Biomembranen

Biomembranen är de lager av lipider och proteiner som avgränsar celler och deras organeller samt reglerar kommunikation och transport mellan olika kompartment. Den består primärt av ett dubbelt fosfolipidlager där de hydrofila huvuden vetter mot vatten och de hydrofoba svansarna möts i mitten. I eukaryota celler finns även kolesterol som ökar stabiliteten och fluiditeten, samt olika integrala och perifera proteiner och kolhydrater som är bundna till lipider eller proteiner.

Enligt den fluida mosaikmodellen rör sig lipider och membranproteiner lateralt i membranet, vilket gör det flexibelt och dynamiskt. Membranet är ett semipermeabelt skikt som upprätthåller cellens inre miljö och skapar särskilda organellrum. Proteinerna har olika roller, bland annat som jonkanaler, transportörer, receptorer och enzymer. Kolhydraterna som ofta är kopplade till lipider eller proteiner utgör glykolipider och glykoproteiner som deltar i celligenkänning och signalsystem.

Funktioner inkluderar skydd och avgränsning, reglering av ämnesflöde, signalsignalering, celladhesion och immunologisk igenkänning. Transport sker genom passiv diffusion av små opolära ämnen, faciliterad diffusion via kanaler och transportörer, samt aktiv transport som kräver energi. Vesikulär trafik som endocytos och exocytos möjliggör större partiklar och proteiner.

Membraner uppvisar asymmetri i lipidsammansättningen mellan membranets inre och yttre leaflets. Syntes och underhåll sker i endoplasmatiska nätverket och Golgiapparaten, där nya lipider och proteiner levereras till membranet via vesiklar. Plasmamembranet finns hos alla eukaryota celler; prokaryota celler har motsvarande cytoplasmamembran som också deltar i energi- och materialflöden.