سیتوزول، ماتریکس مایعی است که در داخل سلول‌ها یافت می‌شود. این ماده در سلول‌های یوکاریوتی (گیاهی و جانوری) و پروکاریوتی (باکتری‌ها) وجود دارد. در سلول‌های یوکاریوتی، سیتوزول شامل مایع درون غشای سلولی است، اما هسته سلول، اندامک‌ها (مانند کلروپلاست‌ها، میتوکندری‌ها، واکوئل‌ها) یا مایع درون اندامک‌ها را شامل نمی‌شود. در مقابل، تمام مایع درون یک سلول پروکاریوتی سیتوپلاسم است، زیرا سلول‌های پروکاریوتی فاقد اندامک یا هسته هستند. سیتوزول با نام‌های پلاسم زمینه‌ای، مایع داخل سلولی (ICF) یا ماتریکس سیتوپلاسمی نیز شناخته می‌شود.
نکات کلیدی درباره سیتوزول
- سیتوزول، محیط مایعی است که در داخل یک سلول وجود دارد.
- سیتوزول یکی از اجزای سیتوپلاسم است. سیتوپلاسم شامل سیتوزول، تمام اندامک‌ها و محتویات مایع داخل اندامک‌ها است. سیتوپلاسم هسته را شامل نمی‌شود.
- جزء اصلی سیتوزول آب است. همچنین حاوی یون‌های محلول، مولکول‌های کوچک و پروتئین‌ها است.
- سیتوزول در سراسر سلول یکنواخت نیست. کمپلکس‌های پروتئینی و اسکلت سلولی به آن ساختار می‌دهند.
- سیتوزول عملکردهای متعددی دارد. محل انجام بیشتر فرایندهای متابولیکی است، متابولیت‌ها را منتقل می‌کند و در انتقال پیام در داخل سلول نقش دارد.
تفاوت بین سیتوزول و سیتوپلاسم: یک اشتباه رایج
سیتوزول و سیتوپلاسم با هم مرتبط هستند، اما این دو اصطلاح معمولاً مترادف و قابل جایگزینی نیستند. سیتوزول، خود بخشی از سیتوپلاسم است. در واقع، سیتوپلاسم تمام مواد موجود در داخل غشای سلولی، از جمله اندامک‌ها را در بر می‌گیرد، اما هسته را شامل نمی‌شود. بنابراین، مایع درون میتوکندری‌ها، کلروپلاست‌ها و واکوئل‌ها بخشی از سیتوپلاسم هستند، اما جزئی از سیتوزول محسوب نمی‌شوند. در سلول‌های پروکاریوتی، سیتوپلاسم و سیتوزول یکسان هستند.
ترکیبات سیتوزول: نگاهی به مواد تشکیل دهنده
سیتوزول از مخلوطی از یون‌ها، مولکول‌های کوچک و درشت مولکول‌ها در آب تشکیل شده است، اما این مایع یک محلول همگن نیست. حدود 70 درصد سیتوزول را آب تشکیل می‌دهد. در انسان، pH آن بین 7.0 و 7.4 متغیر است و در زمان رشد سلول، pH بالاتر است. یون‌های محلول در سیتوزول شامل پتاسیم (K+)، سدیم (Na+)، کلر (Cl-)، منیزیم (Mg2+)، کلسیم (Ca2+) و بی‌کربنات هستند. همچنین حاوی اسیدهای آمینه، پروتئین‌ها و مولکول‌هایی است که اسمولاریته را تنظیم می‌کنند، مانند پروتئین کیناز C و کالمودولین.
سازماندهی و ساختار سیتوزول: نظمی در بی‌نظمی
غلظت مواد در سیتوزول تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار می‌گیرد، از جمله جاذبه، کانال‌های موجود در غشای سلولی و اطراف اندامک‌ها که بر غلظت کلسیم، اکسیژن و ATP تأثیر می‌گذارند، و کانال‌های تشکیل‌شده توسط کمپلکس‌های پروتئینی. برخی از پروتئین‌ها نیز حاوی حفره‌های مرکزی هستند که با سیتوزولی با ترکیبی متفاوت از مایع بیرونی پر شده‌اند. در حالی که اسکلت سلولی بخشی از سیتوزول در نظر گرفته نمی‌شود، رشته‌های آن انتشار مواد را در سراسر سلول کنترل می‌کنند و حرکت ذرات بزرگ را از یک قسمت سیتوزول به قسمت دیگر محدود می‌کنند.
وظایف سیتوزول: نقش حیاتی در حیات سلول
سیتوزول وظایف متعددی را در داخل سلول بر عهده دارد. در انتقال پیام بین غشای سلولی و هسته و اندامک‌ها نقش دارد. متابولیت‌ها را از محل تولید خود به سایر قسمت‌های سلول منتقل می‌کند. برای سیتوکینز، یعنی زمانی که سلول در طی میتوز تقسیم می‌شود، مهم است. سیتوزول در متابولیسم سلول‌های یوکاریوتی نقش دارد. در حیوانات، این نقش شامل گلیکولیز، گلوکونئوژنز، بیوسنتز پروتئین و مسیر پنتوز فسفات است. با این حال، در گیاهان، سنتز اسیدهای چرب در داخل کلروپلاست‌ها رخ می‌دهد که بخشی از سیتوپلاسم نیستند. تقریباً تمام متابولیسم یک پروکاریوت در سیتوزول رخ می‌دهد.
تاریخچه سیتوزول: از آزمایشگاه تا سلول زنده
هنگامی که اصطلاح "سیتوزول" در سال 1965 توسط H. A. Lardy ابداع شد، به مایعی اشاره داشت که هنگام متلاشی شدن سلول‌ها در طول سانتریفیوژ و حذف اجزای جامد تولید می‌شد. با این حال، این مایع را به طور دقیق‌تر می‌توان بخش سیتوپلاسمی نامید. اصطلاحات دیگری که گاهی اوقات برای اشاره به سیتوپلاسم استفاده می‌شوند شامل هیالوپلاسم و پروتوپلاسم هستند.
در کاربرد امروزی، سیتوزول به قسمت مایع سیتوپلاسم در یک سلول سالم یا به عصاره‌های این مایع از سلول‌ها اشاره دارد. از آنجایی که خواص این مایع به زنده بودن یا نبودن سلول بستگی دارد، برخی از دانشمندان محتویات مایع سلول‌های زنده را سیتوپلاسم آبی می‌نامند.
سیتوزول چیست؟ تعریف، ترکیبات و نقش حیاتی آن در سلول — https://www.rayeshmand.ir/article/what-is-cytosol-definition-and-functions