Το κυτταρόλυμα είναι το υγρό τμήμα του κυττάρου που βρίσκεται έξω από τον πυρήνα και οι δομές που καλύπτονται με μεμβράνες, γνωστές ως οργανίδια. Είναι ένα τζελ στο οποίο λαμβάνει χώρα το μεγαλύτερο μέρος του μεταβολισμού του κυττάρου. Περίπου το 70% του όγκου ενός ζωικού κυττάρου αποτελείται από το κυτταρόλυμα, επομένως είναι επίσης γνωστό ως ενδοκυτταρικό υγρό.
Το ενδοκυττάριο υγρό ήταν αρχικά γνωστό ως πρωτόπλασμα προτού να γίνουν πολλά γνωστά για το περιεχόμενο των κυττάρων. Το κυτταρόπλασμα είναι ένας πιο ειδικός όρος για το περιεχόμενο ενός κυττάρου μέσα στην κυτταρική μεμβράνη, εξαιρουμένου του πυρήνα. Η κυτταροπλασματική μήτρα είναι ένας άλλος όρος για το κυτταρόλυμα.
Μεγάλο μέρος αυτής της κυτταρικής μήτρας αποτελείται από νερό, αλλά υπάρχουν πολλά πράγματα διαλυμένα σε αυτό. Υπάρχουν ιόντα, μικρά οργανικά μόρια και μεγαλύτερα μόρια, όπως υδατοδιαλυτές πρωτεΐνες. Τα νήματα που περιλαμβάνουν τον κυτταροσκελετό βρίσκονται επίσης στην κυτταροπλασματική μήτρα.
Η συγκέντρωση των ιόντων μέσα στο κυτταρόλυμα μπορεί να διαφέρει πολύ από εκείνη έξω από το κύτταρο. Αυτό μπορεί να έχει φυσιολογικές επιπτώσεις για τον οργανισμό. Για παράδειγμα, η συγκέντρωση θετικών ιόντων καλίου είναι πολύ υψηλότερη, ενώ η αρνητική συγκέντρωση ιόντων νατρίου είναι πολύ χαμηλότερη. Το κύτταρο αντλεί αρνητικά ιόντα νατρίου και χλωριδίου έξω από το κύτταρο για να αποτρέψει την πρόσληψη υπερβολικών ποσοτήτων νερού.
Υπάρχει πολύ λίγο ασβέστιο στο κυτταρόλυμα. Το ασβέστιο είναι ένας κοινός δευτερεύων αγγελιοφόρος, που μεταδίδει σήματα από το εξωτερικό του κυττάρου σε ενδοκυτταρικούς στόχους που μεταδίδουν τα ίδια σήματα σε μόρια, για να ξεκινήσουν ή να τερματίσουν αντιδράσεις. Η σύνδεση μιας ορμόνης με έναν υποδοχέα κυτταρικής μεμβράνης είναι ένας τρόπος με τον οποίο μπορεί να ενεργοποιηθεί η σηματοδότηση ασβεστίου.
Σημαντικός κυτταρικός μεταβολισμός λαμβάνει χώρα εντός των κυτταρικών μεμβρανών, σε οργανίδια όπως τα μιτοχόνδρια ή το ενδοπλασματικό δίκτυο (ER). Μελέτες με μαγιά, ωστόσο, δείχνουν ότι το μεγαλύτερο μέρος του μεταβολισμού των κυττάρων λαμβάνει χώρα στο κυτταρόλυμα. Σε αυτό, μικρά μόρια υποβαθμίζονται ή συντίθενται για να παρέχουν τα δομικά στοιχεία για μεγαλύτερα μόρια, γνωστά ως μακρομόρια. Μια πρωτεΐνη είναι ένα παράδειγμα μακρομορίου και η πρωτεϊνική σύνθεση συμβαίνει στην κυτταροπλασματική μήτρα.
Φαίνεται ότι η συγκέντρωση μορίων είναι πολύ υψηλή μέσα στο κυτταρόλυμα, οδηγώντας σε ένα φαινόμενο γνωστό ως μακρομοριακό συνωστισμό. Αυτό σημαίνει ότι ένα μεμονωμένο μόριο έχει λιγότερο χώρο για να πραγματοποιήσει την αντίδρασή του, αυξάνοντας έτσι τη σχετική συγκέντρωση άλλων μορίων. Οι εκτιμήσεις των ποσοστών δέσμευσης πρωτεΐνης και οι χημικές αντιδράσεις που πραγματοποιούνται σε πειραματικές βιοχημικές δοκιμασίες, μπορεί να μην ισχύουν για το τι συμβαίνει πραγματικά σε ένα κύτταρο λόγω αυτού του φαινομένου συνωστισμού.
Υπάρχουν μερικά μεγάλα σύμπλοκα στην κυτταροπλασματική μήτρα. Για παράδειγμα, υπάρχουν πρωτεασώματα. Πρόκειται για μεγάλα συγκροτήματα πρωτεϊνικών συμπλεγμάτων που υποβαθμίζουν τις πρωτεΐνες που βρίσκονται στο κυτταρόλυμα. Επίσης, άλλες πρωτεΐνες με παρόμοιες λειτουργίες ενώνονται σε σύμπλοκα, ώστε να μπορούν να περάσουν το προϊόν τους απευθείας από το ένα ένζυμο στο άλλο. Αυτό καθιστά τη συνολική αντίδραση πιο αποτελεσματική και είναι γνωστή ως διοχέτευση.