Interna membraner

Celler tillverkar ständigt proteiner. Med undantag för de sista faserna av celldelningen syntetiserar, lagrar, förflyttar, utsöndrar, bryter ner och manipulerar cellerna proteiner varje ögonblick de lever. Detta är en komplex process som kräver minst tre element; genetisk information, det maskineri som krävs för sammansättningen och det organiserande system som bearbetar mellan- och slutprodukterna.

Den genetiska informationen lagras och regleras på DNA-molekylerna, och den viktigaste komponenten som behövs för proteinsammansättning är ett komplex av RNA och protein som kallas ribosom, men systemet för att organisera och bearbeta mellanprodukterna är ett komplex av inre membran som kollektivt kallas det endoplasmatiska retikulumet och Golgikropparna.

RNA som tillverkas i cellkärnan transporterar budskapet från generna in i cytoplasman där det avkodas på ribosomerna. Dessa ribosomkomplex finns ofta lösgående i cytoplasman, men lika ofta är ribosomerna fästa antingen vid kärnans yttre membran eller vid ett nätverk av tillplattade membransäckar eller rör som ansluter och kopplas samman med varandra för att bilda ett utstuderat system av kanaler och cisterner som väver och flyter genom hela cytoplasman. I vissa områden besudlar ribosomerna de yttre ytorna av det endoplasmatiska retikulumet , (ofta förkortat till initialerna ER), och blir platsen för den stora proteinsyntesen. Men andra områden av ER är släta och saknar ribosomer. Här tillverkas lipider. När proteiner lämnar ribosomerna passerar de in i ER-nätverket och modifieras i tubuli. Denna modifiering har många olika former, men i en typ läggs kolhydrater till.

Mot slutet av sin resa kommer proteinerna in i tubulernas blinda ändar och kläms av till säckar för transport. De flesta, men inte alla dessa säckar blir en del av det andra inre membransystemet, Golgi, där proteinerna kan modifieras ytterligare. Vid det här laget kan vissa av dessa proteiner vara mycket farliga för cellen (t.ex. matsmältningsenzymer) eller vara starkt hydrofoba. Dessa proteiner förs till cellens yta och när säcken eller vesikeln smälter samman med plasmamembranet införlivas de antingen i membranet eller släpps ut till utsidan.

Vissa vesiklar som innehåller matsmältningsenzymer och andra enzymer behålls inom cellen. Lysosomer är en sådan sfärisk vesikel som kan smälta samman med uppslukade matvakuoler. När innehållet i lysosomen blandas med matvakuolen börjar enzymerna arbeta och smälta maten. Näringsämnen absorberas genom vesikelns membran och in i cellens cytoplasma. Avfallsprodukter hålls kvar i vesikeln och utsöndras så småningom genom exocytos när säcken återigen smälter samman med plasmamembranet.