Sisäiset kalvot

Solut valmistavat jatkuvasti proteiineja. Solunjakautumisen loppuvaiheita lukuun ottamatta solut syntetisoivat, varastoivat, siirtävät, erittävät, hajottavat ja manipuloivat proteiineja joka hetki, kun ne ovat elossa. Tämä on monimutkainen prosessi, joka edellyttää vähintään kolmea elementtiä; geneettistä informaatiota, kokoonpanoon tarvittavaa koneistoa ja organisoivaa järjestelmää, joka käsittelee väli- ja lopputuotteita.

Geneettinen informaatio on tallennettu ja säädelty DNA-molekyyleihin, ja proteiinien kokoamiseen tarvittava pääkomponentti on ribosomiksi kutsuttu RNA:n ja proteiinin muodostama kompleksi, mutta välituotteiden organisointi- ja prosessointijärjestelmä on sisäisten kalvojen muodostama kompleksi, jota kutsutaan yhteisesti endoplasmiseksi retikulumiksi ja Golgin elimistöksi.

Tumassa valmistettu RNA kuljettaa geenien viestin sytoplasmaan, jossa se puretaan ribosomeissa. Nämä ribosomikompleksit kelluvat usein irrallaan sytoplasmassa, mutta yhtä usein ribosomit ovat kiinnittyneet joko ytimen ulkokalvoon tai litteiden kalvopussien tai -putkien verkostoon, jotka yhdistyvät toisiinsa ja kytkeytyvät toisiinsa muodostaen monimutkaisen kanavien ja säiliöiden järjestelmän, joka kietoutuu ja virtaa koko sytoplasmassa. Joillakin alueilla ribosomit nastoittavat endoplasmisen retikulumin , (usein lyhennettynä alkukirjaimilla ER), ulkopintoja, ja siitä tulee suuren proteiinisynteesin paikka. Toiset ER:n alueet ovat kuitenkin sileitä ja vailla ribosomeja. Täällä valmistetaan lipidejä. Kun proteiinit lähtevät ribosomeista, ne kulkeutuvat ER-verkkoon ja muuntuvat tubuluksissa. Tämä muokkaus voi tapahtua monessa muodossa, mutta eräässä tyypissä siihen lisätään hiilihydraatteja.

Matkansa loppupäässä proteiinit saapuvat tubulusten sokeisiin päihin ja ne puristetaan pusseihin kuljetusta varten. Useimmista, mutta ei kaikista näistä pusseista tulee osa toista sisäistä kalvojärjestelmää, Golgia, jossa proteiineja voidaan modifioida edelleen. Nyt osa näistä proteiineista voi olla hyvin vaarallisia solulle (esimerkiksi ruoansulatusentsyymit) tai ne voivat olla voimakkaasti hydrofobisia. Nämä proteiinit viedään solun pinnalle, ja kun pussi tai vesikkeli sulautuu plasmakalvoon, ne joko sulautuvat kalvoon tai vapautuvat ulos.

Joitakin ruoansulatus- ja muita entsyymejä sisältäviä vesikkeleitä jää solun sisälle. Lysosomit ovat yksi tällainen pallomainen vesikkeli, joka voi fuusioitua sulautuneiden ravintovakuolien kanssa. Kun lysosomin sisältö sekoittuu ravintovakuolin kanssa, entsyymit ryhtyvät työhön ja sulattavat ravintoa. Ravintoaineet imeytyvät vesikkelin kalvon läpi solun sytoplasmaan. Jätteet pysyvät vesikkelin sisällä ja erittyvät lopulta eksosytoosilla, kun pussi sulautuu jälleen plasmakalvoon.