie auf dasselbe zu beziehen. Obwohl sie austauschbar zu sein scheinen, handelt es sich um zwei separate Begriffe, und ihre Verwendung kann unterschiedliche Informationen liefern. Während Zytoplasma aus allen Inhalten besteht, die in einer Zelle gefunden werden (mit Ausnahme des Zellkerns), ist Zytosol nur der flüssige oder wässrige Teil des Zytoplasmas. Mit anderen Worten, Zytoplasma ist der Raumbereich außerhalb des Kerns, der aus Zytosol und anderen Organellen besteht.

Zytosol und Zytoplasma Definitionen

Zytosol ist die Flüssigkeit, die in lebenden Zellen gefunden wird. Genauer gesagt ist es die Flüssigkeit auf Wasserbasis, in der Organellen, Proteine und andere Strukturen der Zelle leben. Auch als zytoplasmatische Matrix bekannt, bildet sie den größten Teil der intrazellulären Flüssigkeit (ICF). Das Zytoplasma hingegen ist alles zwischen den Grenzen der Zelle, mit Ausnahme des Zellkerns. Zellbiologen bezeichnen das Zytoplasma als alles zwischen der Zellmembran und dem Zellkern. Die Mitochondrien schwimmen im Zytoplasma. Das Zytosol ist die geleeartige Flüssigkeit, die das zytoplasmatische Medium bildet. Die Mitochondrien und ihr Inhalt sind kein Teil des Zytosols, obwohl Zytosol ein Teil des Zytoplasmas ist. Das Zytosol besteht aus den unlöslichen Molekülen wie Proteinen (Ribosomen) sowie zellulären Organellen wie den Mitochondrien oder dem endoplasmatischen Retikulum.

Wie Sie vielleicht bereits wissen, ist die Zelle die Grundeinheit des Lebens. Jedes Lebewesen auf der Welt besteht aus Milliarden und Abermilliarden von Zellen, die für eine Reihe wesentlicher Lebensprozesse verantwortlich sind.

Die Grenze der Zelle wird als Zellmembran bezeichnet und umschließt alle zellulären Komponenten. Es ist wie die Haut der Zelle. Das Innere der Zelle besteht aus verschiedenen Komponenten - den zellulären Organellen wie den Mitochondrien, dem Kern, den Lysosomen, den Molekülen und den Ionen. All dies schwimmt in einer hauptsächlich auf Wasser basierenden Flüssigkeit.

Diese Flüssigkeit auf Wasserbasis mit gelösten Ionen wie Kalzium und Natrium sowie größeren gelösten Molekülen ist das Zytosol. Ein weiteres Element des Zytosols sind unlösliche Proteine wie die Ribosomen (die riesige Proteinmaschine, die Proteine herstellt) und das Zytoskelett (die Proteine, die der Zelle helfen, ihre Form zu halten, genau wie unser knöchernes Skelett).

Zusammensetzung des Zytosols

Der Großteil des Zytosols besteht aus Wasser, das fast 70% des Gesamtvolumens einer Zelle ausmacht. Während der pH-Wert der intrazellulären Flüssigkeit 7,4 beträgt, liegt der menschliche zytosolische pH-Wert zwischen 7,0 und 7,4 und ist typischerweise höher, wenn eine Zelle wächst. Zytosol besteht neben Wasser auch aus kleinen Molekülen, gelösten Ionen und großen wasserlöslichen Molekülen (z.B. Proteinen).

Beachten Sie, dass sich die Konzentrationen der anderen im Zytosol vorhandenen Ionen von denen der in der extrazellulären Flüssigkeit vorhandenen Ionen unterscheiden. Darüber hinaus sind im Zytosol höhere Mengen an geladenen Makromolekülen (z. B. Proteinen) und Nukleinsäuren vorhanden als außerhalb der Zellstruktur.

Verschiedene Zellen haben eine unterschiedliche zytosolische Zusammensetzung, d.h. unterschiedliche Konzentrationen bestimmter Ionen, Aminosäuren (Moleküle, die Proteine bilden), Zucker und Proteine. Diese Unterschiede in der Zusammensetzung ermöglichen es den Myokardzellen (Herzmuskelzellen), das Herz am Schlagen zu halten, und die Neuronen (Gehirnzellen) senden Informationen durch den Körper.

Zytosol-Funktionen

Die Funktionen des Zytosols und des Zytoplasmas überschneiden sich, da das Zytosol ein Bestandteil des Zytoplasmas ist. In diesem Abschnitt beziehen wir uns auf die Funktionen des Zytosols.

Das Zytosol hat keine einzige, gut definierte Funktion wie andere zelluläre Komponenten. Vielmehr dient es als Ort für eine Reihe von intrazellulären Prozessen.

Eine davon ist die Signaltransduktion, ein zellulärer Mechanismus, der einen Reiz in eine Reaktion innerhalb der Zelle umwandelt, von der Zellmembran zu den in der Zelle vorhandenen Stellen. Die Signaltransduktion ist wichtig, da sie Informationen über Veränderungen außerhalb der Zelle weitergibt und Informationen aus der Zelle an andere Teile der Zelle sendet. Auf diese Weise kann die Zelle angemessen auf diese Veränderungen reagieren.

Eine Reihe von enzymatischen Aktivitäten erfordern Zytosol, da Enzyme oft bestimmte pH-Werte, Salzkonzentrationen und andere Umweltbedingungen benötigen, die von Zytosol angemessen erfüllt werden. Darüber hinaus bietet Zytosol strukturelle Unterstützung für Organellen. Tatsächlich sind die meisten Zellen auf das Volumen des Zytosols angewiesen, um Platz für Chemikalien zu schaffen, die sich innerhalb der Zelle bewegen können.

Der pH-Wert und die Ionenkonzentration des Zytosols sind eine entscheidende zelluläre Komponente, die diese Organellen strukturell unterstützt. Es diktiert auch, wie Enzyme im Zytosol (zytosolische Enzyme) funktionieren, da Enzyme sehr spezifische Bedingungen benötigen, um richtig zu funktionieren.

All diese kleinen Funktionen in Verbindung ermöglichen es der Zelle, weiterhin eine Vielzahl anderer wesentlicher Funktionen auszuführen. Man kann sagen, dass die Hauptfunktion des Zytoplasmas, zu dem das Zytosol gehört, darin besteht, alle darin enthaltenen Komponenten zu unterstützen, damit sie ihre jeweiligen Funktionen erfüllen können.

Zytosol vs. Zytoplasma: Warum zwischen ihnen unterscheiden?

Es ist wichtig zu beachten, dass Zytosol ein kritisches Element des Zytoplasmas ist. In einer prokaryotischen Zelle ist Zytosol der Wirt fast aller chemischen Reaktionen und Stoffwechselprozesse, die innerhalb der Zelle ablaufen. Zytosol ist auch der Ort für die Zellkommunikation, während Zytoplasma bestimmte großräumige Prozesse wie Zellteilung und Glykolyse beherbergt.

Es ist wichtig zu beachten, dass das Zytosol die Komponenten in den Organellen ausschließt. Diese Unterscheidung hilft Wissenschaftlern, die Region, in der ein Molekül gefunden werden könnte, klar zu definieren. Zu sagen, dass ein Protein ein zytosolisches Protein ist, deutet darauf hin, dass es kein Teil einer Organelle ist und dazwischen in der wässrigen Flüssigkeit schwimmt.

Diese Unterscheidungen sind wichtig. Sie verhindern unnötige Verwirrung aufgrund von nebliger Nomenklatur und Wörtern, die zu viele verschiedene Dinge bedeuten.

Diese mögen für jemanden zu Beginn seiner Reise zum Erlernen der Zellbiologie verwirrend klingen, aber je mehr man den Wörtern und ihrer Verwendung in der Literatur begegnet, desto klarer werden die Bedeutungen.