Pojmom cytoplazma označujeme celkový živý vnútorný obsah bunky. Je to vysoko organizovaný a dynamický systém, ktorý je od vonkajšieho prostredia ohraničený cytoplazmatickou membránou. Zahŕňa nielen tekuté prostredie, ale aj všetky vnútrobunkové štruktúry a organely.
Ak máme na mysli výlučne tekutú časť tohto prostredia (ktorá sa v mikroskope javí ako zrnitá alebo homogénna bezfarebná hmota bez organel), hovoríme o základnej cytoplazme, odborne nazývanej cytosol. Cytosol bezprostredne obklopuje všetky organely a vytvára nevyhnutné životné prostredie pre ich činnosť.
Fyzikálne a chemické vlastnosti cytosolu link
Cytosol predstavuje komplexný koloidný systém obsahujúci častice s veľkosťou 1–500 nm. Je to polotekutá hmota, ktorá dokáže podľa potrieb bunky dynamicky meniť svoje skupenstvo zo sólu (tekutiny) na gél a naopak. Po chemickej stránke ho tvoria:
- voda – tvorí 70–75 % celkového objemu a funguje ako univerzálne rozpúšťadlo
- anorganické látky a ióny – zabezpečujú optimálne osmotické prostredie a distribúciu elektrolytov
- organické látky – voľné mastné kyseliny, aminokyseliny, lipidy a sacharidy slúžiace ako metabolické medziprodukty
- bielkoviny (proteíny) – dodávajú cytosolu istý stupeň viskozity, ktorý sa neustále mení v závislosti od fyziologického stavu bunky
- nukleové kyseliny – v cytosole sú voľne prítomné predovšetkým molekuly RNA. Genetická informácia vo forme DNA sa u eukaryotov nachádza výlučne v jadre alebo v špecifických organelách, nikdy nie voľne plávajúca v cytosole nedeliacej sa bunky.
Vnútorná dynamika a súčasti link
Cytosol nie je len pasívnou výplňou. Jeho aktívny pohyb je neustále sprostredkovaný a koordinovaný kontraktilnou časťou cytoskeletu (bunkovej kostry, špecificky aktinomyozínovým komplexom). Cytoskelet poskytuje cytosolu rámcovú konštrukciu, udržiava tvar bunky a koordinuje presný pohyb vnútrobunkových organel.
Priamo v cytosole sa voľne vznášajú drobné nemembránové organely – ribozómy, ktoré fungujú ako centrá na výrobu bielkovín. Taktiež sa tu zhromažďujú inklúzie, čo sú mikroskopicky viditeľné zhluky produktov bunkového metabolizmu alebo zásobných látok (napríklad škrobové zrná či kvapôčky tuku).
Metabolické procesy v cytosole link
Cytosol poskytuje priestor a obrovské množstvo voľných enzýmov pre viaceré kľúčové a životne dôležité metabolické dráhy. Zatiaľ čo niektoré procesy vyžadujú uzavreté membránové organely (ako mitochondrie), mnohé prebiehajú priamo v tekutom cytosole. Patria sem najmä:
- glykolýza – úvodná, striktne anaeróbna fáza bunkového dýchania. Počas postupnosti desiatich enzymatických reakcií sa šesťuhlíkatá glukóza štiepi na dve molekuly trojuhlíkatého pyruvátu, čím bunka získava čistý energetický výťažok vo forme ATP.
- kvasenie (fermentácia) – proces, ktorý nastupuje, ak bunka nemá k dispozícii kyslík. Pyruvát vytvorený glykolýzou nevstupuje do mitochondrií, ale priamo v cytosole sa mení na kyselinu mliečnu (mliečne kvasenie) alebo na etanol a CO₂ (alkoholové kvasenie).
- pentózofosfátová dráha – paralelná cesta spracovania glukózy, ktorej hlavným cieľom je produkcia redukčnej sily (NADPH) pre biosyntézu látok a tvorba dôležitých päťuhlíkatých cukrov (napríklad ribózy potrebnej na stavbu nukleových kyselín a ATP).
- translácia (časť proteosyntézy) – samotný preklad genetickej informácie do konkrétnej štruktúry bielkoviny. Odohráva sa na ribozómoch ponorených v cytosole, kam transferová RNA (tRNA) prináša voľné aktivované aminokyseliny.
