Das Zytoplasma umfasst den gesamten lebenden Inhalt der Zelle ohne den Zellkern (ohne das Kernplasma). Es wird beim Menschen durch die Zellmembran (Plasmamembran) nach außen abgegrenzt. Das Zytoplasma setzt sich zusammen aus:
- Zytosol (Zellflüssigkeit)
- Zytoskelett
- Zellorganellen
Bei Eukaryoten (z. B. menschlichen Zellen) liegt das Erbgut im Zellkern, während es bei Prokaryoten (z. B. Bakterien) frei im Zytoplasma vorliegt.
- Reaktionsraum für zahlreiche Stoffwechselwege (z. B. Glykolyse, Biosynthese von Aminosäuren, Fettsäuren, Nukleotiden)
- Das Zytosol enthält eine charakteristische Zusammensetzung aus zytosolischen Proteinen, das je nach Zelltyp variiert
- Ionen im Zytosol regulieren die Ladungsverteilung und wirken als Cofaktoren vieler Enzyme
Die Ca2+-Konzentration wird streng reguliert, da sie zahlreiche zelluläre Prozesse (z. B. Signaltransduktion, Muskelkontraktion, Enzymaktivität) steuert
Das Zytoskelett erfüllt sowohl statische als auch dynamische Funktionen:
- Statische Funktionen:
- Erhalt der Zellform
- Stabilisierung der Zellmembran
- Stützung von Zellfortsätzen (z. B. Mikrovilli)
- Mechanische Festigkeit und Widerstand gegen Zugkräfte
- Dynamische Funktionen:
- Zellbewegungen (z. B. Amoeboidbewegung, Zilienschlag, Kontraktion)
- Intrazellulärer Transport von Organellen und Vesikeln
- Mitwirkung bei der Zellteilung (Spindelapparat, Cytokinese)
- Formveränderungen und Migration von Zellen
Das Zytoskelett setzt sich aus drei Hauptkomponenten zusammen, die sich in Größe und Funktion unterscheiden:
- Aktinfilamente (Mikrofilamente) (~6 nm)
- Intermediärfilamente (~10 nm)
- Mikrotubuli (~25 nm)
MerkeGrößenordnung: Aktinfilamente (Mikrofilamente) < Intermediärfilamente < Mikrotubuli
