4.3: 真核细胞区室化

真核细胞的一个显著特征是，它们含有膜结合的细胞器，如细胞核和线粒体，具有特定的功能。由于生物膜只能渗透到少量的物质，细胞器周围的膜创造了一个内部条件可控的区室。这些微环境通常与周围细胞溶胶的环境不同，并根据细胞器的特定功能进行调整。

例如，动物细胞中消化分子和细胞碎片的溶酶体细胞器保持着比周围细胞溶胶更酸性的环境，因为其酶需要较低的pH值来催化反应。同样，线粒体内的pH值也受到调节，这有助于线粒体发挥其产生能量的功能。

此外，一些蛋白质需要适当的折叠和处理的氧化环境，但细胞质通常是还原的。因此，这些蛋白质是由内质网(ER)中的核糖体产生的，它维持必要的环境。蛋白质通常通过膜结合的囊泡在细胞内运输。

真核细胞的遗传物质在细胞核内被分隔开，细胞核被称为核膜的双层膜所包围。外壳上的小孔控制着哪些分子或离子可以进入或离开原子核。例如，信使RNA (mRNA) 通过这些孔离开细胞核以获取DNA中编码的基因指令到核糖体，在那里它们可以翻译成蛋白质。

细胞器还可以通过包含和中和危险物质来保护细胞。例如，过氧化物酶体进行的氧化反应产生对细胞有毒的过氧化氢，但它们还含有将其转化为无害的氧气和水的酶。因此，区域化允许真核细胞执行各种不同的功能，否则它们所需的环境或所产生的副产品是不相容的。

真核细胞

含有许多细胞区室

膜结合细胞器只允许

特定功能在微环境中

发挥作用

保护其不受细胞质内环境

和细胞外环境的影响

例如 细胞核要求控制条件下

使其内部的基因进行精准调节

因此 它被双层膜包围

细胞核被膜带有核孔

核孔可以控制分子的进出 例如信使核糖核酸

此外 一些蛋白质需要氧化环境

且必须与还原性的细胞质体隔离

因此 核糖体在内质网中

生产这些蛋白质

同时在内质网中这些蛋白质可以进行关键性的修饰

在其到达最终目的地前 后续的反应甚至在

被称为囊泡的微小化学环境中发生

其它的细胞器 例如过氧化物酶体

保护自己不受他们有害的副产品的影响

如过氧化氢

会隔绝那些能将有毒的混合物

转化成 例如水这样的无害分子

相似地 溶酶体能分离酶

但原因不同

溶酶体是为了保障消化反应的进行

而消化反应需要比细胞质PH值低得多的环境

线粒体内也含有酸性物质

他们在线粒体的双层膜内协助产生能量

总之 真核细胞区室支持

在没有隔离时会互相排斥的反应

能够同时发生