يتكون السيتوبلازم من عضيات ، ومحلول مائي يسمى العصارة الخلوية ، وهيكل من السقالات البروتينية تسمى الهيكل الخلوي. العصارة الخلوية عبارة عن مرق غني بالأيونات والجزيئات العضوية الصغيرة مثل الجلوكوز والجزيئات الكبيرة مثل البروتينات. تحدث العديد من العمليات الخلوية في السيتوبلازم ، بما في ذلك تخليق البروتين.
تعمل تركيبة العصارة الخلوية على تعزيز طي البروتين بحيث يتم توجيه السلاسل الجانبية للأحماض الأمينية الكارهة للماء بعيداً عن المحلول المائي ونحو قلب البروتين. ومع ذلك ، فإن الضغوطات الخلوية مثل الشيخوخة والتغيرات في درجة الحموضة أو درجة الحرارة أو الأسمولية تسبب اختلال البروتين. قد تتجمع البروتينات غير المطوية لتكوين رواسب غير قابلة للذوبان في السيتوبلازم. تتورط مجاميع البروتين غير القابلة للذوبان في الاضطرابات العصبية التنكسية مثل مرض الزهايمر ومرض باركنسون والتصلب الجانبي الضموري.
يتكون الهيكل الخلوي حقيقي النواة من ثلاثة أنواع من البروتينات الخيطية: الأنابيب الدقيقة والخيوط الدقيقة والخيوط الوسيطة.
الأنابيب الدقيقة – أكبر نوع من الخيوط – تتكون من بروتين التوبولين. الأنابيب الدقيقة عبارة عن هياكل ديناميكية يمكن أن تنمو أو تتقلص عن طريق إضافة أو إزالة جزيئات التيوبيولين من نهايات خيوطها. أنها توفر الاستقرار الهيكلي وتوفر مسارات لنقل البروتينات والحويصلات داخل الخلية. بالإضافة إلى ذلك ، تلعب الأنابيب الدقيقة دوراً مهماً في انقسام الخلايا من خلال توفير إطار عمل يوجه الكروموسومات إلى الأطراف المتقابلة للخلية.
تعتبر الألياف الدقيقة أصغر أنواع خيوط الهيكل الخلوي وهي مصنوعة من بروتين يسمى الأكتين. يمكن أن تتجمع خيوط الأكتين وتفكك بسرعة. لذلك ، فهي تمكن من الحركة في الكائنات وحيدة الخلية مثل الأميبا أو هجرة خلايا الدم البيضاء إلى مواقع الإصابة. في خلايا العضلات الهيكلية ، تنزلق خيوط الأكتين على طول خيوط الميوسين للتوسط في انقباض العضلات.
لا تعتبر الخيوط الوسيطة ديناميكية مثل الأنابيب الدقيقة أو خيوط الأكتين. أنها توفر الدعم الهيكلي وتتكون من أنواع مختلفة من البروتينات على أساس نوع الخلية المحدد. على سبيل المثال ، تحتوي الخيوط الوسيطة في الشعر والأظافر على الكيراتين بينما تحتوي خلايا العضلات على مادة الديسمينز.
