El citoplasma consta de orgánulos y un marco de andamios de proteínas llamado citoesqueleto suspendido en una solución acuosa, el citosol. El citosol es un rico caldo de agua, iones, sales y varias moléculas orgánicas.

Plegamiento y mal plegamiento de proteínas

El citoplasma es la ubicación de varios procesos celulares, incluida la síntesis y el plegamiento de proteínas. La naturaleza acuosa del citosol promueve el plegamiento de las proteínas, de modo que las cadenas laterales de aminoácidos hidrofóbicos están enterradas en el núcleo de la proteína, mientras que los aminoácidos hidrofílicos se enfrentan al citosol. Sin embargo, las tensiones celulares, como el envejecimiento y los cambios en el pH, la temperatura o la osmolaridad, pueden causar un mal plegamiento de las proteínas. Las proteínas mal plegadas pueden acumularse en el citoplasma para formar agregados de proteínas insolubles. Estos agregados están implicados en trastornos neurodegenerativos, como el Alzheimer y la enfermedad de Parkinson.

Composición y función del citoesqueleto

El citoesqueleto eucariota consta de tres tipos de proteínas filamentosas: microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios.

Los microtúbulos, el tipo más grande de filamentos, están formados por la proteína tubulina. Son estructuras dinámicas que pueden crecer o encogerse añadiendo o eliminando moléculas de tubulina de los extremos de sus hebras. Proporcionan estabilidad estructural a la célula y actúan como pistas para el transporte de proteínas, vesículas y ciertos orgánulos 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, o filamentos de actina, son filamentos citoesqueléticos más pequeños formados por una proteína llamada actina. Las proteínas de actina pueden ensamblarse y desensamblarse rápidamente para formar filamentos. Por lo tanto, permiten la motilidad en organismos unicelulares como las amebas o la migración de glóbulos blancos a los 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 la contracción muscular.

Los filamentos intermedios no son tan dinámicos como los microtúbulos o los filamentos de actina. Sin embargo, al igual que los otros dos tipos de filamentos, también proporcionan soporte estructural a la célula. Los filamentos intermedios están compuestos por diferentes tipos de proteínas según el tipo específico de célula. Por ejemplo, los filamentos intermedios en el cabello y las uñas contienen queratina, mientras que, en las células musculares, estos filamentos están hechos de desminas.