내막계(內膜系, 영어: endomembrane system) 또는 세포내막계(細胞內膜系)는 진핵세포 내에서 세포를 기능적·구조적 측면으로 구획화하는 막 체계이다. 원핵세포는 내막계가 없으며, 이에 따라 대부분의 세포소기관이 결여되어 있다.
정의 및 특징
내막계는 세포 내에서 단백질과 지질의 합성, 수송, 가공, 분비 및 세포 내 소화 등 다양한 물질대사 기능을 수행한다. 또한 합성 시 표면 반응과 같은 세포의 수송체계도 통제하지만, 모든 내막계 구성 요소가 합성에 관여하는 것은 아니다. 내막계를 이루는 생체막은 인지질 이중층(지질 이중층) 구조이며, 단백질이 이 층에 부착되어 있거나 막을 가로질러 존재하는 경우도 있다.
내막계의 막들은 서로 직접 연결되어 있거나, 막으로 이루어진 작은 소낭(소포)을 매개로 연결되어 물질을 교환한다.
구성 요소
내막계에 포함되는 주요 세포소기관과 그 기능은 다음과 같다.
- 핵막(nuclear envelope): 세포핵을 둘러싸고 있는 이중막 구조. 단, 핵 자체는 내막계에 포함되지 않는다.
- 소포체(endoplasmic reticulum, ER): 단백질과 지질의 합성 및 수송을 담당하는 소기관. 리보솜이 부착된 조면소포체(rER)와 리보솜이 없는 활면소포체(sER)로 구분된다.
- 골지체(Golgi apparatus): 소포체에서 합성된 단백질을 수송, 변형, 포장하여 최종 목적지로 보내는 역할을 한다.
- 리소좀(lysosome): 세포 내 소화기관으로, 가수분해효소를 이용하여 세포 내 노폐물이나 유해 물질을 분해한다.
- 액포(vacuole): 주로 식물세포에서 발달한 저장기관으로, 대사 노폐물, 유독 물질, 색소 등을 저장한다.
- 소포(vesicle) 또는 소낭: 막으로 둘러싸인 작은 주머니 구조로, 분자의 수송과 저장을 담당한다.
- 원형질막(plasma membrane): 세포와 외부 환경을 분리하며, 물질 수송과 신호 전달을 관장한다.
내막계의 기능 요약
내막계는 단백질 합성(소포체) → 수송·변형(골지체) → 분비·소화(소포, 리소좀, 세포막)로 이어지는 일련의 과정에 관여한다. 내막계의 신호 라벨링 오류나 품질 관리 실패는 리소좀 축적성 질환 등 심각한 대사 장애로 이어질 수 있다.
