Fungsi sitosol dan sifat sitosol

Sitosol adalah cairan intraseluler sel yang membentuk sebagian besar dari apa yang disebut sitoplasma dalam sel.

Kata sitosol berasal dari bahasa Yunani dan terdiri dari kata solu- yang menunjukkan “larut” dan mengacu pada “relatif terhadap sel”, dalam hal ini sitoplasma. Dalam pengertian etimologisnya, sitosol akan menjadi bagian yang larut dari sitoplasma. Dalam beberapa teks, sitosol juga disebut hialoplasma.

Berenang di tengah sitosol adalah semua elemen yang membentuk sitoplasma, yaitu: protein struktural atau sitoskeleton dan organel atau organel. Sitosol atau matriks sitoplasma, bersama dengan unsur-unsur yang disebutkan, juga merupakan bagian dari sitoplasma.

Sebagian besar reaksi metabolisme terjadi di sitosol. Misalnya, semua protein yang disintesis dalam sel eukariotik (dengan inti sel) diproduksi di sitosol. Satu-satunya pengecualian adalah beberapa protein yang disintesis di mitokondria dalam sel hewan dan kloroplas di sel tumbuhan.

Komposisi sitosol akan bergantung pada sifat dan fungsi sel. Secara umum, sitosol terdiri dari air, ion, makromolekul, dan molekul organik yang lebih kecil.

Ion sitosol dapat berupa, misalnya kalsium, kalium, atau natrium. Molekul yang dapat kita temukan dalam sitosol dapat berupa gula, polisakarida, asam amino, asam nukleat, dan asam lemak.

Sitosol adalah cairan yang ditemukan di dalam sel hidup. Lebih khusus lagi, sitosol merupakan cairan berbasis air tempat organel, protein, dan struktur sel lainnya hidup. Fungsinya sebagai tempat terjadinya reaksi penting di dalam sel seperti metabolisme, glikolisis dan sistesis asam lemak. Juga dikenal sebagai matriks sitoplasma, sitosol merupakan sebagian besar cairan intraseluler (ICF). Namun, sitosol sering dikacaukan dengan sitoplasma, yang merupakan entitas yang sama sekali berbeda di dalam sel.

Sementara sitosol merujuk pada air dan apa pun yang larut di dalamnya, seperti protein dan ion yang larut, sitoplasma terdiri dari sitosol dan partikel tersuspensi tertentu yang tidak larut (mis., Ribosom).

Pengertian sitosol

Seperti yang mungkin sudah Anda ketahui, sel adalah unit dasar kehidupan. Setiap makhluk hidup di dunia terbuat dari miliaran demi miliaran sel, yang bertanggung jawab atas sejumlah proses kehidupan yang esensial. Fungsi sel-sel ini ditentukan oleh organ kecil (atau organel) yang ada di dalam sel.

Sitosol, hialoplasma, matriks sitoplasma, atau cairan intraseluler adalah bagian terlarut dari sitoplasma, yaitu cairan yang ditemukan di dalam sel eukariotik atau prokariotik. Sel, sebagai unit kehidupan yang mandiri, didefinisikan dan dibatasi oleh membran plasma; dari ini ke ruang yang ditempati oleh nukleus adalah sitoplasma, dengan semua komponen yang terkait.

Dalam kasus sel eukariotik, komponen ini mencakup semua organel dengan membran (seperti nukleus, retikulum endoplasma, mitokondria, kloroplas, dll.), Serta yang tidak memilikinya (misalnya ribosom, misalnya).

Semua komponen ini, bersama dengan sitoskeleton, menempati ruang di dalam sel: oleh karena itu, kita dapat mengatakan, bahwa segala sesuatu di sitoplasma yang bukan membran, sitoskeleton, atau organel lain adalah sitosol.

Fraksi sel yang larut ini sangat penting untuk operasinya, dengan cara yang sama seperti ruang kosong diperlukan untuk mengakomodasi bintang dan bintang di alam semesta, atau bahwa fraksi kosong dari sebuah lukisan memungkinkan menentukan bentuk objek yang digambar.

Dengan demikian sitosol atau hialoplasma memungkinkan komponen sel memiliki ruang untuk ditempati, serta ketersediaan air dan ribuan molekul lain untuk menjalankan fungsinya.

Struktur sitosol

Mayoritas sitosol adalah air, yang membentuk hampir 70% dari total volume sel. Sementara pH cairan intraseluler adalah 7,4, pH sitosolik manusia terletak antara 7,0-7,4, dan biasanya lebih tinggi ketika sel tumbuh. Selain air, sitosol juga terdiri dari molekul kecil, ion terlarut, dan molekul air besar yang larut dalam air (mis., Protein).

Perhatikan bahwa konsentrasi ion-ion lain yang ada dalam sitosol berbeda dari ion-ion yang ada dalam cairan ekstraseluler. Selain itu, jumlah makromolekul bermuatan lebih tinggi (mis., Protein) dan asam nukleat ada di dalam sitosol daripada di luar struktur sel.

Fungsi sitosol

Menariknya, sitosol tidak memiliki fungsi tunggal yang terdefinisi dengan baik:

1. Transduksi sinyal

Sitosol berfungsi sebagai tempat untuk sejumlah proses intraseluler (mis., transduksi sinyal – mekanisme seluler yang mengubah stimulus menjadi respons di dalam sel, dari membran sel ke situs yang ada di dalam sel). Molekul pembawa dapat berdifusi melalui sitosol untuk mengubah fungsi enzim, organel, atau bahkan transkripsi DNA. Ini mungkin pesan dari luar sel, atau pesan dari satu bagian sel ke yang lain.

2. Tempat aktivitas enzimatik

Sejumlah aktivitas enzimatik membutuhkan sitosol, karena enzim sering membutuhkan tingkat pH tertentu, konsentrasi garam dan kondisi lingkungan lainnya yang dipenuhi dengan tepat oleh sitosol. Selain itu, fungsi sitosol untuk memberikan dukungan struktural untuk organel. Faktanya, sebagian besar sel bergantung pada volume sitosol untuk memberi ruang bagi bahan kimia untuk bergerak di dalam sel.

3. Lokasi proses sitokinesis

Fungsi sitosol merupakan lokasi dari banyak proses sitokinesis, setelah pemecahan membran nukleus dalam mitosis.

4. Mengangkut metabolit

Fungsi utama lain dari sitosol adalah untuk mengangkut metabolit dari tempat produksi mereka ke tempat mereka digunakan. Ini relatif sederhana untuk molekul yang larut dalam air, seperti asam amino, yang dapat berdifusi dengan cepat melalui sitosol.

Namun, molekul hidrofobik, seperti asam lemak atau sterol, dapat diangkut melalui sitosol oleh protein pengikat spesifik, yang mengantarkan molekul-molekul ini di antara membran sel. Molekul yang dimasukkan ke dalam sel melalui endositosis atau dalam perjalanan untuk dikeluarkan juga dapat diangkut melalui sitosol di dalam vesikel,  yang merupakan bidang kecil lipid yang digerakkan sepanjang sitoskeleton oleh protein motorik.

5. Sumber bahan kimia

Sitosol menyedian bahan kimia penting bagi sel karena di dalamnya terdapat senyawa-senyawa organik terlarut, ion-ion, gas, molekul kecil seperti garam, asam lemak, asam amino, nukleotida, molekul besar seperti protein, dan RNA yang membentuk koloid.

6. Tempat Metabolisme

Sitosol adalah tempat sebagian besar metabolisme pada prokariota, dan sebagian besar metabolisme eukariota. Misalnya, pada mamalia, sekitar setengah dari protein dalam sel terlokalisasi ke sitosol. Data yang paling lengkap tersedia dalam ragi, di mana rekonstruksi metabolik menunjukkan bahwa sebagian besar proses metabolisme dan metabolit terjadi di sitosol.  Jalur metabolisme utama yang terjadi dalam sitosol pada hewan adalah biosintesis protein, jalur pentosa fosfat, glikolisis dan glukoneogenesis. Lokalisasi jalur dapat berbeda pada organisme lain, misalnya sintesis asam lemak terjadi pada kloroplas pada tanaman  dan pada apikoplas pada apikompleksa.

7. Dukungan struktural sel dan organel

Sebagian besar sel bergantung pada volume sitosol untuk menciptakan bentuknya dan menciptakan ruang bagi bahan kimia untuk bergerak di dalam sel.

8. Penyelenggara respons intraseluler global

Akhirnya, hialoplasma adalah organisator respons intraseluler global yang hebat.

Ini memungkinkan tidak hanya kaskade pengatur spesifik (transduksi sinyal) untuk dialami, tetapi juga, misalnya, lonjakan kalsium yang melibatkan seluruh sel untuk berbagai macam respons.

Respons lain yang melibatkan partisipasi semua komponen sel yang diatur untuk eksekusi yang benar adalah pembelahan mitosis (dan pembelahan meiotik).

Setiap komponen harus merespons secara efektif terhadap sinyal divisi, dan melakukannya sedemikian rupa sehingga tidak mengganggu respons komponen seluler lainnya – terutama nukleus.

Selama proses pembelahan sel dalam sel eukariotik, nukleus melepaskan matriks koloidnya (nukleoplasma) untuk mengambil alih sitoplasma.

Sitoplasma harus mengenali sebagai komponennya sendiri, rakitan makromolekul yang tidak ada sebelumnya dan bahwa berkat aksinya sekarang harus didistribusikan secara tepat di antara dua sel turunan baru.

Komponen sitosol

Lalu lintas dua arah terjadi secara konstan antara nukleus dan sitosol. Protein yang berfungsi dalam nukleus, seperti protein pengatur gen, DNA dan RNA polimerase, histon dan protein pemroses RNA, diimpor dari sitosol, di mana mereka diproduksi, ke kompartemen nuklir. Proses transportasi mungkin rumit. Misalnya, protein ribosom yang diproduksi dalam sitosol diimpor ke dalam nukleus, di mana mereka berkumpul dengan RNA ribosom baru menjadi partikel, dan mereka diekspor kembali ke sitosol sebagai fraksi dari subunit ribosom.

Sitosol mengandung enzim yang memecah molekul yang lebih besar. Molekul glukosa besar dalam sitosol tidak dapat digunakan oleh mitokondria, oleh karena itu, enzim yang dilarutkan dalam sitosol memecah molekul glukosa menjadi molekul piruvat yang lebih kecil, yang kemudian dikirim kembali ke mitokondria dan digunakan untuk bahan bakar.

Sifat sitosol

Proporsi volume sel yang merupakan sitosol bervariasi: misalnya ketika kompartemen ini membentuk sebagian besar struktur sel dalam bakteri,  dalam sel tumbuhan kompartemen utama adalah vakuola sentral yang besar.  Sitosol sebagian besar terdiri dari air, ion terlarut, molekul kecil, dan molekul besar yang larut dalam air (seperti protein). Sebagian besar molekul non-protein ini memiliki massa molekul kurang dari 300 Da. Campuran molekul kecil ini luar biasa kompleks, karena variasi molekul yang terlibat dalam metabolisme (metabolit) sangat besar. Misalnya, hingga 200.000 molekul kecil yang berbeda dapat dibuat dalam tanaman, meskipun tidak semua ini akan hadir dalam spesies yang sama, atau dalam sel tunggal.

Sifat sitosol adalah sebagai berikut:

Sifat fisika sitosol:

• Gerak siklosis adalah gerak matrik sitoplasma berupa arus melingkar
  Memiliki tegangan permukaan
• Efek tyndall adalah kemampuan matriks sitoplasma memantulkan cahaya.
• Gerak brown adalah gerak acak partikel penyusun koloid
• Elektrolit yaitu kemampuan molekul menghantarkan arus listrik,
• matriks sitoplasma dapat bertindak sebagai larutan penyangga atau
• buffer.

Sifat biologis sitosol:

• Mampu mengenali rangsang atau irritabilitas
• Menghantarkan rangsang atau konduktivitas

Sifat kimia sitosol:

Berdasarkan analisis yang dilakukan oleh sachs protoplasma disusun oleh unsure-unsur C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg, Fe, Na, Cl, dan I. Senyawa anorganik yang menyusun protoplasma antara lain air dan asam. Misalnya: Asam (HNO3, HCl), Basa (NaOH, KOH), garam (NaCl, MgCl, NaHCO3). Senyawa organik yang menyusun protoplasma adalah karbohidrat, lemak, dan protein.

Apa Perbedaan Sitosol dan Sitoplasma

Sitosol sering dikacaukan dengan sitoplasma, tetapi keduanya adalah entitas yang sama sekali berbeda terkait dengan sel hidup. Sementara sitoplasma terdiri dari semua konten yang ditemukan di dalam sel (tidak termasuk nukleus), sitosol hanyalah bagian cair atau berair dari sitoplasma. Dengan kata lain, sitoplasma adalah area ruang di luar nukleus dan terdiri dari sitosol dan organel lainnya.

Penting untuk dicatat bahwa sitosol adalah elemen kritis dari sitoplasma. Dalam sel prokariotik, sitosol adalah inang dari hampir semua reaksi kimia dan proses metabolisme yang terjadi di dalam sel. Juga, sitosol adalah tempat untuk komunikasi sel, sementara sitoplasma berperan sebagai tuan rumah bagi proses skala besar tertentu, seperti pembelahan sel dan glikolisis.

Pentingnya sitosol

Salah satu proses terpenting dalam sel terjadi di sitosol: sintesis protein. Dalam sel eukariotik, informasi untuk mensintesis protein tertentu disimpan di dalam DNA (asam deoksiribonukleat), di dalam inti sel.

RNA pembawa pesan (asam ribonukleat) akan bertanggung jawab untuk membawa informasi DNA, melintasi selubung inti, melalui pori-pori inti menuju sitosol. Di dalam sitosol, terdapat ribosom yang akan diasosiasikan dengan mRNA untuk permulaan translasi atau sintesis protein.

Sitosol dan sitoskeleton

Sitosol dan sitoskeleton adalah 2 elemen yang membentuk sitoplasma sel. Sitosol adalah cairan dan sitoskeleton adalah protein struktural yang memberikan dukungan, mobilitas dan transportasi ke sel.

Sitoskeleton, seperti semua elemen sitoplasma, dikelilingi oleh sitosol.

Unsur dasar ketiga dari sitoplasma adalah organel, kompartemen dengan fungsi spesifik yang, bersama dengan sitoskeleton, ditemukan mengambang di tengah sitosol.