Sitoplazma, organellerden, sitozol adı verilen sulu bir çözelti ve hücre iskeleti adı verilen protein iskelelerinden oluşan bir çerçeveden oluşur. Sitozol, zengin bir iyon suyu, glikoz gibi küçük organik moleküller ve proteinler gibi makromoleküllerden oluşur. Sitoplazmada protein sentezi dahil çeşitli hücresel süreçler meydana gelir
Sitozolün bileşimi, hidrofobik amino asit yan zincirleri sulu çözeltiden uzağa ve protein çekirdeğine doğru yönlendirilecek şekilde protein katlanmasını teşvik eder. Bununla birlikte, yaşlanma ve pH, sıcaklık veya ozmolaritedeki değişiklikler gibi hücresel stresörler, proteinin yanlış katlanmasına sebep olur. Yanlış katlanmış proteinler, sitoplazmada çözünmeyen tortular oluşturmak için toplanabilir. Çözünmeyen protein kümeleri, Alzheimer hastalığı, Parkinson hastalığı ve amiyotrofik lateral skleroz gibi nörodejeneratif bozukluklarda rol oynar.
Ökaryotik hücre iskeleti üç tür protein flamentinden oluşur: mikrotübüller, mikrofilamentler ve ara filamentler.
En büyük filament türü olan mikrotübüller, protein tübülinden oluşur. Mikrotübüller, filamentlerinin uçlarından tübülin molekülleri ekleyerek veya çıkararak büyüyebilen veya küçülebilen dinamik yapılardır. Yapısal sağlamlık sağlarlar ve proteinlerin ve veziküllerin hücre içinde taşınması için yollar sağlarlar. Ek olarak, mikrotübüller, kromozomları hücrenin zıt uçlarına yönlendiren bir çerçeve sağlayarak hücre bölünmesinde çok önemli bir rol oynar.
Mikrofilamentler, en küçük hücre iskeleti filamentleridir ve aktin adı verilen bir proteinden yapılır. Aktin filamentler hızla birleşip sökülebilir. Bu nedenle, amip gibi tek hücreli organizmalarda hareket veya beyaz kan hücrelerinin enfeksiyon bölgelerine taşınmasını sağlarlar. İskelet kası hücrelerinde aktin lifleri, kas kasılmasına aracılık etmek için miyozin lifleri boyunca kayar.
Ara filamentler, mikrotübüller veya aktin filamentler kadar dinamik değildir. Yapısal destek sağlarlar ve spesifik hücre tipine bağlı olarak farklı protein türlerinden oluşurlar. Örneğin saç ve tırnaklardaki ara filamentler keratin içerirken kas hücreleri desmin içerir.
