细胞质和细胞溶胶

细胞质是除细胞核外，被质膜包围的一切物质，包括细胞溶胶以及悬浮在其中的细胞器、细胞骨架和内含物。细胞溶胶是细胞质的凝胶状水相，大多数中间代谢发生于此；它富含蛋白质和其他大分子，这种拥挤的环境塑造了其中发生的反应的行为。

Definition

细胞质是细胞内质膜内除细胞核外的所有内容物，而细胞溶胶是其水溶性相，是细胞器悬浮和许多代谢反应发生的介质。

Scope

本条目区分了细胞质和细胞溶胶，并描述了它们的组成、物理性质（如大分子拥挤）以及它们所承载的过程。它是细胞生物学中的一个参考和教育主题。关于单个细胞器和细胞骨架的详细论述出现在相关条目中，并且不提供临床指导。

Core questions

• 细胞质和细胞溶胶有什么区别？
• 细胞溶胶中溶解或悬浮了什么？
• 细胞溶胶的致密拥挤性质如何影响生物化学？
• 哪些细胞过程发生在细胞溶胶中，哪些发生在细胞器中？

Key concepts

• 细胞质与细胞溶胶
• 作为水相的细胞溶胶
• 大分子拥挤
• 细胞质内含物（例如糖原、脂滴）
• 细胞溶胶中的中间代谢
• 细胞质的扩散和粘度
• 生物分子凝聚体

Key theories

大分子拥挤

周、里瓦斯和明顿描述了细胞溶胶中大分子的高总浓度如何占据可用体积的很大一部分，从而在热力学上促进紧凑状态、结合反应以及相对于稀释溶液改变反应速率。

Mechanisms

细胞溶胶是离子、代谢物以及高密度蛋白质和RNA的浓缩水溶液；这种拥挤意味着很大一部分体积被排除，这在热力学上促进了大分子的紧密化和结合，并与稀释条件相比影响了反应速率和平衡。悬浮在细胞质中的有膜结合细胞器、细胞骨架网络以及糖原颗粒和脂滴等储存内含物。许多核心代谢途径，包括糖酵解，发生在细胞溶胶中，无膜生物分子凝聚体可以通过相分离形成，以在没有边界膜的情况下组织特定反应。

Clinical relevance

细胞质是细胞大部分代谢和组织切片中可见储存物质的场所，因此其组成与组织学和病理学相关。本条目描述了正常的细胞质生物学，仅供参考和教育，不提供诊断或治疗指导。

Evidence & guidelines

本文的论述基于大分子拥挤的生物物理学综述和标准细胞生物学教科书；它属于描述性基础科学，而非临床指南内容。

History

19世纪的显微镜学家将细胞的原生质与细胞核区分开来，并引入“细胞质”一词来命名非细胞核内容物。随着生物化学定位代谢途径和电子显微镜解析细胞器，可溶性部分被称为细胞溶胶。后来的生物物理学研究，经周及其同事综述，认识到这部分远非稀释溶液，大分子拥挤强烈地影响细胞生物化学，最近的研究增加了无膜凝聚体作为细胞质组织的一种模式。

Key figures

• Allen P. Minton
• Huan-Xiang Zhou
• Germán Rivas

Seminal works

• zhou-2008
• alberts-2015

Frequently asked questions

细胞质和细胞溶胶是同一个东西吗？

不是。细胞质是质膜内除细胞核外的所有物质，包括细胞器和细胞骨架；细胞溶胶只是周围的可溶性水相，是细胞质的一个组成部分。

细胞溶胶中的拥挤为什么重要？

因为大分子占据了很大一部分体积，分子的有效浓度和行为与稀释溶液不同，有利于紧凑的蛋白质构象和结合相互作用，这会影响细胞中反应的进行方式。