定义
细胞质基质（cytosol）是[[0. 细胞质(cytoplasm)]]中除去所有细胞器与细胞骨架后的可溶性液态部分。它是细胞内最大的单一反应区室，占细胞总体积的约50-70%。
结构与组成
细胞质基质并非简单的水溶液，而是高度拥挤的分子环境：
• **蛋白质浓度**：约200-300 mg/mL，形成分子拥挤（macromolecular crowding）效应，显著影响酶促反应动力学
• **小分子**：含[[C6：葡萄糖（glucose）]]、氨基酸、核苷酸、辅酶、无机离子等代谢底物与产物
• **pH**：维持在约7.0-7.4，由多种缓冲体系维持
• **离子环境**：K⁺浓度高（约140 mM），Na⁺浓度低，与细胞外液相反
功能
细胞质基质是众多核心代谢途径的反应场所：
• **[[0. 糖酵解（glycolysis）]]**：[[C6：葡萄糖（glucose）]]分解为丙酮酸的十步酶促反应全部在胞质基质中完成
• **脂肪酸合成**：从乙酰辅酶A出发的[[0. 脂肪酸]]从头合成途径定位于胞质基质
• **蛋白质合成**：[[0. 核糖体]]在胞质基质中完成[[mRNA]]的翻译，游离核糖体合成的蛋白质直接释放于此
• **信号转导**：多种激酶级联（如MAPK通路、胰岛素信号通路）在胞质基质中传递
与膜室化的功能分工
胞质基质的代谢与[[0. 线粒体]]、[[0. 叶绿体（Chloroplast）]]等膜结合细胞器的代谢形成互补。[[0. 糖酵解（glycolysis）]]产物丙酮酸进入[[0. 线粒体]]进行氧化磷酸化；脂酰辅酶A经肉碱穿梭系统转运入线粒体进行[[β-氧化]]。这种区室化隔离使相互矛盾的代谢途径可同时进行。
参考资料
• Ellis RJ. Macromolecular crowding: obvious but underappreciated. *Trends Biochem Sci*. 2001;26(10):597-604.
• Alberts B et al. *Molecular Biology of the Cell*. 6th ed. Garland Science; 2014. Chapter 2.