Цитозоль: различия между версиями

Доля объёма клетки, приходящаяся на цитозоль, варьируетварьируется: в то время как у бактерий цитозоль обеспечивает сохранение структуры клетки и занимает почти весь её объём, у [[Растения|растений]] большая часть объёма клетки приходится на крупную центральную [[вакуоль]]<ref>{{cite pmid|11373301}}</ref>. Цитозоль состоит, главным образом, из воды, растворённых ионов, [[Малые молекулы|малых молекул]] и крупных водорастворимых молекул (например, [[Белок|белков]]). Большая часть небелковых молекул цитозоля имеет массу до 300 [[Дальтон (единица измерения)|Да]]<ref>{{cite pmid|15109811}}</ref>. Цитозоль включает колоссальное количество [[метаболит]]ов: например, у [[Растения|растений]] в клетках должно производиться до {{nts|200000}} метаболитов<ref>{{cite pmid|14503007}}</ref>, а в одной [[Дрожжи|дрожжевой]] клетке или клетке [[бактерии]] ''[[Escherichia coli]]'' должно образовываться около тысячи молекул<ref>{{cite pmid|12952533}}</ref><ref>{{cite pmid|12566402}}</ref>.

Классическое представление о воде в клетке таково, что около 5 % воды находится в связанном с другими веществами состоянии (то есть обеспечивает [[Сольватация|сольватацию]]), а остальная вода имеет такую же структуру, как чистая вода<ref name=Clegg1984/>. Сольватирующая вода неактивна при [[осмос]]е и может иметь другие свойства как растворитель, концентрируя одни молекулы и выталкивая другие<ref>{{cite pmid|10553283}}</ref>. Согласно другой точке зрения, на весь цитозоль огромное влияние оказывает большое количество растворённых макромолекул, и поведение цитозольной воды сильно отличается от поведения чистой воды<ref>{{cite pmid|16955076}}</ref>. Есть предположение, что внутри клетки имеются участки большей или меньшей плотности воды, которые могут оказывать сильное влияние на структуру и функции других частей клетки<ref name=Wiggins>{{cite pmid|2087221}}</ref><ref>{{cite pmid|8963257}}</ref>. Однако результаты ядерного магнитного резонанса противоречат этуэтому предположению, так как, согласно этим результатам, 85 % воды клетки ведёт себя как чистая вода, а остальная вода находится в связанном с макромолекулами состоянии и менее подвижна<ref>{{cite pmid|18436650}}</ref>.

Концентрации ионов в цитозоле коренным образом отличаются от таковых во внеклеточной жидкости, кроме того, в цитозоле содержится больше заряженных молекул, таких как белки и [[нуклеиновые кислоты]]. В таблице ниже рассматриваются концентрации ключевых ионов в воде и во {{нп5|Внеклеточная жидкость|внеклеточной жидкости|en|Extracellular fluid}}).

У прокариот [[геном]] содержится в цитозоле в виде структуры, называемой [[нуклеоид]]ом<ref>{{cite pmid|15988757}}</ref>. Нуклеоид представляет собой неупорядоченную массу ДНК и ассоциированных белков, которые контролируют [[Репликация ДНК|репликацию]] и [[Транскрипция (биология)|транскрипцию]] бактериальной [[хромосомы]] и [[Плазмиды|плазмид]]. У эукариот геном заключён в [[Клеточное ядро|ядре]], который отделён от цитозоля [[Ядерные поры|ядерными порами]], не допускающихдопускающими свободного прохождения молекул [[диаметр]]ом более 10 [[нм]]<ref>{{cite pmid|16739728}}</ref>.

Хотя мелкие молекулы быстро диффундируют в цитозоле, внутри цитозоля могут поддерживаться специальные градиенты концентрации. Хорошим примером могут служить «кальциевые вспышки» ({{lang-en|calcium sparks}}), которые появляются на короткий период времени в участке рядом с открытым кальциевым каналом<ref>{{cite pmid|15117829}}</ref>. «Вспышки» достигают колооколо 2 мкм в диаметре и длятся всего несколько миллисекунд, хотя некоторые вспышки могут сливаться с образованием более крупных градиентов — «кальциевых волн» ({{lang-en|calcium waves}})<ref>{{cite pmid|8131190}}</ref>. Градиенты концентрации других малых молекул, таких как [[кислород]] и [[АТФ]], могут образовываться вблизи кластеров митохондрий, но механизм их образования менее понятен<ref>{{cite pmid|10553281}}</ref><ref>{{cite pmid|11463714}}</ref>.