Mis on tsütosool?

Tsütosool on raku vedel osa, mis asub väljaspool tuuma ja membraanidega kaetud struktuure, mida nimetatakse organellideks. See on geel, milles toimub suurem osa raku ainevahetusest. Umbes 70% loomaraku mahust koosneb tsütosoolist, seega tuntakse seda ka rakusisese vedelikuna.

Rakusisene vedelik oli algselt tuntud protoplasmana, enne kui rakkude sisust palju teada oli. Tsütoplasma on spetsiifilisem termin rakumembraanis oleva raku sisu jaoks, välja arvatud tuum. Tsütoplasmaatiline maatriks on tsütosooli teine ​​termin.

Suur osa sellest raku maatriksist koosneb veest, kuid selles on palju lahustunud. On ioone, väikeseid orgaanilisi molekule ja suuremaid molekule, näiteks vees lahustuvaid valke. Tsütoskeleti sisaldavad filamendid leidub ka tsütoplasmaatilises maatriksis.

Ioonide kontsentratsioon tsütosooli sees võib oluliselt erineda rakuvälistest ioonidest. Sellel võib olla organismile füsioloogiline mõju. Näiteks positiivsete kaaliumiioonide kontsentratsioon on palju suurem, samas kui negatiivsete naatriumiioonide kontsentratsioon on palju väiksem. Rakk pumpab negatiivseid naatriumi- ja kloriidioone rakust välja, et vältida nende liigset veekogust.

Tsütosoolis on väga vähe kaltsiumi. Kaltsium on tavaline sekundaarne sõnumitooja, mis edastab signaale väljastpoolt rakku intratsellulaarsetele sihtmärkidele, mis ise edastavad signaale molekulidele, et algatada või lõpetada reaktsioone. Hormooni seondumine rakumembraani retseptoriga on üks viis kaltsiumi signaaliülekande aktiveerimiseks.

Oluline rakkude metabolism toimub rakumembraanides, organellides, nagu mitokondrid või endoplasmaatiline retikulum (ER). Pärmseenega tehtud uuringud näitavad aga, et suurem osa raku ainevahetusest toimub tsütosoolis. Selles lagundatakse või sünteesitakse väikesed molekulid, et saada ehitusplokid suuremate molekulide jaoks, mida nimetatakse makromolekulideks. Valk on makromolekuli näide ja valgusüntees toimub tsütoplasmaatilises maatriksis.

Näib, et molekulide kontsentratsioon tsütosoolis on väga kõrge, mis põhjustab nähtust, mida nimetatakse makromolekulaarseks tõrjumiseks. See tähendab, et üksikul molekulil on reaktsiooni läbiviimiseks vähem ruumi, mis suurendab teiste molekulide suhtelist kontsentratsiooni. Eksperimentaalsetes biokeemilistes analüüsides läbi viidud valkudega seondumise kiiruse ja keemiliste reaktsioonide hinnangud ei pruugi selle väljatõrjumise tõttu rakus tegelikult toimuva kohta kehtida.

Tsütoplasmaatilises maatriksis on mõned suured kompleksid. Näiteks on olemas proteasoomid. Need on suured valgukomplekside komplektid, mis lagundavad tsütosoolis leiduvaid valke. Samuti ühinevad teised sarnaste funktsioonidega valgud kompleksideks, nii et nad saavad oma produkti otse ühelt ensüümilt teisele edasi anda. See muudab üldise reaktsiooni tõhusamaks ja seda nimetatakse kanaliseerimiseks.