¿Las membranas celulares reúnen energía?

No exactamente, pero la separación permite crear una energía potencial que puede ser utilizada por las proteínas insertadas para impulsar diversas reacciones o transportes.

La membrana tiene dos funciones: una es separar el interior de la célula u organelo de sus surrundings; la segunda es anclar lipoproteínas y liposacáridos. Estos últimos tienen varias funciones, como poros y transportadores específicos, asociación con la matriz celular o reconocimiento celular.

La primera función asegura que se pueda crear y mantener una diferencia en la concentración de varias sustancias. Sin la membrana celular, estas sustancias se difundirían y diseminarían de manera uniforme. Retrasar cualquier proceso espontáneo está asociado con la energía potencial. Esto puede ser puramente por gradientes de concentración, pero en el caso de partículas cargadas se amplifica por un potencial eléctrico: el interior de la celda está más cargado negativamente que el exterior, cortesía de los transportadores de Na / K, que usan energía de la hidrólisis del ATP para transportar partículas cargadas positivamente fuera de la celda.
Esto es útil para los transportadores simportales y antipuerto, que pueden transportar una sustancia de baja a alta concentración (cuesta energía) al acoplarla con el transporte de otra sustancia (como K +) de alta a baja concentración (libera energía para una red efecto de 0).

Un ejemplo muy concreto es el mecanismo para crear ATP, la unidad de energía básica de cualquier célula. La ATPasa es una proteína unida a la membrana que se encuentra en la membrana interna de la membrana mitocondrial. Hay una gran diferencia en la concentración de protones entre el interior y el exterior de esa membrana (una diferencia de pH de aproximadamente 2 por 100x tantos protones en el exterior), mantenida por NADH oxidante y FADH2 (creada por la descomposición de azúcares o ácidos grasos) en un proceso llamado fosforilación oxidativa o respiración celular, que es la razón principal por la cual los animales requieren oxígeno. Este gradiente de concentración, ayudado por gradiente eléctrico ya que los protones están cargados, es la fuerza motriz de la reacción que requiere energía ADP + Pi -> ATP.
Entonces, en este sentido, la mayoría de la energía utilizada en la célula es el resultado de las membranas (aunque no de la membrana celular) y de los gradientes que las rodean.