Il citoplasma è la sostanza, a prevalente struttura colloidale, compresa fra membrana plasmatica e membrana nucleare.
Nel citoplasma sono disciolte molecole di metaboliti più piccoli: le macromolecole. Queste possono rimanervi allo stato di soluzione o di gel, determinando così modificazioni nella fluidità citoplasmatica.
Il citoplasma comprende tutte le sostanze funzionanti della cellula (il protoplasma) ad eccezione del nucleo; consiste di una soluzione acquosa di enzimi e di altre macromolecole, ATP, trasportatori di elettroni, aminoacidi, nucleotidi e sostanze inorganiche, come fosfati, sodio e potassio, in gran parte sotto forma di ioni. Tali enzimi facilitano reazioni chimiche generalizzate.
Quando si tratta di enzimi che potrebbero determinare la demolizione di strutture organizzate della cellula, oppure che richiedono una ordinata disposizione spaziale, allora la loro sede non è nel citoplasma ma all’interno di appositi organuli.
Nelle cellule eucariote, il citoplasma contiene un’intelaiatura formata da una complessa rete di filamenti costituiti da proteine fibrose e/o globulari che costituiscono il citoscheletro. Il citoscheletro conferisce alla cellula la sua forma caratteristica, rende possibili gli spostamenti degli organuli cellulari e coordina funzioni biologiche fondamentali.
Alcune micromolecole svolgono funzioni fisiologiche importanti, altre costituiscono scorte che, in rapporto alle necessità metaboliche della cellula, verranno montate in polimeri, ad esempio mononucleotidi per la sintesi del DNA e dell’RNA, amminoacidi per la sintesi.
Alcune scorte sono costituite da molecole che forniranno energia; zuccheri o, più spesso, polisaccaridi: amido presso le piante e moltiprotisti, glicogeno presso animali e funghi. Le cellule eucariotiche, soprattutto di protisti e di animali acquatici, non di rado contengono gocce di lipidi che, oltre a erogare molte calorie per unità di peso, favoriscono il galleggiamento: il peso specifico del citoplasma privo di grassi supera infatti, sia pur di poco, quello dell’acqua.
I Procarioti, essendo dotati di tipi di metabolismo molto vari, immagazzinano scorte altrettanto varie dalla cui ossidazione, o riduzione, o semplice idrolisi, ricavano al momento del bisogno l’energia che loro occorre (es. polifosfati, zolfo, sostanze inorganiche varie, acido poliidrossibutirrico.
Infine, nel citoplasma sono presenti coenzimi ed ioni che collaborano ai processi metabolici e i prodotti catabolici in attesa di eliminazione.