Eine Doppelmembran besteht aus zwei übereinanderliegenden Lipid-Doppelschichten (strukturelle Grundlage aller Zellmembranen), ist also eine doppelte Biomembran.
Doppelmembranen finden sich hauptsächlich bei (um) drei Organelltypen: Dem Zellkern, Mitochondrien und Plastiden. Letztere zwei Typen sind nach der Endosymbiontentheorie entstanden, als eine eukaryotische Zelle mit einfacher Membran eine prokaryotische Zelle auch mit einer einfachen Membran durch Endocytose aufnahm.
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