Interne membraner

Celler fremstiller hele tiden proteiner. Med undtagelse af de sidste faser af celledelingen syntetiserer, opbevarer, flytter, udskiller, nedbryder og manipulerer celler proteiner hvert eneste øjeblik, de er i live. Dette er en kompleks proces, der kræver mindst tre elementer; genetisk information, det maskineri, der er nødvendigt for samlingen, og det organiserende system, der behandler mellem- og slutprodukterne.

Den genetiske information lagres og reguleres på DNA-molekylerne, og den vigtigste komponent, der er nødvendig for proteinsammensætningen, er et kompleks af RNA og protein kaldet et ribosom, men systemet til organisering og forarbejdning af mellemprodukterne er et kompleks af indre membraner, der kollektivt kaldes det endoplasmatiske retikulum og Golgi-organerne.

RNA, der er fremstillet i kernen, bærer budskabet fra generne til cytoplasmaet, hvor det afkodes på ribosomerne. Disse ribosomkomplekser findes ofte frit flydende i cytoplasmaet, men lige så ofte er ribosomerne fastgjort enten til kernes ydre membran eller til et netværk af fladtrykte membransække eller rør, der forbinder og forbindes med hinanden for at danne et omfattende system af kanaler og cisterner, der væver sig og flyder gennem cytoplasmaet. I nogle områder besætter ribosomer de ydre overflader af det endoplasmatiske retikulum , (ofte forkortet til initialerne ER), og bliver stedet for den vigtigste proteinsyntese. Men andre områder af ER er glatte og blottet for ribosomer. Her laves lipider. Når proteinerne forlader ribosomerne, passerer de ind i ER-netværket og modificeres i tubuli. Denne modifikation tager mange former, men i én type tilføjes der kulhydrater.

Med enden af deres rejse kommer proteinerne ind i blinde ender af tubuli og klemmes af i sække til transport. De fleste, men ikke alle disse sække bliver en del af det andet indre membransystem, Golgi, hvor proteinerne kan modificeres endnu mere. Nogle af disse proteiner kan nu være meget farlige for cellen (f.eks. fordøjelsesenzymer) eller kan være stærkt hydrofobiske. Disse proteiner føres til cellens overflade, og når sækken eller vesiklen smelter sammen med plasmamembranen, bliver de enten inkorporeret i membranen eller frigives til ydersiden.

Somme vesikler, der indeholder fordøjelsesenzymer og andre enzymer, bliver bevaret i cellen. Lysosomer er en sådan kugleformet vesikel, som kan smelte sammen med opslugte fødevakuoler. Når indholdet af lysosomet blandes med fødevakuolen, går enzymerne i gang med at fordøje maden. Næringsstoffer absorberes gennem vesikelmembranen og ind i cellens cytoplasma. Affaldsstoffer bliver tilbageholdt i vesiklen og udskilles til sidst ved exocytose, når sækken igen smelter sammen med plasmamembranen.