Cytosol

 Ne doit pas être confondu avec cytoplasme.

Le cytosol est, en biologie cellulaire, la phase liquide dans laquelle baignent les organites cytoplasmiques, à l'intérieur des cellules.

Description

Le cytosol constitue, avec le cytosquelette, le hyaloplasme. Le cytosol représente la phase liquide où baignent les organites cytoplasmiques, c'est-à-dire le morphoplasme : le noyau, le réticulum endoplasmique granuleux (REG), le réticulum endoplasmique lisse (REL), l'appareil de Golgi, les différentes vacuoles, les peroxysomes, les mitochondries et les chloroplastes (chez les plantes). Il est limité par la membrane plasmique et l'enveloppe nucléaire et ne contient que des substances solubles (ce qui inclut également les protéines, enzymes et l'ARN).

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

Globule lipidique

Ces enclaves lipidiques de quelques microns de diamètre peuvent exister dans toutes les cellules. Elles ne possèdent pas de membrane. Les adipocytes du tissu conjonctif représentent une forme avancée de différenciation cellulaire adaptée au stockage des lipides (triglycérides).

Particules de glycogène

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 30 nm de diamètre) présentes dans le cytoplasme des cellules musculaires et des granulocytes neutrophile.
• Les particules muriformes (de 100 à 200 nm de diamètre) présentes dans le cytoplasme des cellules hépatiques.

Constitution biochimique

L'eau dans le hyaloplasme

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 1/3 du total des molécules.

Les molécules dans le hyaloplasme

• Les petites molécules : ions inorganiques (Na ⁺ , K ⁺ , Cl ⁻ souvent libres intervenant dans la pression osmotique), cations divalents Mg^{2 +} et Ca^{2 +} (souvent chélatés par de grosses molécules protéiques), les gaz dissous (CO₂, O₂, ...)
• Les molécules de taille moyenne: glucides, lipides, acides aminés, nucléotides et métabolites divers.
• Les macromolécules: protéines, polysaccharides, glycoprotéines, acides nucléiques solubles, ...

Conditions biochimiques du milieu

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 gel colloïde.

Rôles et activités physiologiques du hyaloplasme

Ils se regroupent en deux types de fonction.

Réserve de macromolécules

• 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 par phosphorylation.
• Transit de molécules protéiques et macromolécules.

Carrefour de voies métaboliques

Il intervient dans l'anabolisme et le catabolisme des glucides, des acides aminés, des acides gras et des nucléotides.

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