作电位的信号打开钙通道，使钙涌入细胞质基质 。 细胞质基质钙的这种突然增加激活了其他信号分子，如钙调蛋白和蛋白激酶C。 其他离子如氯化物和钾也可能在细胞质基质中具有信号传送功能，但这些并不十分清楚。
大分子.那些没有与细胞膜或细胞骨架结合的蛋白质分子溶解在细胞质基质中。 细胞中的蛋白质含量非常高，接近200 mg/ml，占细胞质基质体积的20-30％。 然而，准确测量蛋白质在完整细胞中溶解在细胞质基质中的程度是困难的，因为一些蛋白质似乎与整个细胞中的细胞膜或细胞器弱相关，并在细胞(