Hauptunterschied – Zytosol vs. Zytoplasma

Zytosol und Zytoplasma sind zwei Bestandteile der Zelle. Zytosol ist ein Teil des Zytoplasmas. Es ist die intrazelluläre Flüssigkeit in der Zelle. Die meisten Stoffwechselreaktionen finden im Zytosol statt. Wasser ist das am häufigsten vorkommende Element sowohl im Zytosol als auch im Zytoplasma. Die Hauptunterschied zwischen Zytosol und Zytoplasma ist das Zytosol ist ein Bestandteil des Zytoplasmas einer Zelle, während Zytoplasma ein Bestandteil der Zelle ist, der von der Zellmembran umgeben ist.

Dieser Artikel untersucht,

1. Was ist Cytosol? – Zusammensetzung, Eigenschaften, Funktion, Organisation 2. Was ist Zytoplasma? – Zusammensetzung, Eigenschaften, Funktion, Organisation 3. Was ist der Unterschied zwischen Zytosol und Zytoplasma?

Was ist das Cytosol?

Das Zytosol ist eine Flüssigkeit, die als Matrix des Zytoplasmas angesehen wird. Diese Flüssigkeit besteht aus intrazellulärer Flüssigkeit und wird durch die Zellmembran in mitochondriale Matrix, Chloroplastenstroma-ähnliche Strukturen unterteilt. Bei Eukaryoten ist Zytosol ein Bestandteil des Zytoplasmas. Es umgibt die Organellen im Zytoplasma. Bei Prokaryonten finden im Zytosol Stoffwechselreaktionen statt. Die meisten eukaryotischen Stoffwechselreaktionen finden in den Organellen statt im Zytosol statt.

Zusammensetzung und Eigenschaften von Cytosol

Das Zytosol besteht hauptsächlich aus Wasser, kleinen und großen löslichen Molekülen und gelösten Ionen. Es löst Nicht-Protein-Moleküle mit einer Größe von weniger als 300 Da auf. Im Zytoplasma von Pflanzenzellen können etwa 200.000 verschiedene kleine Moleküle im Zytoplasma gelöst werden. Wasser macht etwa 70 % des Gesamtvolumens des Zytosols aus. Somit liegt der pH-Wert des Zytoplasmas im Bereich von 7,0-7,4. Auch die Viskosität ist der von Wasser ähnlich. Aber die Diffusion durch das Zytosol kann für die kleinen Moleküle viermal langsam sein. Durch Osmose gelangt ständig Wasser in das Zytosol. Die Konzentration der Calciumionen im Zytosol beträgt nur <0,0002 mM, wodurch die Calciumionen als zweiter Botenstoff in Signalwegen fungieren können.

Das Zytosol enthält eine vergleichsweise große Menge geladener Makromoleküle wie Proteine ​​und Nukleinsäuren. Die Menge der im Zytosol gelösten Proteine ​​beträgt etwa 200 mg/ml. Im Zytosol befindet sich ein komplexes Zytoskelett-Filamentengemisch, das aus Mikrotubuli und Aktinfilamenten besteht. Diese Filamente bilden ein Netzwerk von Zytoskelett. Das Filamentnetzwerk und die höhere Konzentration von Makromolekülen tragen zum makromolekularen Crowding-Effekt im Zytosol bei. Aufgrund dieses Effekts verändert Cytosol seine Eigenschaften gegenüber einer idealen Lösung. Die überfüllte Lösung von Cytosol durch verschiedene Arten von Molekülen ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Makromolekulares Crowding

Organisation

Das Zytosol besteht aus einem Konzentrationsgradienten einiger Moleküle, obwohl die meisten kleinen Moleküle gleich verteilt sind. Zum Beispiel wird ein Calciumionengradient durch die Öffnung der Calciumkanäle erzeugt, die nur für Millisekunden andauert. Mehrere Kalziumgradienten funken, um einen großen Kalziumgradienten zu bilden, der als Kalziumwellen bekannt ist. Darüber hinaus bilden sich im Zytosol Proteinkomplexe, die eine Kanalisierung des Substrats ermöglichen, bei der ein Produkt direkt zum nächsten Schritt weitergeleitet wird. Einige dieser Komplexe bestehen auch aus einem großen, isolierten, zentralen Hohlraum wie dem Proteosom. Diese Proteinkompartimente enthalten Proteasen, die zytosolische Proteine ​​abbauen. Ein weiteres Beispiel für ein Proteinkompartiment sind Mikrokompartimente in Bakterien, die einen Durchmesser von 100 bis 200 nm haben. Carboxysom ist eine Art Mikrokompartiment, das an der Kohlenstofffixierung beteiligt ist. Die Zytoskelett-Siebung konzentriert ribosomartige Organellen in einem bestimmten Bereich mit Hilfe des Ausschlusses von Kompartimenten. Diese ausschließenden Kompartimente bestehen aus dichteren Aktinfasern.

Funktion von Cytosol

Das Zytosol trägt zur Signalübertragung von der Zellmembran zum Wirkort, meist dem Zellkern, bei. Der Transport von Metaboliten von Ort zu Ort wird durch das Zytosol erleichtert. Aminosäuren diffundieren wie kleine lösliche Moleküle frei aus dem Zytosol. Große hydrophobe Moleküle wie Sterine und Fettsäuren werden durch Bindung an spezifische Proteine ​​transportiert. Die der Endozytose unterworfenen Moleküle werden über Vesikel im Zytosol transportiert. Der prokaryontische Stoffwechsel findet auch im Zytosol statt. Bei Tieren treten im Zytoplasma Translation, Glykolyse, Pentosephosphatweg und Gluconeogenese auf.

Was ist das Zytoplasma?

Das Zytoplasma ist der Bestandteil einer Zelle, der von der Zellmembran umgeben ist. Das Zytosol ist ein Bestandteil des Zytoplasmas. Neben dem Zytosol enthält Zytoplasma Organellen. Bei Prokaryonten sind alle Zellstrukturen in das Zytoplasma eingebettet. Die im Zytoplasma suspendierten Organellen sind in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Zytoplasma mit Organellen: 1. Nukleolus 2. Nukleus 3. Ribosom 3. Vesikel 5. Raues endoplasmatisches Retikulum 6. Golgi-Apparat 7. Zytoskelett 8. Glattes endoplasmatisches Retikulum 9. Mitochondrium 10. Vakuole 11. Zytosol 12. Lysosom 13. Centriole

Zusammensetzung und Eigenschaften von Zytoplasma

Die Zellsignalisierung durch das Zytoplasma hängt von der Permeabilität des Zytoplasmas ab. Sie hängt von der Diffusion des Signalmoleküls durch das Zytoplasma ab. Kleine Signalmoleküle wie Calciumionen diffundieren durch das Zytoplasma. Das Zytoplasma wirkt auch als Sol-Gel, manchmal als Flüssigkeit (Sol) und manchmal als feste Masse (Gel). Die Motorproteine ​​im Zytoplasma führen zur nicht-Brownschen Bewegung der Partikel im Zytoplasma.

Das Zytoplasma besteht aus Zytosol, seinen Organellen und zytoplasmatischen Einschlüssen. Organellen im Zytoplasma umfassen den Zellkern, Mitochondrien, den Golgi-Apparat, das endoplasmatische Retikulum, Lysosomen und in Pflanzenzellen, Vakuolen und Chloroplasten. Einige im Zytoplasma suspendierte unlösliche Partikel werden als zytoplasmatische Einschlüsse bezeichnet. Partikel wie Calciumoxalat, Granulate wie Stärke und Glykogen und Lipidtröpfchen sind als Einschlüsse im Zytoplasma bekannt.

Organisation

Der innere Bereich des Zytoplasmas ist konzentriert und wird als Endoplasma bezeichnet. Der äußere Bereich des Zytoplasmas wird als Zellrinde oder Ektoplasma bezeichnet.

Funktion des Zytoplasmas

Das Zytoplasma ist an großen zellulären Aktivitäten wie Glykolyse und Kernteilung beteiligt. Die feste Glasstruktur des Zytoplasmas friert große Organellen an Ort und Stelle ein. Das Zytosol ist auch an der Zytokinese beteiligt, bei der es sich um den Prozess der Zytoplasmateilung gefolgt von der Kernteilung handelt. Darüber hinaus werden die Funktionen des Zytosols auch vom Zytoplasma übernommen.

Unterschied zwischen Zytosol und Zytoplasma

Definition

Zytosol: Cytosol ist die Flüssigkeit, die in der Zellmembran vorhanden ist.

Zytoplasma: Zytoplasma ist die Zellkomponente innerhalb der Zellmembran.

Komposition

Zytosol: Das Zytosol besteht aus Wasser, löslichen Ionen, kleinen und großen wasserlöslichen Molekülen und Proteinen.

Zytoplasma: Das Zytoplasma besteht zu 80 % aus Wasser, Nukleinsäuren, Enzymen, Lipiden, Aminosäuren, Kohlenhydraten und nicht-anorganischen Ionen.

Diversität

Zytosol: Die Diversität des Zytosols ist gering.

Zytoplasma: Die Diversität der Komponenten ist im Vergleich zum Zytosol hoch.

Komponenten

Zytosol: Die Bestandteile des Zytosols sind Wasser, lösliche kleine und große Moleküle.

Zytoplasma: Die Bestandteile des Zytoplasmas sind Organellen, Zytosol und zytoplasmatische Einschlüsse.

Stoffwechsel

Zytosol: Alle chemischen Reaktionen laufen im Zytosol von Prokaryonten ab.

Zytoplasma: Das Zytoplasma ist an großen zellulären Aktivitäten wie Glykolyse und Zellteilung beteiligt.

Funktionen

Zytosol: Das Zytosol konzentriert seine gelösten Moleküle an den richtigen Stellen für einen effizienten Stoffwechsel.

Zytoplasma: Das Zytoplasma friert die Organellen an Ort und Stelle ein und sorgt so für einen effizienten Stoffwechsel.

Zusatzfunktionen

Zytosol: Die Signalübertragung und der Transport von Molekülen finden im Zytosol statt.

Zytoplasma: Im Zytoplasma finden Kernteilung, Zytokinese und Signaltransduktion statt.

Abschluss

Sowohl Zytosol als auch Zytoplasma bilden zusammen die dynamische Lösung innerhalb der Zelle. Das Zytoplasma, das der transparente Teil sowohl prokaryontischer als auch eukaryontischer Zellen ist, ist eine halbfeste Flüssigkeit. Das Zytoplasma macht den flüssigen Teil des Zytoplasmas aus. Somit ist die Diversität sowohl löslicher als auch unlöslicher Partikel im Zytoplasma hoch. Bestandteile des Zytoplasmas sind Organellen, Zytosol und zytoplasmatische Einschlüsse. Organellen wie Zellkern, Mitochondrien, Golgi-Apparat und Partikel wie Kristalle, Granula und Lipidtröpfchen werden im Zytosol suspendiert. Die meisten Stoffwechselwege laufen bei Prokaryoten im Zytosol ab und einige der Reaktionen wie die Glykolyse bei Eukaryoten finden im Zytosol statt. Im Zytoplasma finden zelluläre Aktivitäten wie Zellteilung und Zytokinese statt. Moleküle werden durch das Zytosol in den richtigen Teilen des Zytoplasmas konzentriert und Organellen werden durch Zytoplasma an den richtigen Stellen in der Zelle eingefroren. All diese Merkmale legen nahe, dass der Hauptunterschied zwischen Zytosol und Zytoplasma ihre Proportionalität der Größe in der Zelle ist.

Referenz:1. "Zytosol." Wikipedia. N.p.: Wikimedia Foundation, 26. Januar 2017. Web. 6. März 2017.2. "Zytoplasma." Wikipedia. N.p.: Wikimedia Foundation, 6. März 2017. Web. 6. März 2017. 3. „Strukturelle Biochemie/Zellorganellen/Zytosol.“ Wikipedia. N.p.: Wikimedia Foundation, 23. Okt. 2017. Web. 6. März 2017.

Bildhöflichkeit: 1. „Crowded Cytosol“ Von TimVickers – Eigene Arbeit von Uploader, basierend auf ähnlichen Illustrationen in Goodsell DS (Juni 1991). „Innerhalb einer lebenden Zelle“. Trends Biochem. Wissenschaft 16 (6): 203–6. DOI:10.1016/0968-0004(91)90083-8. PMID 1891800. (Public Domain) über Commons Wikimedia2. „Biologische Zelle“ Von MesserWoland und Szczepan1990 – Eigene Arbeit (Inkscape erstellt) (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia