moleculen van de celmembranen worden meestal gesynthetiseerd in twee organellen: endoplasmatisch reticulum en Golgi apparaat. In de pagina ‘ s over deze organellen zullen we de syntheseprocessen in meer detail beschrijven. Zo zal lipidensynthese worden bestudeerd in de pagina ’s gewijd aan het gladde endoplasmatische reticulum en Golgi apparaat, eiwitsynthese in de ruwe endoplasmatische reticulum pagina’ s, en koolhydraten in de pagina ‘ s over endoplasmatische reticulum en Golgi apparaat. In de volgende pagina ‘ s zullen we ook de paden leren die membraanmoleculen volgen om de verschillende membraangebonden compartimenten te bereiken, evenals het plasmamembraan. Dus, hier, alleen een samenvatting van de synthese van membraanmoleculen wordt verstrekt.
membranen vernieuwen voortdurend hun moleculen. Ze worden verwijderd en stabiel gesynthetiseerd. Door radioactief gelabelde aminozuren te gebruiken, is aangetoond dat hoogmoleculaire eiwitten van het plasmamembraan elke 2-5 dagen worden vernieuwd, terwijl laagmoleculaire eiwitten elke 7-13 dagen worden vernieuwd. Lipiden worden ook om de 7-13 dagen vervangen. De proteã nen, de meeste lipiden, en een paar koolhydraten van celmembranen worden gesynthetiseerd in het endoplasmic reticulum. Veel lipidensoorten en de meeste koolhydraten van membranen worden gesynthetiseerd in het Golgi-apparaat.
De meeste membraanmoleculen worden door vesiculaire handel naar hun uiteindelijke locatie getransporteerd. Ze reizen als componenten van de membranen van de blaasjes die na fusie met het doelmembraan deel zullen uitmaken van het moleculaire repertoire van het doelcompartiment. Sommige moleculen worden echter door dragers (eiwitten) tussen membranen verplaatst of uitgewisseld tussen membranen die heel dicht bij elkaar liggen in de zogenaamde membraancontactplaatsen.
endoplasmatisch reticulum synthetiseert eiwitten voor zichzelf en voor de rest van de celmembranen, naast chloroplastmembranen en mitochondriënmembranen. Deze organellen kunnen proteã nen invoeren die door vrije cytosolic ribosomen worden samengesteld, of zij kunnen proteã nen door zich samenstellen aangezien deze zij DNA, ribosomen en alle benodigde molecules voor eiwitsynthese bevatten. Cholesterol en glycerofosfolipiden worden ook gesynthetiseerd in het endoplasmatisch reticulum, dat wordt gedistribueerd naar alle celmembranen, inclusief mitochondriën en chloroplasten.
in het bijzonder dient peroxisomen te worden vermeld. Er is gemeld dat peroxisomen zijn ontstaan uit blaasjes afkomstig uit het endoplasmatische reticulum en mitochondriën. Nochtans, wordt een deel van de molecules van hun membranen samengesteld door vrije ribosomen. De bronnen van peroxisome membraanmoleculen zijn daarom divers.
De meeste moleculen van het plasmamembraan komen via de continue binnenkomende Flux van blaasjes, d.w.z. door exocytose. De compartimenten die blaasjes naar plasmamembraan sturen zijn endosomen en Golgi complex. Het verwijderen van de molecules van het plasmamembraan wordt grotendeels bemiddeld door endocytische blaasjes. Blaasjes worden gevormd in het plasmisch membraan en uiteindelijk zal eindigen in de lysosomen waar membraanmoleculen zullen worden afgebroken. Het evenwicht tussen exocytose en endocytose bepaalt de moleculaire samenstelling van plasmamembraan. Sommige die molecules als deel van endocytic blaasjes worden verwijderd worden vervoerd aan vroege endosomes. Zij kunnen daar voor terwijl worden gehouden en dan terugkeren naar het plasmamembraan als deel van andere blaasjes die van vroege endosome vertrekken. Dit mechanisme is belangrijk voor de cel omdat de hoeveelheid en het aandeel van molecules van het plasmamembraan zonder dure processen van synthese en degradatie kunnen worden gewijzigd.
membranen van endosomen, lysosomen en vacuolen zijn meestal een gevolg van endocytose in het plasmamembraan, maar ze ontvangen ook moleculen door middel van blaasjes afkomstig van het Golgi-apparaat.
ten slotte moet worden opgemerkt dat de chemische samenstelling van membranen, voornamelijk het lipide-repertoire, kan veranderen door lokale chemische wijzigingen. Bijvoorbeeld, kan het hoofd van verscheidene lipidespecies chemisch door lokale enzymen worden gewijzigd, resulterend een nieuwe molecule met verschillende eigenschappen. Bovendien worden sommige lipiden in situ afgebroken door enzymen, zoals lipasen.