Цитозоль
-
Определение и структура цитозоля
- Цитозоль — это жидкость внутри клеток, разделенная на отсеки мембранами.
- В эукариотических клетках цитозоль окружен клеточной мембраной и является частью цитоплазмы.
- Цитозоль содержит воду, ионы, макромолекулы и другие вещества.
-
Функции и состав цитозоля
- Цитозоль участвует в метаболизме и передаче сигналов.
- Вода составляет большую часть цитозоля, но её структура и свойства изучены недостаточно.
- Концентрации ионов, таких как калий и натрий, различаются от внеклеточной жидкости.
-
Макромолекулы в цитозоле
- Белки и другие макромолекулы растворены в цитозоле и могут изменять поведение молекул.
- У прокариот цитозоль содержит клеточный геном в нуклеоидной структуре.
- У эукариот геном содержится в клеточном ядре, отделенном от цитозоля ядерными порами.
-
Исследования и открытия
- Исследования на морских креветках показали, что уменьшение количества воды в клетке подавляет метаболизм.
- Использование передовых методов ядерного магнитного резонанса предполагает, что 85% клеточной воды действует как чистая вода.
- Идея о том, что вода в клетках ведет себя иначе, чем в разбавленных растворах, остается спорной.
-
Организация цитозоля
- Компоненты цитозоля не смешиваются случайным образом
- Несколько уровней организации локализуют молекулы в определенных местах
-
Градиенты концентрации
- В цитозоле могут возникать градиенты концентрации, такие как «кальциевые искры»
- Градиенты концентрации других молекул, таких как кислород и АТФ, также возможны
-
Белковые комплексы
- Белки могут связываться, образуя комплексы, которые обеспечивают каналирование субстрата
- Комплексы могут предотвращать высвобождение нестабильных промежуточных продуктов
-
Белковые отсеки
- Протеасома и бактериальные микрокомпартменты являются примерами белковых отсеков
- Протеасома содержит протеазы, разрушающие цитозольные белки
- Бактериальные микрокомпартменты содержат ферменты, такие как RuBisCO
-
Биомолекулярные конденсаты
- Немембранные органеллы могут образовываться в виде биомолекулярных конденсатов
-
Просеивание цитоскелета
- Цитоскелет ограничивает диффузию крупных частиц в цитозоль
- Микродомены могут влиять на распределение крупных структур
-
Функция цитозоля
- Цитозоль участвует в передаче сигналов, цитокинезе и транспортировке метаболитов
- Гидрофобные молекулы транспортируются через цитозоль с помощью связывающих белков
- Цитозоль является местом большей части метаболизма у прокариот и эукариот
-
Основные метаболические пути
- У животных основные пути включают биосинтез белка, пентозофосфатный путь, гликолиз и глюконеогенез
- У других организмов локализация путей может отличаться