主な違い - サイトゾルと細胞質
サイトゾルと細胞質は、細胞の 2 つの構成要素です。サイトゾルは細胞質の一部です。それは細胞内の細胞内液です。ほとんどの代謝反応はサイトゾルで起こります。水は、サイトゾルと細胞質の両方で最も豊富な要素です。 主な違い サイトゾルと細胞質の間の重要な点は、サイトゾルは細胞の細胞質の構成要素であるのに対し、細胞質は細胞膜に囲まれた細胞の構成要素であるということです。
この記事では、
1.サイトソルとは
– 組成、特性、機能、組織
2.細胞質とは
– 組成、特性、機能、組織
3. Cytosol と Cytoplasm の違いは何ですか
細胞質ゾルとは
サイトゾルは、細胞質のマトリックスと見なされる液体です。この液体は細胞内液で構成されており、細胞膜によってミトコンドリアマトリックス、葉緑体間質様構造に区画化されています。真核生物では、サイトゾルは細胞質の構成要素です。細胞質内のオルガネラを取り囲んでいます。原核生物では、細胞質ゾルで代謝反応が起こります。ほとんどの真核生物の代謝反応は、サイトゾルではなくオルガネラ内で発生します。
細胞質ゾルの組成と性質
サイトゾルは、主に水、大小の可溶性分子、溶解イオンで構成されています。サイズが 300 Da 未満の非タンパク質分子を溶解します。植物細胞の細胞質では、約 200,000 の異なる小分子が細胞質に溶解する可能性があります。水は細胞質ゾルの総体積の約 70% を占めています。したがって、細胞質の pH の pH は 7.0 ～ 7.4 の範囲です。粘度も水に近いです。しかし、サイトゾルを介した拡散は、小分子の場合は 4 倍遅くなる可能性があります。水は、浸透によって常にサイトゾルに入ります。サイトゾルのカルシウム イオン濃度は 0.0002 mM 未満と低く、カルシウム イオンはシグナル伝達経路のセカンド メッセンジャーとして機能します。
サイトゾルには、タンパク質や核酸などの荷電高分子が比較的大量に含まれています。サイトゾルに溶解したタンパク質の量は約 200 mg/mL です。微小管とアクチン フィラメントで構成される複雑な細胞骨格フィラメント混合物は、サイトゾルに見られます。これらのフィラメントは、細胞骨格のネットワークを形成します。フィラメント ネットワークと高分子のより高い濃度は、サイトゾル内の高分子の混雑効果に貢献します。この効果により、サイトゾルはその特性を理想的な溶液から変化させます。 図 1 は、さまざまな種類の分子によるサイトゾルの密集した溶液を示しています。
図 1:高分子の密集
組織
サイトゾルはいくつかの分子の濃度勾配で構成されていますが、ほとんどの小分子は均等に分布しています。たとえば、カルシウム イオン勾配は、ミリ秒しか持続しないカルシウム チャネルの開口部によって作成されます。いくつかのカルシウム勾配がスパークして、カルシウム波として知られる大きなカルシウム勾配を形成します。さらに、タンパク質複合体がサイトゾルで形成され、1 つの生成物が次のステップに直接渡される基質チャネリングが可能になります。これらの複合体のいくつかは、プロテオソームのような大きな孤立した中央の空洞からも構成されています。これらのタンパク質コンパートメントには、サイトゾルタンパク質を分解するプロテアーゼが含まれています。タンパク質コンパートメントの別の例は、直径 100 ～ 200 nm の細菌のマイクロコンパートメントです。カルボキシソームは、炭素固定に関与するマイクロコンパートメントの一種です。細胞骨格のふるい分けは、コンパートメントを除外することにより、リボソーム様オルガネラを特定の領域に集中させます。これらの除外コンパートメントは、より高密度のアクチン繊維で構成されています。
細胞質ゾルの機能
サイトゾルは、細胞膜から開始して有効部位、ほとんどの場合、核へのシグナル伝達に寄与します。代謝産物の場所から場所への輸送は、サイトゾルによって促進されます。可溶性の小さな分子のようなアミノ酸は、サイトゾルから自由に拡散します。ステロールや脂肪酸などの大きな疎水性分子は、特定のタンパク質への結合を介して輸送されます。エンドサイトーシスを受けた分子は、サイトゾル内の小胞を介して輸送されます。原核生物の代謝もサイトゾルで発生します。動物では、翻訳、解糖、ペントースリン酸経路、および糖新生が細胞質で発生します。
細胞質とは
細胞質は、細胞膜に囲まれた細胞の構成要素です。サイトゾルは細胞質の構成要素です。細胞質には、細胞質以外にオルガネラがあります。原核生物では、すべての細胞構造が細胞質に埋め込まれています。細胞質に浮遊するオルガネラを図2に示します .
図 2:オルガネラを含む細胞質:1.核小体 2.核 3.リボソーム 3.小胞 5.粗い小胞体 6.ゴルジ体 7.細胞骨格 8.平滑な小胞体 9.ミトコンドリア 10.液胞 11.サイトゾル 12.リソソーム 13.中心小体
細胞質の組成と性質
細胞質を介した細胞シグナル伝達は、細胞質の透過性に依存します。それは、細胞質を介したシグナル伝達分子の拡散に依存します。カルシウムイオンのような小さなシグナル伝達分子は、細胞質を通って拡散します。細胞質はまた、時には液体（ゾル）として、時には固体塊（ゲル）として、ゾルゲルとしても機能します。細胞質内のモータータンパク質は、細胞質内の粒子の非ブラウン運動を引き起こします。
細胞質は、サイトゾル、そのオルガネラ、および細胞質封入体で構成されています。細胞質内のオルガネラには、核、ミトコンドリア、ゴルジ装置、小胞体、リソソーム、および植物細胞内の液胞および葉緑体が含まれます。細胞質に浮遊する不溶性粒子の一部は、細胞質封入体と呼ばれます。シュウ酸カルシウムなどの粒子、デンプンやグリコーゲンなどの顆粒、脂肪滴は、細胞質内の封入体として知られています。
組織
細胞質の内部領域は濃縮されており、小胞体と呼ばれます。細胞質の外側の領域は、細胞皮質またはエクトプラズムと呼ばれます。
細胞質の機能
細胞質は、解糖や核分裂などの大きな細胞活動に関与しています。細胞質の固体ガラス構造は、大きなオルガネラをその場で凍結します。サイトゾルは、細胞質分裂とそれに続く核分裂のプロセスである細胞質分裂にも関与しています。それ以外にも、サイトゾルの機能も細胞質が担っています。
サイトゾルと細胞質の違い
定義
サイトゾル: サイトゾルは細胞膜に存在する液体です。
細胞質: 細胞質は、細胞膜内の細胞成分です。
構成
サイトゾル: サイトゾルは、水、可溶性イオン、小さなおよび大きな水溶性分子とタンパク質で構成されています。
細胞質: 細胞質は、80% の水、核酸、酵素、脂質、アミノ酸、炭水化物、および非無機イオンで構成されています。
多様性
サイトゾル: サイトゾルの多様性は低いです。
細胞質: 成分の多様性はサイトゾルに比べて高いです。
コンポーネント
サイトゾル: サイトゾルの成分は、水、可溶性の小分子と大分子です。
細胞質: 細胞質の構成要素は、オルガネラ、サイトゾル、および細胞質封入体です。
代謝
サイトゾル: すべての化学反応は、原核生物のサイトゾルで発生します。
細胞質: 細胞質は、解糖や細胞分裂などの大きな細胞活動に関与しています。
関数
サイトゾル: サイトゾルは、溶解した分子を正しい位置に集中させ、効率的な代謝を行います。
細胞質: 細胞質はオルガネラをその場で凍結し、効率的な代謝を保証します.
追加機能
サイトゾル: 分子のシグナル伝達と輸送はサイトゾルで行われます。
細胞質: 核分裂、細胞質分裂、シグナル伝達は細胞質で行われます。
結論
サイトゾルと細胞質の両方が集合的に、細胞内で動的溶液を形成します。原核細胞と真核細胞の両方の透明な部分である細胞質は、半固体の液体です。細胞質は、細胞質の液体部分を作ります。したがって、可溶性粒子と不溶性粒子の両方の多様性は、細胞質で高くなります。細胞質の構成要素には、オルガネラ、サイトゾル、および細胞質封入体が含まれます。核、ミトコンドリア、ゴルジ体などのオルガネラと、結晶、顆粒、脂肪滴などの粒子は、サイトゾルに懸濁しています。ほとんどの代謝経路は原核生物のサイトゾルで発生し、真核生物の解糖などの反応の一部はサイトゾルで発生します。細胞分裂や細胞質分裂などの細胞活動は、細胞質で行われます。分子はサイトゾルによって細胞質の正しい部分に濃縮され、オルガネラは細胞質によって細胞内の正しい場所に凍結されます。これらすべての特徴は、サイトゾルと細胞質の主な違いは、細胞内のサイズの比例であることを示唆しています。
