细胞器
xì bāo qì
细胞器是细胞内部具有特定功能的专门结构，例如细胞核、线粒体或叶绿体。
Definition
细胞器是细胞内部具有特殊功能的微小部分，就像人体内的器官一样，只是尺寸小得多；这个词的字面意思就是"小器官"。每一种细胞器都是承担特定功能的专门单元，其中大多数，包括细胞核、线粒体、叶绿体、内质网和高尔基体，都由膜包裹，而核糖体虽然没有膜包裹，通常也被归为细胞器。原核细胞没有膜包裹的细胞器。在真核细胞中，这些分隔的小室在空间上组织着新陈代谢活动，维持各自独立的内部化学环境（溶酶体腔内的pH值约为$4.5$到$5.0$，而细胞质基质的pH值接近$7.2$），并通过囊泡的出芽和融合来运输物质。线粒体和叶绿体具有半自主性，拥有各自的DNA和核糖体，这与内共生起源的说法相符，蛋白质则通过能被受体和转运机制识别的信号序列，被送达正确的细胞器。
Example
细胞核储存遗传指令，线粒体释放能量，核糖体合成蛋白质，每一种细胞器都各司其职。一个肝细胞可能拥有$1{,}000$到$2{,}000$个线粒体以满足其能量需求，而一个叶肉细胞则含有约$30$到$100$个叶绿体，这些差异恰好与各自细胞的功能相匹配。一种分泌型酶的产生过程展示了细胞器如何像流水线一样协作：它先在附着于粗面内质网的核糖体上合成，在内质网腔中折叠并糖基化，随后被囊泡运送到高尔基体作进一步加工，最后被包装进分泌小泡，与细胞膜融合并释放，整个过程大约需要$30$到$60$分钟。
Key Insight
细胞就像一座城市，细胞器分别担任发电厂、图书馆、工厂和回收中心的角色。结构与功能是相匹配的：消耗大量燃料的细胞拥有众多线粒体，而大量分泌蛋白质的细胞则拥有发达的内质网和高尔基体。分隔的小室还使得原本互不相容的反应，例如蛋白质合成与蛋白质分解，能够在同一个细胞内同时进行。许多疾病，包括溶酶体贮积症和线粒体肌病，都是单一细胞器功能失常所致。