- composició
- estructura
- funcions
- Proveeix condicions per al funcionament de organelos
- processos bioquímics
- Ambient per al citoesquelet
- moviment intern
- Organitzador de respostes globals intracel·lulars
- referències
El citosol, hialoplasma, matriu citoplasmàtica o fluid intracel·lular, és la part soluble de l'citoplasma, és a dir, el líquid que es troba dins de les cèl·lules eucariotes o procariotes. La cèl·lula, com a unitat autocontinguda de la vida està definida i delimitada per la membrana plasmàtica; des d'aquesta fins a l'espai ocupat pel nucli es troba al citoplasma, amb tots els seus components associats.
En el cas de les cèl·lules eucariotes aquests components inclouen a tots els orgànuls amb membranes (com a nucli, reticle endoplàsmic, mitocondris, cloroplasts, etc.), així com aquells que no la tenen (com ribosomes, per exemple).
Cèl·lula eucariota animal
Tots aquests components, al costat de l'citoesquelet, ocupen un espai a l'interior cel·lular: podríem dir, per tant, que tot allò de l'citoplasma que no és membrana, citoesquelet ni un altre organelo és citosol.
Aquesta fracció soluble de la cèl·lula és fonamental per al seu funcionament, de la mateixa manera que l'espai buit és necessari per donar cabuda a astres i estrelles en l'univers, o que la fracció buida d'una pintura permeti definir la forma d'l'objecte que es dibuixa.
El citosol o hialoplasma permet doncs que els components de la cèl·lula comptin amb un espai que ocupar, així com amb la disponibilitat d'aigua i altres milers de molècules diferents per poder dur a terme les seves funcions.
composició
El citosol o hialoplasma és fonamentalment aigua (prop de l'70-75%, encara que no és rar observar fins a un 85%); però, hi ha tantes substància dissoltes en ell que aquest es comporta més com un gel que com una substància aquosa fluïda.
Dins de les molècules presents en el citosol, les més abundants són les proteïnes i altres pèptids; però també trobem grans quantitats d'ARN (particularment ARNs missatgers, de transferència i els que participen en els mecanismes de silenciament genètic post-transcripcional), sucres, greixos, ATP, ions, sals i altres productes propis de l'metabolisme específics de tipus cel·lular de el qual es tracti.
estructura
L'estructura o organització de l'hialoplasma varia no només per tipus cel·lular i per condicions pròpies de l'entorn cel·lular, sinó que també pot ser diferent d'acord a l'espai que ocupi dins la mateixa cèl·lula.
En qualsevol cas, pot adoptar, físicament parlant, dues condicions. Com plasma gel, l'hialopasma és viscós o gelatinós; com plasma sol, per contra, és més líquid.
El pas de gel a sol, i viceversa, dins de la cèl·lula crea corrents que permeten el moviment (ciclosi) d'altres components interns no ancorats de la cèl·lula.
A més, el citosol pot presentar alguns cossos globulars (com gotes de lípids, per exemple) o fibril·lars, constituïts bàsicament per components de l'citoesquelet, el qual també al seu torn és una estructura molt dinàmica que alterna entre condicions macromoleculars més rígides, i altres més relaxades.
funcions
Proveeix condicions per al funcionament de organelos
Primàriament, el citosol o hialoplasma permet no només situar als orgànuls en un context que permeti la seva existència física, sinó també funcional. És a dir, que els brinda les condicions d'accés als substrats per al seu funcionament, ia més, el mitjà en el qual es "dissoldran" els seus productes.
Els ribosomes, per exemple, obtenen de l'citosol circumdant els ARNs missatgers i de transferència, així com l'ATP i aigua necessaris per a dur endavant la reacció de síntesi biològica que culminarà amb l'alliberament de nous pèptids.
processos bioquímics
El citosol, també, és el gran regulador de l'pH i concentració iònica intracel·lular, així com el mitjà de comunicació intracel·lular per excel·lència.
També permet que es duguin a terme una enorme quantitat de diferents reaccions, i pot funcionar com lloc d'emmagatzematge de diferents compostos.
Ambient per al citoesquelet
El citosol també proporciona un ambient perfecte per al funcionament de l'citoesquelet, el qual entre altres coses, requereix de reaccions de polimerització i depolimerización summament fluids per a ser efectiu.
El hialoplasma proporciona aquest ambient, així com accés als components necessaris perquè aquests processos es verifiquin de manera ràpida, organitzada i eficient.
moviment intern
D'altra banda, tal com s'indicarà anteriorment, la naturalesa de l'citosol permet la generació de moviment intern. Si aquest moviment intern és a més responsiu a senyals i requeriments de la pròpia cèl·lula i el seu entorn, es pot generar desplaçament cel·lular.
És a dir, que el citosol permet no només que els orgànuls interns es autoensamblen, creixin i desapareguin (de ser el cas), sinó que la cèl·lula com un tot modifiqui la seva forma, es desplaci o s'uneixi a alguna superfície.
Organitzador de respostes globals intracel·lulars
Finalment, el hialoplasma és el gran organitzador de respostes globals intracel·lulars.
Permet que experimentin no només les cascades reguladores específiques (transducció de senyals), sinó també, per exemple, les onades de calci que involucren a tota la cèl·lula per a una gran varietat de respostes.
Una altra resposta que involucra participació orquestrada de tots els components de la cèl·lula per a la seva correcta execució és la divisió mitòtica (i la divisió meiòtica).
Cada component ha de respondre de manera efectiva als senyals de divisió, i fer-ho de manera que no interfereixi amb la resposta dels altres components cel·lulars- particularment el nucli.
Durant els processos de divisió cel·lular en les cèl·lules eucariotes, el nucli renúncia a la seva matriu col·loïdal (nucleoplasma) per assumir com seu el de l'citoplasma.
El citoplasma ha de reconèixer com a component propi a un acoblament macromolecular que no estava abans i que gràcies al seu accionar ha de ser repartit ara de manera precisa entre dues cèl·lules derivades noves.
referències
- Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6th Edition). WW Norton & Company, New York, NY, USA.
- Aw, TY (2000). Intracellular compartmentation of organelles and gradients of low molecular weight species. International Review of Cytology, 192: 223-253.
- Goodsell, DS (1991). Inside a living cell. Trends in Biochemical Sciences, 16: 203-206.
- Lodish et, H., Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., Martin, KC (2016). Molecular cell biology (8th edition). WH Freeman, Nova York, NY, USA.
- Peters, R. (2006). Introduction to nucleocytoplasmic transport: molecules and mechanisms. Methods in Molecular Biology, 322: 235-58.