molekuly buněčných membrán jsou většinou syntetizovány ve dvou organelách: endoplazmatickém retikulu a Golgiho aparátu. Na stránkách zabývajících se těmito organelami podrobněji popíšeme procesy syntézy. To znamená, syntéza lipidů budou studovány na stránkách věnovaných hladkého endoplasmatického retikula a Golgiho aparátu, syntézu bílkovin v drsné endoplazmatické retikulum stránky, a sacharidů na stránkách o endoplazmatického retikula a Golgiho aparátu. Na následujících stránkách se budeme také učit cesty, že membránové molekuly následovat k dosažení různých membránu vázané oddíly, stejně jako plazmatické membrány. Zde je tedy poskytnuto pouze shrnutí syntézy membránových molekul.
membrány neustále obnovují své molekuly. Jsou odstraněny a syntetizovány pevně. Použitím radioaktivně značených aminokyselin bylo prokázáno, že proteiny s vysokou molekulovou hmotností plazmatické membrány se obnovují každých 2-5 dní, zatímco proteiny s nízkou molekulovou hmotností každých 7-13 dní. Lipidy se také nahrazují každých 7-13 dní. Proteiny, většina lipidů a několik sacharidů buněčných membrán jsou syntetizovány v endoplazmatickém retikulu. Mnoho druhů lipidů a většina sacharidů membrán je syntetizována v Golgiho aparátu.
většina membránových molekul je transportována na své konečné místo vezikulárním obchodováním. Cestují jako složky vezikulárních membrán, které po fúzi s cílovou membránou budou součástí molekulárního repertoáru cílového kompartmentu. Některé molekuly se však pohybují mezi membránami nosiči (proteiny)nebo se vyměňují mezi membránami, které jsou velmi blízko u sebe v takzvaných membránových kontaktních místech.
endoplazmatické retikulum syntetizuje proteiny pro sebe a pro zbytek buněčných membrán, kromě membrán chloroplastu a mitochondrií. Tyto organely import proteinů syntetizovány zdarma cytoplazmatickými ribozomy, nebo mohou syntetizovat bílkoviny samy o sobě, protože tyto obsahují DNA, ribozomy a všechny potřebné molekuly pro syntézu bílkovin. Cholesterol a glycerophospholipids jsou také syntetizovány v endoplazmatickém retikulu, které jsou distribuovány do všech buněčných membrán, včetně mitochondrií a chloroplastů.
jako zvláštní případ stojí za zmínku peroxizomy. Bylo hlášeno, že peroxizomy pocházejí z vezikul pocházejících z endoplazmatického retikula a mitochondrií. Část molekul jejich membrán je však syntetizována volnými ribozomy. Zdroje molekul peroxizomové membrány jsou proto rozmanité.
většina molekul plazmatické membrány přichází přes kontinuální příchozí tok vezikul, tj. Kompartmenty, které posílají vezikuly do plazmatické membrány, jsou endozomy a Golgiho komplex. Odstranění molekul plazmatické membrány je z velké části zprostředkováno endocytárními váčky. Vezikuly se tvoří v plazmatické membráně a nakonec skončí v lysosomech, kde budou degradovány membránové molekuly. Rovnováha mezi exocytózou a endocytózou určuje molekulární složení plazmatické membrány. Některé molekuly odstraněné jako součást endocytárních váčků jsou transportovány do časných endosomů. Mohou se tam chvíli držet a pak se vrátit do plazmatické membrány jako součást jiných vezikul, které odcházejí z časného endozomu. Tento mechanismus je pro buňku důležitý, protože množství a podíl molekul plazmatické membrány lze modifikovat bez nákladných procesů syntézy a degradace.
Membrán endosomes, lyzosomy a vakuoly jsou většinou důsledkem endocytóza v plazmatické membráně, ale také dostanou molekuly pomocí váčků pocházející z Golgiho aparátu.
nakonec je třeba zdůraznit, že chemické složení membrán, zejména lipidového repertoáru, se může změnit lokálními chemickými modifikacemi. Například hlava několika druhů lipidů může být chemicky modifikována lokálními enzymy, což vede k nové molekule s různými vlastnostmi. Kromě toho jsou některé lipidy degradovány in situ enzymy, jako jsou lipázy.