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如題


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內膜系統是指內質網、高爾基體、溶酶體和液泡(包括內體和分泌泡)等四類膜結合細胞器, 因為它們的膜是相互流動的, 處於動態平衡, 在功能上也是相互協同的。廣義上的內膜系統概念也包括線粒體、葉綠體、過氧化物酶體、細胞核等細胞內所有膜結合的細胞器。

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※功能與好處

內膜系統的起源至今仍是個謎,不過隨著生命的演化,細胞愈來愈複雜,真核生物的DNA分子遠比原核生物大,以提供生命更多的指令,DNA的增加勢必造成細胞內生理活動更多樣,內膜系統的出現讓細胞內部得以井井有條的分工合作,使細胞代謝更有效率之外,也能保護細胞不受內在或外在力量的破壞。

 

內膜系統中的胞器在細胞中分佈在專屬的空間,並各具獨特的酵素系統,負責各自的代謝功能,但是它們的膜可以互相轉換,藉由分泌各式的小囊泡,穿梭不同種類的膜間,將彼此的構造和功能串連成一個動態的、整體性的物質生產與運輸網絡。

 

擴大膜的總面積,為酶提供附著的支架,如脂肪代謝、氧化磷酸化相關的酶都結合在線粒體內膜上;將細胞內部區分為不同的功能區域,保證各種生化反應所需的獨特的環境。

 


性質

內膜系統具有動態性質。雖然內膜系統中各細胞器是一個個封閉的區室,並各具一套獨特的酶系,有著各自的功能,在分佈上有各自的空間。實際上,內膜系統中的結構式不斷變化的,此為內膜系統的最大特點,動態性質。

 

內膜 inner membrane)位於外膜內層的一層單位膜結構,厚約6nm。內膜向內折褶形成許多脊,大大增加了內膜的表面積。含100種以上的多肽,蛋白質和脂類的比例高於3:1。心磷脂含量高(達20%)、缺乏膽固醇,類似於細菌。通透性很低,僅允許不帶電荷的小分子物質通過,大分子和離子通過內膜時需要特殊的轉運系統。如:丙酮酸和焦磷酸是利用H+梯度協同運輸。線粒體氧化磷酸化的電子傳遞鏈位於內膜,因此從能量轉換角度來說,內膜起主要的作用。內膜的標誌酶為細胞色素C氧化酶。
內膜含有三類功能性蛋白

1.呼吸鏈中進行氧化反應的酶;


2.ATP合成酶複合物;


3.一些特殊的運輸蛋白,調節基質中代謝代謝物的輸出和輸入。內膜的標誌酶是細胞色素氧化酶。


區室化意義

1.首先,細胞內膜區室化可以使不同的生化反應相互分開,不至於產生相互之間的幹擾。如糖酵解,脂肪酸的合成以及嘌呤嘧啶等的合成都是在細胞質中,而呼吸鏈在線粒體中,脂肪酸的合成和線粒體也有關,大部分的大分子蛋白質以及細胞的碎片都在溶酶體中被消化,而分泌蛋白質,膜蛋白,基質蛋白的合成在內質網,脂質的合成在內質網,也有些在高爾基體。

2.再則細胞內膜區室化有利於增加內膜的面積,顯然增加了內膜系統與酶的結合面積,而很多的酶類物質需要與膜系統相連結才能產生活性。


3.
內膜系統區室化有一個特徵就是可以將不同反應的不同階段以區室化的方式順序作用,如蛋白質O-糖基化的過程分為數個不同的幾個階段,而這幾個不同的階段可以和不同的區室相聯繫。而蛋白質的分泌過程也可遵循著特定的一條通路有內質網到高爾基體再到分泌泡通過胞吐作用與細胞膜融合而排出細胞。

4.內膜系統的區室化也與細胞內的蛋白質分選系統機密相關。

 




參考資料
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