membránokkal

Membránok olyan vékony rétegek vagy szerkezeti egységek, amelyek két közeget elválasztanak és szabályozzák a bennük zajló kémiai folyamatokat. A legtöbb biológiai membrán lipid kettősrétegből áll, amelyet fehérjék és karbohidrátok tarkítanak. A lipidek amphipatikus tulajdonságai miatt a belső réteg hidrofób, míg a felületek hidrofil csoportokat mutatnak, ez adja a membrán semipermeabilitását.

Biológiai membránok szerepe közé tartozik a sejt és környezete közötti határ létrehozása, az anyagáramlás szabályozása és a jelátvitel elősegítése. A plazmamembrán a sejt külső határát képezi, míg a belső membránok, például a mitokondrium és a sejtmag körüli hártya, a sejten belüli kompartmentalizációt biztosítják. A membrán összetétele és a benne elhelyezkedő fehérjék típusa meghatározza a permeabilitást és a funkcionális kölcsönhatásokat. A membranek dinamikája a lipidkészlet összetételének változásával és a fehérje-membrán interakciókkal szabályozott.

Szállítási folyamatok közé tartozik a diffúzió, a facilitált diffúzió csatornák és transzporterek segítségével, továbbá aktív transzport pumpák, osmozis, valamint vesikuláris szállítás (endocitózis és exocitózis).

Mesterséges membránok közé sorolhatók a polimerekből és kerámiákból készült rendszerek. Alkalmazások: vízdesalázás és szűrés, gázelegy-szeparáció, élelmiszer- és gyógyszeripari folyamatok, továbbá energiaátalakítási technológiák (például üzemanyag-cellák) és membránreaktorok. Kutatásban a membránelmélet a fluid mosaic modell köré szerveződik; azóta a lipid- és fehérje interakciók, lipid raftok és dinamikus szerkezetek finomhangolása zajlik.