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內膜系統（英語：endomembrane system）是由存在于真核生物細胞內的各種生物膜組成的膜系統。這些生物膜將細胞質與分布于其中的細胞器細分為不同的區域，使各種反應能在獨立的部位順利進行。內膜系統的組成包括核膜、內質網、高爾基體、溶酶體、液泡、胞內體、細胞膜等。內膜系統不包括葉綠體或線粒體的膜，但可能是從后者進化而來的。一般認為原核生物不存在內膜系統，但在光合細菌中，質膜高度折疊，形成類似內膜系統的結構。
功能
細胞內膜系統極大的擴大了細胞內膜的表面積，為多種酶提供附著位點，有利于代謝反應的進行；細胞內膜系統將細胞質區域化與功能化，使相互區別的代謝反應能夠同時進行，以滿足細胞不同部位的需求。
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，并各具一套獨特的酶系，有著各自的功能，在分布上有各自的空間。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。
代謝途徑
動態網絡主要是由細胞中3種不同的生化活動及3種不同的代謝途徑造成的。1、生化合成途徑。2、分泌途徑。3、內吞途徑
研究方法
內膜系統的研究方法：放射自顯影術，減速離心分離與功能分析、用突變體研究內膜系統的運輸作用。
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