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真核细胞通过膜包围的区室来组织其内部结构。每个区室都有其特定的功能和结构，并通过复杂的运输系统在这些区室之间传递分子。
这些区室主要包括核、内质网（ER）、高尔基体、线粒体、溶酶体、内涵体和过氧化物酶体等。植物细胞还包含叶绿体等质体。细胞膜系统在细胞内部形成隔离的环境，以优化生化反应。膜中的酶催化脂质代谢、氧化磷酸化和光合作用等过程。
内质网是主要的蛋白质合成和降解场所，具有粗糙和光滑两种形式。粗糙内质网上附有核糖体，合成的蛋白质通常运输至高尔基体进行进一步修饰。![]()
细胞区室的进化可能与膜功能的特化密切相关。例如，线粒体和质体被认为是由原核细胞通过内共生形成的。
细胞内部的膜系统通过囊泡运输相互连接，这些囊泡从一个区室出芽，并与另一个区室融合。![]()
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蛋白质在细胞质中的核糖体上合成，随后通过信号序列被运送到特定的细胞区室。
这些运输的机制包括：
- 门控运输：通过核孔复合体在细胞质与细胞核之间运输蛋白质和RNA分子。
- 跨膜运输：通过跨膜转位子将蛋白质从细胞质直接运送到其他区室。
囊泡运输：通过膜包围的囊泡在拓扑等价的区室之间运送蛋白质。
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蛋白质的分选信号通常位于N端，由特定的氨基酸序列组成。这些信号序列被分选受体识别，指导蛋白质到达正确的细胞地址。实验表明，移除或突变这些信号序列会导致蛋白质无法到达预定的目标区室。![]()
大多数细胞器不能从头开始构建，它们的形成依赖于现有细胞器中的信息传递。例如，内质网和线粒体需要通过现有的膜系统进行扩展和分裂。Molecular biology of the cell (Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis etc.)
