Cytosolen är den flytande delen av cellen som är utanför kärnan och strukturerna täckta med membran, så kallade organeller. Det är en gel där det mesta av cellens ämnesomsättning sker. Cirka 70 % av volymen av en djurcell består av cytosolen, så den är också känd som intracellulär vätska.
Den intracellulära vätskan var ursprungligen känd som protoplasma innan man visste mycket om innehållet i celler. Cytoplasman är en mer specifik term för innehållet i en cell i cellmembranet, exklusive kärnan. Den cytoplasmatiska matrisen är en annan term för cytosolen.
Mycket av denna cellulära matris består av vatten, men det finns många saker lösta i den. Det finns joner, små organiska molekyler och större molekyler, såsom vattenlösliga proteiner. Filamenten som utgör cytoskelettet finns också i den cytoplasmatiska matrisen.
Koncentrationen av joner inuti cytosolen kan skilja sig mycket från de utanför cellen. Detta kan ha fysiologiska konsekvenser för organismen. Till exempel är koncentrationen av positiva kaliumjoner mycket högre, medan den negativa natriumjonkoncentrationen är mycket lägre. Cellen pumpar ut negativa natrium- och kloridjoner ur cellen för att förhindra att de tar upp stora mängder vatten.
Det finns väldigt lite kalcium i cytosolen. Kalcium är en vanlig sekundär budbärare som vidarebefordrar signaler från utsidan av cellen till intracellulära mål som själva vidarebefordrar signaler till molekyler, för att initiera eller avsluta reaktioner. Bindningen av ett hormon till en cellmembranreceptor är ett sätt på vilket kalciumsignalering kan aktiveras.
Viktig cellulär metabolism sker i cellmembranen, i organeller som mitokondrierna eller det endoplasmatiska retikulumet (ER). Studier med jäst visar dock att det mesta av cellens ämnesomsättning sker i cytosolen. I den bryts små molekyler ned eller syntetiseras för att tillhandahålla byggstenarna för större molekyler, så kallade makromolekyler. Ett protein är ett exempel på en makromolekyl, och proteinsyntes sker i den cytoplasmatiska matrisen.
Det verkar som om koncentrationen av molekyler är mycket hög i cytosolen, vilket leder till ett fenomen som kallas makromolekylär trängsel. Detta innebär att en enskild molekyl har mindre utrymme att utföra sin reaktion, vilket ökar den relativa koncentrationen av andra molekyler. Uppskattningar av hastigheten för proteinbindning, och kemiska reaktioner som utförs i experimentella biokemiska analyser, kanske inte gäller för vad som faktiskt händer i en cell på grund av denna trängseleffekt.
Det finns några stora komplex i den cytoplasmatiska matrisen. Till exempel finns det proteasomer. Dessa är stora sammansättningar av proteinkomplex som bryter ned proteinerna som finns i cytosolen. Dessutom går andra proteiner med liknande funktioner samman i komplex, så att de kan överföra sin produkt direkt från ett enzym till nästa. Detta gör den övergripande reaktionen mer effektiv och kallas kanalisering.