El citoplasma consiste en orgánulos, una solución acuosa llamada citosol, y un marco de andamios proteicos llamados citoesqueleto. El citosol es un caldo rico de iones, pequeñas moléculas orgánicas como la glucosa y macromoléculas como las proteínas. Varios procesos celulares incluyendo la síntesis de proteínas se producen en el citoplasma.
La composición del citosol promueve el plegado de proteínas de tal manera que las cadenas laterales de aminoácidos hidrófobos están orientadas lejos de la solución acuosa y hacia el núcleo proteico. Sin embargo, los factores de estrés celulares, como el envejecimiento y los cambios en el pH, la temperatura o la osmolaridad, causan un error de proteína. Las proteínas mal plegadas pueden acumularse para formar depósitos insolubles en el citoplasma. Los agregados de proteínas insolubles están implicados en trastornos neurodegenerativos como la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y la esclerosis lateral amiotrófica.
El citoesqueleto eucariota consta de tres tipos de proteínas filamentosas: microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios.
Los microtúbulos, el tipo más grande de filamento, se componen de la tubulina proteica. Los microtúbulos son estructuras dinámicas que pueden crecer o encogerse añadiendo o eliminando moléculas de tubulina de los extremos de sus hebras. Proporcionan estabilidad estructural y proporcionan vías para el transporte de proteínas y vesículas dentro de la célula. Además, los microtúbulos desempeñan un papel crucial en la división celular al proporcionar un marco que guía a los cromosomas a los extremos opuestos de la célula.
Los microfilamentos son el tipo más pequeño de filamentos citoesqueléticos y están hechos de una proteína llamada actina. Los filamentos de actina pueden montarse y desmontarse rápidamente. Por lo tanto, permiten el movimiento en organismos unicelulares como la ameba o la migración de glóbulos blancos a sitios de infección. En las células del músculo esquelético, los filamentos de actina se deslizan a lo largo de los filamentos de miosina para mediar en la contracción muscular.
Los filamentos intermedios no son tan dinámicos como los microtúbulos o filamentos de actina. Proporcionan soporte estructural y se componen de diferentes tipos de proteínas basadas en el tipo de célula específica. Por ejemplo, los filamentos intermedios en el cabello y las uñas contienen queratina, mientras que las células musculares contienen desminas.
