Sitoplazma, organellerden ve sulu bir çözelti olan sitozol içinde süspanse edilmiş hücre iskeleti adı verilen bir protein iskelesi çerçevesinden oluşur. Sitozol, su, iyonlar, tuzlar ve çeşitli organik moleküllerden oluşan zengin bir et suyudur.

Protein Katlanması ve Yanlış Katlanması

Sitoplazma, protein sentezi ve katlanması dahil olmak üzere çeşitli hücresel süreçlerin yeridir. Sitozolün sulu yapısı, hidrofilik amino asitler sitozole bakarken hidrofobik amino asit yan zincirleri protein çekirdeğine gömülecek şekilde protein katlanmasını teşvik eder. Bununla birlikte, yaşlanma ve pH, sıcaklık veya ozmolaritedeki değişiklikler gibi hücresel stresler proteinin yanlış katlanmasına neden olabilir. Yanlış katlanmış proteinler, çözünmeyen protein agregatları oluşturmak için sitoplazmada bir araya gelebilir. Bu tür agregalar, Alzheimer ve Parkinson hastalığı gibi nörodejeneratif bozukluklarda rol oynar.

Hücre İskeleti Bileşimi ve İşlevi

Ökaryotik hücre iskeleti, mikrotübüller, mikrofilamentler ve ara filamentler olmak üzere üç tür filamentli proteinden oluşur.

En büyük filament türü olan mikrotübüller, protein tübülinden oluşur. İplikçiklerinin uçlarına tübülin molekülleri ekleyerek veya çıkararak büyüyebilen veya küçülebilen dinamik yapılardır. Hücreye yapısal stabilite sağlarlar ve hücre içindeki proteinleri, vezikülleri ve belirli organelleri taşımak için iz görevi görürler. Ek olarak, mikrotübüller, kromozomları hücrenin zıt uçlarına yönlendiren bir çerçeve sağlayarak hücre bölünmesinde çok önemli bir rol oynar.

Mikrofilamentler veya aktin filamentleri, aktin adı verilen bir proteinden oluşan daha küçük hücre iskeleti filamentleridir. Aktin proteinleri, filamentler oluşturmak için hızla bir araya gelip parçalanabilir. Bu nedenle, amip gibi tek hücreli organizmalarda hareketliliği veya beyaz kan hücrelerinin enfeksiyon bölgelerine göçünü sağlarlar. İskelet kası hücrelerinde, aktin filamentleri, kas kasılmasına aracılık etmek için miyozin filamentleri boyunca kayar.

Ara filamentler, mikrotübüller veya aktin filamentleri kadar dinamik değildir. Bununla birlikte, diğer iki filament türü gibi, hücreye yapısal destek de sağlarlar. Ara filamentler, spesifik hücre tipine bağlı olarak farklı protein türlerinden oluşur. Örneğin, saç ve tırnaklardaki ara filamentler keratin içerirken, kas hücrelerinde bu filamentler desminlerden oluşur.