Важнейшее условие существования клетки, и, следовательно, жизни - нормальное функционирование биологических мембран. Мембраны - неотъемлемый компонент всех клеток. Все биоло-гические мембраны имеют толщину от 5 до 10 нм, содержат белки липиды, соотношение между которыми варьирует в зависимости от происхождения мембраны. Кроме того, в них присутствуют углеводы, неорганические соли, вода и ряд других соединений; в некоторых мембранах обнаружены следы РНК (до 0,1%). У млекопитающих мембраны содержат особенно большое количество фосфолипидов и холестерола. В настоящее время общепринятой моделью строения мембран является жидкостно-мозаичная, предложенная в 1972 году С. Синджером и Дж. Николсоном. Структурной единицей мембраны является фосфолипидный бислой. Фосфолипиды - амфипатичекие молекулы, т. е. в одной молекуле имеются как гидрофильные, так и гидрофобные участки. Фосфолипидный бислой образуется за счет гидрофобного воздействия между цепями остатков жирных кислот, входящих в состав липидов. Он представляет собой листок, состоящий из 2 слоев фосфолипидов, причём их полярные головки обращены к воде, а цепи остатков жирных кислот формируют внутреннюю гидрофобную среду. При встряхивании фосфолипидов с водой они образуют шарообразные мицеллы, где цепи остатков жирных кислот направлены в сторону, противоположную гидрофильной поверхности. Липидный бислой с обеих сторон покрыт белками. В соответствии с жидкой мозаич-ной моделью мембраны сами липиды и некоторые белки способны передвигаться в плоскости бислоя. У мембран различают наруж-ную и внутреннюю стороны, которые в большинстве случаев имеют неодинаковый состав, то есть мембраны асимметричны. Липиды и белки, расположенные на наружной стороне плазмати-ческой мембраны, обычно имеют ковалентно связанные с ними углеводы. Внутренняя сторона мембраны и внутриклеточные мембраны, как правило, лишены углеводов. Углеводная часть представлена полисахаридами, включающими обычно не более 15. При оптимальных для жизнедеятельности живых организмов температурах мембрана, как правило, имеет жидкокри-сталлическое состояние (промежуточное между жидким и твердым). Это состояние обусловлено, прежде всего, наличием в мембранах системы липид - белок - вода, формирующей различного типа упорядоченные структуры, обладающие в то же время определенной подвижностью. Мембраны выполняют большое число различных функций: мембраны определяют форму органеллы или клетки; барьерная: контролируют обмен растворимых веществ (например, ионов Na+, K+, Cl- ) между внутренним и наружным компартментом; энергетическая: синтез АТФ на внутренних мембранах митохондрий и фотосинтез в мембранах хлоропластов; формируют поверхность для протека-ния химических реакций (фосфорилирование на митохондриальных мембранах);являются структурой, обеспечи-вающей распознавание химических сигналов (на мембране расположены рецепторы гормонов и нейромедиаторов);играют роль в межклеточном взаимодействии и способствуют пере-движению клеток.