Citoscheletro
È presente solo nelle cellule eucariotiche (tutti e tre i componenti solo nelle cellule animali).
Filamenti intermedi
I filamenti intermedi hanno funzione di dare forma alla cellula e di sostenerla (si trovano anche nella membrana nucleare interna a costituire la lamina nucleare). Creano una rete a fitte maglie che permette di mantenere gli organelli e le strutture intracellulari in posizioni stabili. Hanno un diametro intermedio tra gli altri due tipi di filamenti (8-12 nm). Partecipano anche alle giunzioni intercellulari, perché i desmosomi si ancorano ai filamenti intermedi (cheratina negli epiteli, vimentina negli altri tipi di tessuti) per unire due cellule adiacenti.
Le proteine che costituiscono i filamenti intermedi si dispongono testa-coda, con le estremità carbossi-terminale e ammino-terminale che si fronteggiano formando una sorta di “nastro” di protofilamenti che si riavvolge su se stesso. I filamenti intermedi si allungano all’estremità alfa (+) e si accorciano all’estremità beta (-), dove avviene sempre la rimozione e l’aggiunta di un dimero.
Microtubuli
I microtubuli sono strutture dinamiche (si degradano e si riformano continuamente; polarizzano e depolarizzano) che consentono il movimento degli organelli (ad es. durante la mitosi formano il fuso mitotico e spostano i cromosomi). I microtubuli, che hanno un diametro di ca. 25 nm, fungono anche da “binari” su cui scorrono vescicole e organelli: il movimento è dovuto a proteine motrici, dineina e chinesina, che hanno una struttura formata da uno stelo e da una testa globulare e si attaccano con una porzione alla vescicola o all’organello da trasportare, mentre con l’altra scorrono il microtubulo.
Il movimento è possibile grazie al cambiamento di conformazione attivato dall’idrolisi dell’ATP. Le due proteine scorrono nelle direzioni opposte, la dineina da + a -, la chinesina da - a +. I microtubuli sono strutture cave: 13 protofilamenti proteici si dispongono attorno al lume centrale. Le proteine che li costituiscono sono l’alfa e la beta-tubulina che si associano in dimeri e si alternano. Dove si affaccia l’estremità alfa, il tubulo si accresce; dove si affaccia l’estremità beta, il tubulo si accorcia.
I centrioli sono costituiti da triplette di microtubuli. Anche le ciglia e i flagelli sono costituiti da microtubuli.
Microfilamenti
I microfilamenti sono filamenti di actina (diametro di ca. 9 nm) aderenti alla membrana dalla parte citoplasmatica che consentono il movimento. In associazione con la miosina permettono la contrazione muscolare.