Cytosol

Lecytosoloucytosoleest, enbiologie cellulaire,laphaseliquide dans laquelle baignent lesorganites cytoplasmiquesprésents à l'intérieur descellules.Le cytosol constitue, avec lecytosquelette,lehyaloplasme.Chez lesprocaryotes,l'ADNbaigne dans le hyaloplasme, délimité par lamembrane plasmique,alors que chez les eucaryotes, il est séparé du hyaloplasme par lamembrane nucléaire.

Étymologie[modifier|modifier le code]

Le terme cytosol a pour origine le préfixecyto-,signifiant cellule, etsol,pour solution liquide.

Hyaloplasme a pour étymologie le grec ancien ὕαλος,hyalos(« verre », « cristal » et, par extension, « transparent ») et-plasme.Le terme est créé parPfeffer(1877) pour désigner lasubstance fondamentalesemi-liquide du cytoplasme^[1].

Différences[modifier|modifier le code]

Entre cytosol et cytoplasme[modifier|modifier le code]

Le cytosol est la fraction semi-liquide du cytoplasme qui baigne les organites cellulaires.

Le cytoplasme, lui, est l'ensemble constitué du cytosol et des organites. Il occupe l'espace situé entre le noyau et la membrane plasmique^[2].

Entre cytosol et hyaloplasme[modifier|modifier le code]

De nombreux articles mentionnent une équivalence entre cytosol et hyaloplasme^[2].D'autres au contraire rappellent que le hyaloplasme est composé du cytosol et ducytosquelette^[3]:

le cytosol est obtenu parcentrifugationdifférentielle qui sépare les organites; c'est le dernier surnageant de centrifugation;
le cytosquelette est composé de microfilaments d'actine,defilaments intermédiaireset demicrotubules.

D'autres sources réservent l'appellation de cytosol aux cellules animales, utilisant sinon celle de hyaloplasme^[4].

Description[modifier|modifier le code]

Le cytosol représente la phase liquide où baignent les organites cytoplasmiques, c'est-à-dire lemorphoplasme:le noyau, leréticulum endoplasmique granuleux(REG), leréticulum endoplasmique lisse(REL), l'appareil de Golgi,les différentesvacuoles,lesperoxysomes,lesmitochondrieset leschloroplastes(chez les plantes). Il est limité par lamembrane plasmiqueet l'enveloppe nucléaireet ne contient que des substances solubles (ce qui inclut également les protéines, enzymes et l'ARN).

Son apparence est granuleuse mais uniquement après fixation enmicroscopie électronique,tandis qu'enmicroscopie optiqueil paraît optiquement vide cependant on peut tout de même y différencier les vacuoles ou globules lipidiques et les particules deglycogène.Ces enclaves lipidiques et glycogéniques peuvent être utilisées par la cellule pour fournir de l'énergie, puis elles disparaissent.

Globule lipidique[modifier|modifier le code]

Ces enclaves lipidiques de quelques microns de diamètre peuvent exister dans toutes les cellules. Elles ne possèdent pas de membrane. Lesadipocytesdutissu conjonctifreprésentent une forme avancée de différenciation cellulaire adaptée au stockage deslipides(triglycérides).

Particules de glycogène[modifier|modifier le code]

Leur topographie (souvent à proximité du REL) et le nombre de ces particules est fonction de la physiologie de la cellule. Ces particules se différencient en deux types:

les particules sphériques isolées (de 15 à 30nmde diamètre) présentes dans le cytoplasme des cellules musculaires et des granulocytes neutrophile;
les particules muriformes (de 100 à 200nmde diamètre) présentes dans le cytoplasme des cellules hépatiques.

Constitution biochimique[modifier|modifier le code]

L'eau dans le cytosol[modifier|modifier le code]

Elle constitue en moyenne 85 % du cytosol et se retrouve sous trois formes:

l'eau liée qui participe à la constitution de macromolécules;
l'eau d'hydratation liée par liaison électrostatique aux groupes polaires de macromolécules;
l'eau libre qui représente seulement 1/3 du total des molécules d'eau^[5].

Les molécules dans le cytosol[modifier|modifier le code]

La majorité des molécules non protéiques qui le compose sont d'unemasse moléculaireinférieure à 300Da.Ces petites molécules constituent un mélange d'une très grande complexité, car le métabolisme cellulaire des cellules qui les transforme ou produit (appelésmétabolites) est d'une extrême variété. On compte jusqu'à 200 000 petites molécules différentes pour les plantes et jusqu'à 1 000 pour leslevures boulangèresouEscherichia coli^[4].

Les petites molécules: ions inorganiques ( $K^{+}$ en grande quantité et très peu de $Na^{+}$ et $Cl^{-}$ (présents en grande quantité dans lemilieu extracellulaire) intervenant dans la pression osmotique), cations divalents $Mg^{2+}$ et $Ca^{2+}$ (souventchélatéspar de grosses molécules protéiques), les gaz dissous ( $CO_{2}$ , $O_{2}$ ,etc.)
Les molécules de taille moyenne:glucides,lipides,acides aminés,nucléotidesetmétabolitesdivers.
Les macromolécules hydrosolubles:protéines,polysaccharides,glycoprotéines,acides nucléiquessolubles, etc.

Conditions biochimiques du milieu[modifier|modifier le code]

Le pH de la phase soluble est stable: pH 7, à l'exception de petites variations en fonction de la compartimentation par les cytomembranes. Avec ses macromolécules en suspension dans un milieu aqueux salé, le cytosol présente une viscosité 4 fois supérieure à celle de l'eau et correspond à un gelcolloïde.

Rôles et activités physiologiques du cytosol[modifier|modifier le code]

Ils se regroupent en quatre types de fonction.

Site de production d'énergie[modifier|modifier le code]

Glycolyse:la glycolyse est une série de dixréactions d'oxydoréductioncatalysées chacune par une enzyme spécifique, qui se produisent dans le cytosol en milieu anaérobie, et qui transforment une molécule deglucosed'abord en deuxtriosesqui seront ensuite oxydés en deux molécules d'acide pyruviqueavec synthèse de deux molécules d'ATPet réduction de deuxNADen 2NADH + 2H⁺.

Réserve de macromolécules[modifier|modifier le code]

Régulation des pH intra et extracellulaire grâce à la grande quantité d'eau et d'ions.
Réserve énergétiques grâce aux vacuoles lipidiques et glycogéniques.
Réserve de matériaux nécessaires à la construction des édifices macromoléculaires.
Activation de certaines molécules parphosphorylation.
Transit de molécules protéiques et macromolécules.

Carrefour de voies métaboliques[modifier|modifier le code]

Il intervient dans l'anabolismeet lecatabolismedes glucides, des acides aminés, des acides gras et des nucléotides.

Transduction du signal[modifier|modifier le code]

Il transmet des signaux à partir de la membrane plasmique vers les organites et le noyau.

Notes et références[modifier|modifier le code]

↑«Le Hyaloplasme ou cytosol», surURED Douala(consulté le7 janvier 2018)
↑^aetb«Le cytoplasme et le cytosol», surMa Biologie(consulté le7 janvier 2018)
↑«Biologie cellulaire: cytoplasme», surwww.vetopsy.fr(consulté le7 janvier 2018)
↑^aetb«Hyaloplasme: définitions et explications», surAquaportail,28 octobre 2010(consulté le7 janvier 2018)
↑«Cytosol», surFutura Santé(consulté le7 janvier 2018)

Article connexe[modifier|modifier le code]

Portail de la biologie cellulaire et moléculaire

[1] «Le Hyaloplasme ou cytosol», surURED Douala(consulté le7 janvier 2018)

[:0-2] tb«Le cytoplasme et le cytosol», surMa Biologie(consulté le7 janvier 2018)

[3] «Biologie cellulaire: cytoplasme», surwww.vetopsy.fr(consulté le7 janvier 2018)

[:1-4] tb«Hyaloplasme: définitions et explications», surAquaportail,28 octobre 2010(consulté le7 janvier 2018)

[5] «Cytosol», surFutura Santé(consulté le7 janvier 2018)

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v·m Compartiments,organiteset structures descellulesd'eucaryoteset deprocaryotes
Noyau	Chromosomes ADN Histones Nucléosomes Chromatine Centromère Télomères Nucléoplasme Protéasomes Matrice nucléaire Lamine Lamina Organisateur nucléolaire(NOR) Nucléole Corps Cajal Pores nucléaires Enveloppe nucléaire
Ribonucléoprotéines	Ribosomes(ARN ribosomique) Voûtes
Système endomembranaire	Enveloppe nucléaire Réticulum endoplasmique lisse rugueux Appareil de Golgi Dictyosomes Saccules Vésicules Clathrine Exosomes Endosomes Phagosomes Lysosomes Vacuoles Acrosomes Spitzenkörper Magnétosomes Porosomes Membrane plasmique
Cytoplasme	Endoplasme Ectoplasme Axoplasme Cytosol Microcompartiments bactériens(Carboxysomes) Cytosquelette Filaments d'actine(microfilaments) Filaments intermédiaires Microtubules Centre organisateur des microtubules:centrosome(MTOC) Centrioles Diplosome Corps basal (en) Corps polaire du fuseau (en)(SPB)) Myofibrille Granules Mélanosomes Glyoxysomes Peroxysomes Corps de Weibel-Palade Anammoxosomes
Endosymbiotes	Mitochondries Membrane externe Espace intermembranaire Membrane interne Crêtes(cristae) Matrice mitochondriale Génome mitochondrial Mitosomes Hydrogénosomes Plastes Chloroplastes thylakoïdes Étioplastes Proplastes Chromoplastes Gérontoplastes (en) Leucoplastes Amyloplastes(Statolithes) Oléoplastes Protéinoplastes Tannosomes
Structures périphériques	Matrice extracellulaire Glycocalyx Lame basale Desmosome Enveloppe cellulaire (en) Paroi cellulaire Paroi bactérienne Membrane externe Périplasme Membrane interne Axonème Flagelles Pili/Fimbriae Cils Microvillosités Stéréocils