Kompartimentierung, die Unterteilung eukaryontischer Zellen in membranumschlossene Reaktionsräume. K. dient der Regulation von Stoffwechselvorgängen. Nur wenige Enzyme in Eukaryontenzellen können sich frei in Lösung bewegen, vielmehr sind sie an bestimmten Stellen der Zelle durch K. konzentriert, wodurch die Geschwindigkeit von Reaktionen, die sie katalysieren, erhöht wird. Ein solcher Einschluss in membranumgrenzte Zellkompartimente erhöht auch die Konzentration der miteinander in Reaktion tretenden Substrate. So sind z.B. Glycolyse, Pentosephosphat-Zyklus und Fettsäurebiosynthese im Cytosol lokalisiert, während Tricarbonsäure-Zyklus, oxidative Phosphorylierung, Ketogenese und β-Oxidation der Fettsäuren in den Mitochondrien ablaufen. Einige Stoffwechselwege, wie Gluconeogenese und Harnstoff-Zyklus hängen vom Zusammenwirken von biochemischen Reaktionen ab, die in beiden Kompartimenten ablaufen. Einige Substratmoleküle werden, je nachdem ob sie sich im Cytosol oder in den Mitochondrien befinden, unterschiedlich metabolisiert. Während z.B. Fettsäuren in den Mitochondrien sehr schnell abgebaut werden, erfolgt im Cytosol ihre Veresterung oder Ausschleusung.