Membrány

Membrány jsou tenké vrstvy lipidů, které tvoří bariéry kolem buněk a kolem organel uvnitř buněk. Zajišťují oddělení chemických prostředí a dovolují kontrolovanou výměnu látek mezi jednotlivými prostory, což umožňuje buňkám provádět složité metabolické procesy.

Složení a struktura: Hlavní složkou je lipidová dvouvrstva složená z fosfolipidů, jejichž hydrofilní hlavy směřují k vodnému prostředí, zatímco hydrofobní ocasy se orientují uvnitř dvouvrstvy. V eukaryotech plní roli cholesterol a počet proteinů – integračních i periferních – spolu s glykolipidy a glykoproteiny, které často vystupují na extracelulární straně. Podle modelu tekuté mozaiky jsou membrány fluidní, s pohybujícími se lipidy a proteiny.

Funkce: Membrány zajišťují selektivní permeabilitu a umožňují transport látek různými mechanismy: pasivní difúze, usměrněnou difúzi (kanály, nosiče) a aktivní transport vyžadující energii. Dále umožňují endocytózu a exocytózu, udržují iontové a metabolické gradienty a hrají klíčovou roli v signalizaci a rozpoznávání buněk. Membránový potenciál vzniká v důsledku nábojů na membráně a je zásadní pro nervovou a svalovou aktivitu.

Typy a příklady: K plazmatické membráně patří samotná buněčná membrána. Uvnitř buňky se vyskytují membrány řady organel, například jaderná membrána, mitochondriální membrána, chloroplastová membrána, membrána endoplazmatického retikula, Golgiho aparát, lysozomy a peroxisomy.

Využití a význam: V biotechnologiích nacházejí uplatnění liposomální systémy a syntetické membrány (polymerní, keramické) pro filtrace, cílenou dopravu léčiv a další aplikace.