Citosol: funció i malalties

El citosol és la porció fluida del contingut d’una cèl·lula humana i, per tant, forma part del citoplasma. El citosol es compon d'un 80% aproximadament aigua, amb la part restant distribuïda entre proteïnes, lípids, nucleòtids, sucres i ions. Serveixen processos metabòlics importants que tenen lloc al citosol aquós a viscós.

Què és el citosol?

El citosol és el component líquid en forma de gel de totes les cèl·lules eucariotes i, per tant, forma part del citoplasma, el contingut total de les cèl·lules. El citosol té aproximadament un 80 per cent aigua contingut amb una varietat de diferents solucions, com ara proteïnes, minerals, cations, anions, sucres, enzims, vitamines, les hormones, i molts altres molècules i compostos necessaris per a processos metabòlics intermedis. Altres substàncies que també són necessàries per al metabolisme intermedi, però que no ho són aigua solubles es troben en orgànuls o vesícules especials, petites vesícules embolicades en una membrana. Semblants a les vesícules, però compartiments molt més grans són vacúols. Tenen un paper important en la fagocitosi, la captura de substàncies o organismes estranys i el confinament temporal de les secrecions. El citosol està travessat per un treball de vímet dens i en constant canvi, el citoesquelet. Consisteix en filaments d’actina, filaments intermedis i microtúbuls. El citoesquelet serveix per estabilitzar mecànicament la cèl·lula internament i externament, però també interactua amb el citosol. Molts processos metabòlics del citosol, com la síntesi i la degradació de aminoàcids, formació de polipèptids com a precursor de la generació de proteïnes, els processos glicolítics i molt més, només funcionen en la cooperació de certs components del citoesquelet amb el citosol i a canvi dels orgànuls i vesícules tancats.

Funció, acció i rols

Al citosol, un gran nombre de processos metabòlics controlats enzimàticament es produeixen paral·lelament, alguns dels quals són incompatibles. Per tant, l’evolució dels organismes pluricel·lulars (eucariotes) ha permès delimitar petites zones del citosol mitjançant membranes, els anomenats compartiments cel·lulars. La formació d’orgànuls, vesícules, vacúols i altres compartiments cel·lulars separats permet degradar-se i construir-se enzims participar en processos metabòlics oposats en paral·lel a la mateixa cèl·lula. Una de les funcions principals del citosol és intercanviar substàncies en cooperació amb parts del citoesquelet i els compartiments, és a dir, alliberar les substàncies necessàries i prendre altres substàncies que no són o no són necessàries per subministrar-les a altres usos. o reenviar-los per a la seva eliminació. Una altra tasca important del citosol és assumir i organitzar els transports dins de la cèl·lula en cooperació amb el citoesquelet, especialment amb els microtúbuls. Per fer front a les nombroses tasques de transport, el citosol pot canviar molt ràpidament en viscositat, passant d’aigua a geliforme i viceversa. La multitud de conversions bioquímiques controlades catalíticament per enzims, vitamines i les hormones també inclou processos d’oxidació i reducció, els anomenats reaccions redox, que tenen lloc no només a mitocòndries. Mitocòndries són orgànuls cel·lulars amb ARN propi, controlats per l’anomenada cadena respiratòria, en la qual, entre altres coses, reaccions redox entre adenosina el trifosfat (ATP) i el difosfat d’adenosina (ADP) tenen un paper important. Les cèl·lules, que tenen moltes ganes d’energia a causa de les seves tasques, poden contenir diversos milers mitocòndries. El citosol no només és necessari molècules i compostos que permetin els processos de síntesi o degradació corresponents, però també es produeix una part dels processos de traducció genètica dins del citosol. L’anomenat ARN missatger, les còpies de les seqüències complementàries d’àcids nucleics de l’ARN es tradueixen en el citosol a la síntesi de precursors de proteïnes (pèptids i polipèptids), és a dir, en una seqüència corresponent de aminoàcids.

Formació, aparició, propietats i nivells òptims

Citosol, la porció líquida del citoplasma ja es forma durant la divisió cel·lular. La seva composició es controla hormonalment i enzimàticament mitjançant intercel·lulars i extracel·lulars massa transferència. El citosol té una composició diferent en funció del tipus de cèl·lula i de la situació i, com ja s’ha esmentat, pot variar en viscositat en successions ràpides de líquid a gelat i viceversa. Compostos hidrofòbics requerits per la cèl·lula, que no es poden dissoldre en el citosol aquós, s’emmagatzema en vesícules mòbils o vacúols i es desplaça al lloc on es necessita. També hi ha massa transferència amb el nucli, que està separat del citosol per una doble membrana, generalment a través dels porus nuclears del membrana cel · lular. No es poden donar valors òptims ni paràmetres del citosol a causa de la variació de la composició en funció del tipus i la situació de la cèl·lula.

Malalties i trastorns

La gran quantitat de tasques i funcions realitzades per components del citoplasma, inclòs el citosol, suggereixen que l'exposició a toxines o malalties pot alterar o eliminar completament els processos metabòlics amb conseqüències lleus a greus per a l'organisme en general. En particular, l’intercanvi de substàncies entre els mitocondris i el citosol es pot veure alterat. Es coneixen moltes causes diferents de les mitocondriopaties, algunes de les quals també poden ser genètiques. En la majoria dels casos, el subministrament d’energia a les cèl·lules és insuficient, cosa que provoca símptomes com la debilitat muscular general fatiga. Si hi ha símptomes de deficiència o síndromes de deficiència, la causa dels problemes no sol ser un metabolisme alterat del citosol, sinó un subministrament inadequat. Un trastorn genètic conegut, encara que rar, és la miopatia bròdica. El defecte genètic condueix a una reducció de l’activitat d’una Ca2 + -ATPasa al múscul esquelètic, cosa que provoca una acumulació d’ions Ca2 + al citosol. Això es tradueix en un retard en la capacitat del múscul esquelètic per relaxar-se després de la contracció.