Mitokondrier, peroksisomer og Golgiapparatet kan forflytte seg i cellen 1-10 µm per sekund. I kransalger (Chara) og Nitella kan bevegelsen være opptil 70 µm per sekund.
Motorproteiner
Strømning av cytoplasma og forflytning av organeller i cellen skjer ved hjelp av motorproteiner. Plantene har to typer motorproteiner: myosiner og kinesiner. Aktin sammen med myosin gir et aktinomyosinskjelett. Myosin beveger seg mot (+)enden til aktin. Det er to typer myosiner i planter: myosin VIII og myosin XI.
Kinesiner er motorproteiner som binder seg til mikrotubuli. Kinesiner kan bilde seg til kromatin og mikrotubuli og delta i organisering av mikrotubuli i spindelapparatet under celledeling. Ca. 2/3 av kinesinene beveger seg mot (+)enden av mikrotubuli
Dyneiner er motorproteiner i dyr og protister, de finnes ikke i planter, men man finner dynein i grønnalgen Chlamydomonas reinhardtii.
I celler er det en massestrøm av cytosol og organeller. Bevegelse av organelle gir et viskøst drag i cytoplasma.
Cytoskjelett
Cytoskjelettet er et romlig tredimensjonalt nettverk for flytting av cytoplasma og organeller. Det består av makromolekyler satt sammen av globulære (kuleformete) proteiner. I celledelingen deltar cytoskjelettet i flyttingen av kromosomene. Det kortikale cytoskjelettet (nærmeste celleveggen) bestemmer formen på celler ved å styre påleiringen av cellulosefibriller i celleveggen. Kortikale mikrotubuli bestemmer plasseringen av celleplaten under celledelingen. Cytoskjelettet i planter består av mikrotubuli og mikrofilamenter som har fast diameter, men forskjellig lengde.
Hos dyr finner man intermediære filamenter, men ikke hos planter. Hos dyr blir for eksempel keratin brukt til å lage hud, hår, negler og klør.
Mikrotubuli
Mikrotubuli er en hul sylinder, diameter ca. 25 nanometer (nm), laget som en polymer av proteinet tubulin. Monomere med tubulin består av alfa-tubulin og beta-tubulin. En mikrotubul kan være satt sammen av tusenvis av monomere med tubulin som danner protofilamenter. Hver mikrotubul er laget av ca. tretten protofilamenter organisert i en spiral (heliks).
Tubulin binder GTP og GDP. Det er alfa-tubulin og beta-tubulin som har festepunkter for GTP, men det er bare på beta-tubulin GTP blir hydrolysert til GDP. Mikrotubuli og mikrofilamenter er polarisert med an aktiv (+)ende og en mindre aktiv (-)ende. Polariteten i tubulin kommer fra polariteten i heterodimerene alfa-tubulin og beta-tubulin. Alfa-tubulin i GTP-form er eksponert i (-)enden, mens beta-tubulin bundet til GTP eller GDP er eksponert i (+)enden. I det kortikale cytoplasma beveger mikrotubuli seg ved å få tilføyd enheter i (+)enden og fjernet enheter fra (-)enden
Initiering og vekst av mikrotubuli i cellen skjer i et mikrotubuliorganiserende senter som kan inneholde den mer sjelde gamma-tubulin i et ringkompleks i det kortikale cytoplasma, ofte i nærheten til greiningen av mikrotubuli. Mikrotubuli blir fjernet fra gamma-tubulin ringkomplekset via en ATPase (katamin, jap. katana – samuraisverd).. Etter å ha blitt fjernet fra katamin kan mikrotubuli bevege seg slangeaktig i cellen.
Mikrofilamenter
Mikrofilamentet F-aktin, diameter ca. 7 nanometer (nm), består av enheter med globulært (kuleformet) G-aktin satt sammen i en spiral. Hver monomer med aktin er bundet til ATP eller ADP. F-aktin hydrolyserer ATP til ADP. Profilin sørger for balanse mellom F-aktin og G-aktin. Starten av nytt F-aktin kan skje på to måter:
1) Via filamentvekst aktivert av proteiner (forminer).
2) Ved greining av filamenter i skjøten eller koblingen via aktinfilament nukleator Arp2/3.
Aktin kan også bli delt i biter katalysert av aktin depolymeriserende faktor. Mikrofilamenter kan bli stabilisert i bunter koblet til proteinene villin og fimbrin.
Tubulin og aktin er i en kontinuerlig dynamisk fluks med polymerisering og depolymerisering. Mikrotubuliassosiert protein og aktinbindende protein deltar i den dynamiske opp- og nedbyggingen. (+) enden polymeres raskt, (-) enden polymeriseres sakte.