Διαφορά μεταξύ κυτοσόλης και κυτταροπλάσματος

Κύρια διαφορά – Κυτταρόλυμα έναντι κυτταροπλάσματος

Το κυτταρόπλασμα και το κυτταρόπλασμα είναι δύο συστατικά του κυττάρου. Το κυτοσόλιο είναι μέρος του κυτταροπλάσματος. Είναι το ενδοκυτταρικό υγρό στο κύτταρο. Οι περισσότερες μεταβολικές αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα στο κυτταρόπλασμα. Το νερό είναι το πιο άφθονο στοιχείο τόσο στο κυτταρόπλασμα όσο και στο κυτταρόπλασμα. Η κύρια διαφορά μεταξύ κυτταρολύματος και κυτταροπλάσματος είναι ότι το κυτταρόπλασμα είναι συστατικό του κυτταροπλάσματος ενός κυττάρου, ενώ το κυτταρόπλασμα είναι ένα συστατικό του κυττάρου που περιβάλλεται από την κυτταρική μεμβράνη.

Αυτό το άρθρο εξερευνά,

1. Τι είναι το Cytosol
      – Σύνθεση, Ιδιότητες, Λειτουργία, Οργάνωση
2. Τι είναι το Κυτόπλασμα
      – Σύνθεση, Ιδιότητες, Λειτουργία, Οργάνωση
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Cytosol και Cytoplasm

Τι είναι το Cytosol

Το κυτταρόπλασμα είναι ένα υγρό που θεωρείται ως η μήτρα του κυτταροπλάσματος. Αυτό το υγρό αποτελείται από ενδοκυτταρικό υγρό και διαμερισματοποιείται από την κυτταρική μεμβράνη σε μιτοχονδριακή μήτρα, δομές που μοιάζουν με στρώμα χλωροπλάστη. Στους ευκαρυώτες, το κυτοσόλιο είναι συστατικό του κυτταροπλάσματος. Περιβάλλει τα οργανίδια στο κυτταρόπλασμα. Στους προκαρυώτες, μεταβολικές αντιδράσεις συμβαίνουν στο κυτταρόπλασμα. Οι περισσότερες ευκαρυωτικές μεταβολικές αντιδράσεις συμβαίνουν μέσα στα οργανίδια και όχι στο κυτταρόπλασμα.

Σύνθεση και ιδιότητες του κυτοσόλη

Το κυτοσόλιο αποτελείται κυρίως από νερό, μικρά και μεγάλα διαλυτά μόρια και διαλυμένα ιόντα. Διαλύει μη πρωτεϊνικά μόρια που έχουν μέγεθος μικρότερο από 300 Da. Στο κυτταρόπλασμα των φυτικών κυττάρων, περίπου 200.000 διαφορετικά μικρά μόρια μπορούν να διαλυθούν στο κυτταρόπλασμα. Το νερό αποτελεί περίπου το 70% του συνολικού όγκου του κυτοσόλης. Έτσι, το pH του pH του κυτταροπλάσματος κυμαίνεται από 7,0-7,4. Το ιξώδες είναι επίσης παρόμοιο με το νερό. Όμως, η διάχυση μέσω του κυτοσόλης μπορεί να είναι τετραπλάσια αργή για τα μικρά μόρια. Το νερό εισέρχεται συνεχώς στο κυτταρόπλασμα με όσμωση. Η συγκέντρωση των ιόντων ασβεστίου στο κυτταρόπλασμα είναι τόσο χαμηλή όσο <0,0002 mM, επιτρέποντας στα ιόντα ασβεστίου να λειτουργούν ως δεύτερος αγγελιοφόρος στις οδούς σηματοδότησης.

Το κυτταρόπλασμα περιέχει μια συγκριτικά μεγάλη ποσότητα φορτισμένων μακρομορίων όπως πρωτεΐνες και νουκλεϊκά οξέα. Η ποσότητα των πρωτεϊνών που διαλύονται στο κυτταρόπλασμα είναι περίπου 200 mg/mL. Ένα σύνθετο μείγμα νηματίων κυτταροσκελετού, το οποίο αποτελείται από μικροσωληνίσκους και νήματα ακτίνης μπορεί να βρεθεί στο κυτταρόπλασμα. Αυτά τα νήματα σχηματίζουν ένα δίκτυο κυτταροσκελετών. Το δίκτυο νημάτων και η υψηλότερη συγκέντρωση μακρομορίων συμβάλλουν στο φαινόμενο μακρομοριακού συνωστισμού μέσα στο κυτταρόπλασμα. Λόγω αυτού του αποτελέσματος, το κυτοσόλιο μεταβάλλει τις ιδιότητές του από ένα ιδανικό διάλυμα. Το συνωστισμένο διάλυμα κυτοσόλης από διαφορετικούς τύπους μορίων φαίνεται στο σχήμα 1.

Εικόνα 1:Μακρομοριακός συνωστισμός

Οργανισμός

Το κυτοσόλιο αποτελείται από μια βαθμίδα συγκέντρωσης ορισμένων μορίων, αν και τα περισσότερα από τα μικρά μόρια είναι ίσα κατανεμημένα. Για παράδειγμα, η βαθμίδα ιόντων ασβεστίου δημιουργείται από το άνοιγμα των διαύλων ασβεστίου που διαρκεί μόνο για χιλιοστά του δευτερολέπτου. Πολλές βαθμίδες ασβεστίου σπινθήρες σχηματίζουν μια μεγάλη βαθμίδα ασβεστίου, γνωστή ως κύματα ασβεστίου. Επιπλέον, σχηματίζονται πρωτεϊνικά σύμπλοκα στο κυτταρόπλασμα, επιτρέποντας στο υπόστρωμα να διοχετεύεται όπου ένα προϊόν περνά απευθείας στο επόμενο βήμα του. Μερικά από αυτά τα σύμπλοκα αποτελούνται επίσης από μια μεγάλη, απομονωμένη, κεντρική κοιλότητα όπως το πρωτεόσωμα. Αυτά τα πρωτεϊνικά διαμερίσματα περιέχουν πρωτεάσες που αποικοδομούν κυτοσολικές πρωτεΐνες. Ένα άλλο παράδειγμα διαμερίσματος πρωτεΐνης είναι τα μικροδιαμερίσματα σε βακτήρια, τα οποία έχουν διάμετρο 100 έως 200 nm. Το καρβοξυσώμα είναι ένας τύπος μικροδιαμερίσματος που εμπλέκεται στη στερέωση του άνθρακα. Το κοσκίνισμα του κυτταροσκελετού συγκεντρώνει οργανίδια σαν ριβόσωμα σε μια συγκεκριμένη περιοχή με τη βοήθεια αποκλειστικών διαμερισμάτων. Αυτά τα εξαιρούμενα διαμερίσματα αποτελούνται από πυκνότερες ίνες ακτίνης.

Λειτουργία Κυτοσόλης

Το κυτοσόλιο συμβάλλει στη μεταγωγή σήματος ξεκινώντας από την κυτταρική μεμβράνη στην αποτελεσματική θέση, τις περισσότερες φορές, τον πυρήνα. Η μεταφορά των μεταβολιτών από τόπο σε τόπο διευκολύνεται από το κυτταρόπλασμα. Τα αμινοξέα όπως τα μικρά διαλυτά μόρια διαχέονται ελεύθερα από το κυτταρόπλασμα. Μεγάλα υδρόφοβα μόρια όπως οι στερόλες και τα λιπαρά οξέα μεταφέρονται μέσω δέσμευσης σε συγκεκριμένες πρωτεΐνες. Τα μόρια που υποβάλλονται σε ενδοκυττάρωση μεταφέρονται μέσω κυστιδίων στο κυτταρόπλασμα. Ο προκαρυωτικός μεταβολισμός εμφανίζεται επίσης στο κυτταρόπλασμα. Στα ζώα, η μετάφραση, η γλυκόλυση, η οδός φωσφορικής πεντόζης και η γλυκονεογένεση συμβαίνουν στο κυτταρόπλασμα.

Τι είναι το κυτταρόπλασμα

Το κυτταρόπλασμα είναι το συστατικό ενός κυττάρου που περιβάλλεται από την κυτταρική μεμβράνη. Το κυτταρόπλασμα είναι συστατικό του κυτταροπλάσματος. Εκτός από το κυτταρόπλασμα, το κυτταρόπλασμα περιέχει οργανίδια. Στα προκαρυωτικά, όλες οι κυτταρικές δομές είναι ενσωματωμένες στο κυτταρόπλασμα. Τα οργανίδια που αιωρούνται στο κυτταρόπλασμα φαίνονται στο σχήμα 2 .

Εικόνα 2:Κυτταρόπλασμα με οργανίδια:1. Πυρήνας 2. Πυρήνας 3. Ριβόσωμα 3. Κυστίδιο 5. Τραχύ ενδοπλασματικό δίκτυο 6. Συσκευή Golgi 7. Κυτοσκελετός 8. Ομαλό ενδοπλασματικό δίκτυο 9. Mitochondre10.V10. Λυσόσωμα 13.Centriole

Σύνθεση και ιδιότητες του κυτταροπλάσματος

Η κυτταρική σηματοδότηση μέσω του κυτταροπλάσματος εξαρτάται από τη διαπερατότητα του κυτταροπλάσματος. Εξαρτάται από τη διάχυση του μορίου σηματοδότησης μέσω του κυτταροπλάσματος. Μικρά μόρια σηματοδότησης όπως τα ιόντα ασβεστίου διαχέονται στο κυτταρόπλασμα. Το κυτταρόπλασμα δρα επίσης ως κολλοειδές πήκτωμα, άλλοτε ως υγρό (sol) και άλλοτε ως στερεή μάζα (γέλη). Οι κινητικές πρωτεΐνες στο κυτταρόπλασμα οδηγούν στη μη-Brownian κίνηση των σωματιδίων στο κυτταρόπλασμα.

Το κυτταρόπλασμα αποτελείται από κυτταρόπλασμα, τα οργανίδια του και τα κυτταροπλασματικά εγκλείσματα. Τα οργανίδια στο κυτταρόπλασμα περιλαμβάνουν τον πυρήνα, τα μιτοχόνδρια, τη συσκευή Golgi, το ενδοπλασματικό δίκτυο, τα λυσοσώματα και στα φυτικά κύτταρα, τα κενοτόπια και τους χλωροπλάστες. Ορισμένα αδιάλυτα σωματίδια που αιωρούνται στο κυτταρόπλασμα ονομάζονται κυτταροπλασματικά εγκλείσματα. Σωματίδια όπως το οξαλικό ασβέστιο, οι κόκκοι όπως το άμυλο και το γλυκογόνο και τα σταγονίδια λιπιδίων είναι γνωστά ως εγκλείσματα στο κυτταρόπλασμα.

Οργανισμός

Η εσωτερική περιοχή του κυτταροπλάσματος  είναι  συγκεντρωμένη και ονομάζεται ενδοπλάσμα. Η εξωτερική περιοχή του κυτταροπλάσματος ονομάζεται κυτταρικός φλοιός ή εκτόπλασμα.

Λειτουργία κυτταροπλάσματος

Το κυτταρόπλασμα εμπλέκεται σε μεγάλες κυτταρικές δραστηριότητες όπως η γλυκόλυση και η πυρηνική διαίρεση. Η συμπαγής γυάλινη δομή του κυτταροπλάσματος παγώνει μεγάλα οργανίδια στη θέση τους. Το κυτταρόπλασμα εμπλέκεται επίσης στην κυτταροκίνηση, η οποία είναι η διαδικασία διαίρεσης του κυτταροπλάσματος που ακολουθείται από πυρηνική διαίρεση. Εκτός από αυτό, οι λειτουργίες του κυτταρολύματος βαρύνουν επίσης το κυτταρόπλασμα.

Διαφορά μεταξύ κυτταρολύματος και κυτταροπλάσματος

Ορισμός

Κυτταρόλυμα: Το κυτοσόλιο είναι το υγρό που υπάρχει στην κυτταρική μεμβράνη.

Κυττάρο: Το κυτταρόπλασμα είναι το κυτταρικό συστατικό μέσα στην κυτταρική μεμβράνη.

Σύνθεση

Κυτταρόλυμα: Το κυτταρόπλασμα αποτελείται από νερό, διαλυτά ιόντα, μικρά και μεγάλα υδατοδιαλυτά μόρια και πρωτεΐνες.

Κυττάρο: Το κυτταρόπλασμα αποτελείται κατά 80% από νερό, νουκλεϊκά οξέα, ένζυμα, λιπίδια, αμινοξέα, υδατάνθρακες και μη ανόργανα ιόντα.

Διαφορετικότητα

Κυτταρόλυμα: Η ποικιλομορφία του κυτοσόλης είναι χαμηλή.

Κυττάρο: Η ποικιλία των συστατικών είναι υψηλή σε σύγκριση με το κυτταρόπλασμα.

Στοιχεία

Κυτταρόλυμα: Τα συστατικά του κυτταρολύματος είναι νερό, διαλυτά μικρά και μεγάλα μόρια.

Κυττάρο: Τα συστατικά του κυτταροπλάσματος είναι οργανίδια, κυτταρόπλασμα και κυτταροπλασματικά εγκλείσματα.

Μεταβολισμός

Κυτταρόλυμα: Όλες οι χημικές αντιδράσεις συμβαίνουν στο κυτταρόπλασμα των προκαρυωτών.

Κυττάρο: Το κυτταρόπλασμα εμπλέκεται σε μεγάλες κυτταρικές δραστηριότητες όπως η γλυκόλυση και η κυτταρική διαίρεση.

Λειτουργίες

Κυτταρόλυμα: Το κυτοσόλιο συγκεντρώνει τα διαλυμένα του μόρια στις σωστές θέσεις για τον αποτελεσματικό μεταβολισμό.

Κυττάρο: Το κυτταρόπλασμα παγώνει τα οργανίδια στη θέση τους, διασφαλίζοντας τον αποτελεσματικό μεταβολισμό.

Επιπλέον λειτουργίες

Κυτταρόλυμα: Η μεταγωγή σήματος και η μεταφορά των μορίων λαμβάνουν χώρα στο κυτταρόπλασμα.

Κυττάρο: Η πυρηνική διαίρεση, η κυτταροκίνηση και η μεταγωγή σήματος λαμβάνουν χώρα στο κυτταρόπλασμα.

Συμπέρασμα

Τόσο το κυτταρόπλασμα όσο και το κυτταρόπλασμα σχηματίζουν συλλογικά το δυναμικό διάλυμα μέσα στο κύτταρο. Το κυτταρόπλασμα, το οποίο είναι το διαφανές τμήμα τόσο των προκαρυωτικών όσο και των ευκαρυωτικών κυττάρων, είναι ένα ημιστερεό υγρό. Το κυτταρόπλασμα κάνει το υγρό μέρος του κυτταροπλάσματος. Έτσι, η ποικιλομορφία τόσο των διαλυτών όσο και των αδιάλυτων σωματιδίων είναι υψηλή στο κυτταρόπλασμα. Τα συστατικά του κυτταροπλάσματος περιλαμβάνουν οργανίδια, κυτταρόπλασμα και κυτταροπλασματικά εγκλείσματα. Οργανίδια όπως ο πυρήνας, τα μιτοχόνδρια, η συσκευή Golgi και σωματίδια όπως οι κρύσταλλοι, οι γαρνούλες και τα σταγονίδια λιπιδίων αιωρούνται στο κυτταρόπλασμα. Οι περισσότερες μεταβολικές οδοί συμβαίνουν στο κυτταρόπλασμα των προκαρυωτών και ορισμένες από τις αντιδράσεις όπως η γλυκόλυση στους ευκαρυώτες συμβαίνουν στο κυτταρόπλασμα. Οι κυτταρικές δραστηριότητες όπως η κυτταρική διαίρεση και η κυτταροκίνηση λαμβάνουν χώρα στο κυτταρόπλασμα. Τα μόρια συγκεντρώνονται στα σωστά τμήματα του κυτταροπλάσματος από το κυτταρόπλασμα και τα οργανίδια καταψύχονται στις σωστές θέσεις του κυττάρου με το κυτταρόπλασμα. Όλα αυτά τα  χαρακτηριστικά υποδηλώνουν ότι η κύρια διαφορά μεταξύ του κυτοσώματος και του κυτταροπλάσματος είναι η αναλογικότητα του μεγέθους τους στο κύτταρο.