大分子物質:蛋白質、脂蛋白、多糖、RNA
中等分子:氨基酸、核苷酸、脂類
小分子物質:水、無機離子(Na+、K+ 等)
真核細胞的細胞質中膠狀物質叫什么?截至2013年,還沒有取得一致意見。常見的有細胞質基質(cytoplasmic matrix 或 cytomatrix)和胞質溶膠(cytosol)這兩術語。實際上,這兩術語的定義是有著根本的區別。細胞質基質是指細胞質中除去可分辨的細胞器之外的膠狀物質。其中含有與中間代謝有關的數千種酶類,以及與維持細胞形態和細胞內物質運輸有關的細胞質骨架結構。
胞質溶膠則定義為,細胞質中除去所有細胞器和細胞骨架之外,余下的內部液體介質。胞質溶膠中含有大量可溶性酶,它對細胞代謝活性擔負著重要功能。
很顯然,兩種定義根本的差別就是包含不包含細胞質骨架。然而,它們共同之處則都認為該膠狀物是細胞代謝的重要場所,其中含有大量跟代謝有關的各種各樣的酶。的確,在細胞質基質或胞質溶膠中是含有大量蛋白質,其含量約占“基質”或“溶膠” 總重量的20~30%;約占細胞總蛋白量四分之一到一半。由于“基質”或“溶膠”中蛋白質濃度很高----大約是200mg~400mg/ml,因此其中很多蛋白質是以復合物形式存在,而且只要提供極少的能量就能使隱藏在其內部的的復雜結構得以穩定。同時,研究發現絕大多數可溶性蛋白,或是被束縛在胞內纖維上,或是被集中在胞內特定區域。為此,許多研究者都相信細胞質中的“膠狀物質”是高度有序的。
即細胞質基質或胞質溶膠是細胞代謝的重要場所,是高度有序的。細胞質基質在蛋白質的修飾和蛋白質選擇性降解等方面起著重要作用。特別是降解細胞質基質中壽命已到、穩定的蛋白質,和變性、錯誤折疊、含有被氧化或其他非正常修飾氨基酸的蛋白質的時候,它們都是通過依賴于泛素的蛋白質降解途徑得到水解。
泛素(ubiguitin,ub)是一種由76個氨基酸組成的小型、高度保守的蛋白質,他可以與其他細胞內蛋白質的賴氨基酸殘基共價結合。這些被泛素分子標記的蛋白質可以被蛋白酶體(26S的蛋白酶復合體)降解,可以改變蛋白的功能,或者可以引起膜蛋白被送入溶酶體。即泛素蛋白是調節細胞功能,實現蛋白質分解的核心。“泛素功能的發現將成為理解癌癥和其他某些疾病發生、發展的一把鑰匙”。以色列科學家西查諾夫、赫什庫和美國科學家羅斯,正式因為發現泛素這一功能,而獲得2004年度諾貝爾化學獎。