Citosol

Citosol é a parte líquida do conteúdo de uma célula humana e, portanto, parte do citoplasma. O citosol é composto por cerca de 80% de água, o restante é dividido em proteínas, lipídios, nucleotídeos, açúcares e íons. Eles servem a processos metabólicos importantes que ocorrem no citosol aquoso a viscoso.

O que é citosol?

O componente líquido a gel de todas as células eucarióticas é denominado citosol e, portanto, faz parte do citoplasma, o conteúdo total das células. O citosol tem um teor de água de aproximadamente 80 por cento com um grande número de diferentes substâncias dissolvidas, como proteínas, minerais, cátions, ânions, açúcares, enzimas, vitaminas, hormônios e muitas outras moléculas e compostos que são necessários para processos metabólicos intermediários.

Outras substâncias, que também são necessárias para o metabolismo intermediário, mas não são solúveis em água, estão localizadas em organelas ou vesículas especiais, em vesículas minúsculas que são circundadas por uma membrana. Os vacúolos formam compartimentos semelhantes às vesículas, mas muito maiores. Eles desempenham um papel importante na fagocitose, na inclusão de substâncias estranhas ou organismos estranhos e na inclusão temporária de secreções. O citosol é atravessado por uma rede densa e em constante mudança, o citoesqueleto. Consiste em filamentos de actina, filamentos intermediários e microtúbulos.

O citoesqueleto é utilizado para a estabilização mecânica interna e externa da célula, mas também interage com o citosol. Muitos processos metabólicos no citosol, como a síntese e a quebra de aminoácidos, a formação de polipeptídeos como precursores da produção de proteínas, processos glicolíticos e muito mais, só funcionam na cooperação de certos componentes do citoesqueleto com o citosol e em troca com as organelas e vesículas fechadas.

Função, efeito e tarefas

Um grande número de processos metabólicos controlados enzimaticamente ocorrem em paralelo no citosol, alguns dos quais são incompatíveis entre si. A evolução de organismos multicelulares (eucariotos) criou, portanto, a possibilidade de demarcar pequenas áreas dentro do citosol usando membranas, os chamados compartimentos celulares.

Através da formação de organelas separadas, vesículas, vacúolos e outros compartimentos celulares, enzimas degradantes e regeneradoras na mesma célula podem estar envolvidas em processos metabólicos opostos em paralelo. Uma das principais funções do citosol é a troca de substâncias em cooperação com partes do citoesqueleto e os compartimentos, ou seja, liberar as substâncias necessárias e absorver outras substâncias que não são ou não são mais necessárias para reciclá-las ou encaminhá-las para descarte. Outra tarefa importante do citosol é, em cooperação com o citoesqueleto, especialmente com os microtúbulos, assumir e organizar o transporte dentro da célula.

Para lidar com as várias tarefas de transporte, o citosol pode mudar sua viscosidade muito rapidamente de aquoso para gelatinoso e vice-versa. A multiplicidade de conversões bioquímicas cataliticamente controladas por enzimas, vitaminas e hormônios também inclui processos de oxidação e redução, as chamadas reações redox, que não ocorrem apenas na mitocôndria. As mitocôndrias são organelas celulares com seu próprio RNA que desempenham um papel importante via a chamada cadeia respiratória, na qual, entre outras coisas, ocorrem reações redox entre adenosina trifosfato (ATP) e adenosina difosfato (ADP). As células que têm muita fome de energia por causa de suas tarefas podem conter vários milhares de mitocôndrias.

O citosol não apenas contém as moléculas e os compostos necessários para permitir os processos de síntese ou degradação correspondentes, mas parte dos processos de tradução genética também ocorre dentro do citosol. O denominado RNA mensageiro, cópias das sequências de ácido nucleico complementares do RNA, são convertidas no citosol na síntese de precursores de proteínas (peptídeos e polipeptídeos), ou seja, em uma sequência de aminoácidos correspondente.

Educação, ocorrência, propriedades e valores ideais

O citosol, a parte líquida do citoplasma, já se forma durante a divisão celular. Sua composição é controlada hormonal e enzimaticamente por meio da troca intercelular e extracelular de substâncias. O citosol tem uma composição diferente dependendo do tipo de célula e da situação e, como já mencionado, pode variar em viscosidade em rápida sucessão de líquido para gel e vice-versa.

Os compostos hidrofóbicos exigidos pela célula que não podem ser dissolvidos no citosol aquoso são armazenados em vesículas móveis ou vacúolos e transportados para o local onde são necessários. Há também uma troca de substâncias com o núcleo da célula, que é separado do citosol por uma membrana dupla, que normalmente ocorre por meio dos poros nucleares da membrana celular. Os valores ou parâmetros ideais do citosol não podem ser dados devido à composição diferente, dependendo do tipo de célula e da situação.

Doenças e distúrbios

A abundância de tarefas e funções que os componentes do citoplasma - incluindo o citosol - cumprem, sugere que os processos metabólicos podem ser interrompidos ou completamente desligados pelos efeitos de toxinas ou doenças, com consequências leves a graves para todo o organismo.

Em particular, a troca de substâncias entre a mitocôndria e o citosol pode ser perturbada. São conhecidas muitas causas diferentes de doenças mitocondriais, algumas das quais também podem ser genéticas. Normalmente, o suprimento de energia das células é insuficiente, o que leva a sintomas como fraqueza muscular e estados gerais de exaustão. Se houver sintomas de deficiência ou síndromes de deficiência, geralmente não é um metabolismo perturbado no citosol que é a causa do problema, mas um suprimento inadequado.

Uma doença genética bem conhecida, embora rara, é a miopatia de Brody. O defeito genético leva a uma redução da atividade de uma Ca2 + -ATPase nos músculos esqueléticos, de forma que há um acúmulo de íons Ca2 + no citosol. Isso significa que os músculos esqueléticos só podem relaxar após uma contração retardada.