细胞内膜系统、线粒体与细胞核;
细胞内区室化是真核细胞结构和功能的基本特征之一。细胞内被膜区分为3类结构:细胞质基质、细胞内膜系统和其他由膜包被的各种细胞器(如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体和细胞核)。
内质网和高尔基体是单层膜,内质网分为粗面和滑面,通常认为粗面内质网因为附着核糖体,是制造蛋白质的主要位置,事实上,核糖体之所以要附着在内质网上,是因为合成的蛋白质是膜蛋白,需要根据穿膜系列在内质网上固定并修饰,修饰的主要场所就是内质网和高尔基体,包括糖基化,甲基化等等。而高尔基体也负责合成蛋白质的转运,蛋白质上有各种定位序列,就是在高尔基体里被分选到不同的膜上小体,从而转运到细胞的不同位置,而细胞膜上的蛋白质,也是在这里形成包被小体,运送到膜上的。这里需要提到溶酶体溶酶体也是在高尔基体上分泌出来,逐渐成熟的,一般是和细胞内吞的小泡结合,好多病毒就是有逃逸机制,在内吞小泡和溶酶体结合之前,就识别内吞小泡的PH下降,就先逃逸了。而溶酶体如果裂解了,细胞就也会遭殃,这是细胞凋亡的主要步骤之一。
胞内的各生物膜,内质网膜与外层核膜相连,内质网腔与内外两层核膜之间的腔相通,外层核膜上有大量核糖体,内质网与核膜相通,使细胞质和核内物质的联系更加紧密,在有的细胞中,还可以看到内质网膜与细胞膜相连,内质网膜与线粒体膜中间,也存在一定的联系,线粒体是内质网执行功能时所需能量的直接供应站,在合成旺盛的细胞里,内质网总是与线粒体紧密相依,代谢越旺盛相依程度越密切,有的细胞的内质网膜甚至与线粒体
的外膜相连。虽然内质网与高尔基体在结构上没有直接相通,但是当附着有核糖体颗粒的内质网膜常常失去核糖体,变成光滑的,无颗粒的膜。生物学上称之为滑面内质网。与高尔基体的膜极为相似。许多科学家认为,在细胞进化的过程当中,高尔基体是由内质网转变而来的。高尔基体膜在厚度和化学组成上介于内质网膜和细胞膜之间,在活细胞中,这三种膜是可以互相转变的,内质网膜通过出芽的形式,形成具有膜的小泡(具膜小泡),小泡离开内质网,到高尔基体,与高尔基体膜融合,高尔基体膜又可以突起,形成小泡,小泡离开高尔基体移动到细胞膜,与之融合,成为细胞膜的一部分。细胞膜也可以内陷形成小泡,小泡到细胞质中。由此生物膜在结构上有一定的连续性。
另外在功能上,根据研究表明,在核糖体上翻译出的蛋白质,进入内质网腔后,还要进行一些加工,如折叠,组装,加上一些糖基团,才能成为比较成熟的蛋白质。然后由内质网腔膨大,出芽形成具膜小泡,包裹着蛋白质转移到高尔基体,把蛋白质运到高尔基体腔内,做进一步的加工,接着高尔基体突起形成小泡,运送到细胞膜,小泡与细胞膜融合将蛋白质运到细胞外,在分泌蛋白的合成加工运输过程当中,需要大量能量,这些能量来自线粒体线粒体内膜有大量与有氧呼吸有关的酶,由此,生物膜不仅在结构上有联系,在功能上也有联系,各生物膜相互协作,紧密联系,才能使细胞这个高度精密的仪器有效高速运转。