Les membranes cellulaires sont composées de phospholipides, de protéines et de glucides attachés les uns aux autres de façon lâche par le biais d’interactions chimiques. Les molécules sont généralement capables de se déplacer dans le plan de la membrane, donnant à la membrane sa nature flexible appelée fluidité. Deux autres caractéristiques de la membrane contribuent à la fluidité de la membrane : la structure chimique des phospholipides et la présence de cholestérol dans la membrane.
Les queues d’acides gras des phospholipides peuvent être saturées ou insaturées. Les acides gras saturés possèdent des liaisons simples entre le squelette hydrocarboné et sont saturés du nombre maximal d’hydrogènes. Ces queues saturées sont droites et peuvent donc s’agencer étroitement. En revanche, les queues d’acides gras insaturés contiennent des liaisons doubles entre les atomes de carbone, leur donnant une forme tordue et empêchant un agencement serré. L’augmentation de la proportion relative de phospholipides avec des queues insaturées entraîne une membrane plus fluide. Les organismes comme les bactéries et les levures qui subissent des fluctuations de température environnementale sont capables d’ajuster la teneur en acides gras de leurs membranes pour maintenir une fluidité relativement constante.
Dans les membranes cellulaires, le cholestérol est capable d’interagir avec les têtes de phospholipides, immobilisant partiellement la partie proximale de la chaîne hydrocarbonnée. Cette interaction diminue la capacité des molécules polaires à traverser la membrane. Le cholestérol empêche également les phospholipides de s’agencer étroitement, évitant ainsi le risque de congélation de la membrane. De même, le cholestérol agit comme un tampon structurel lorsque les températures se réchauffent, limitant la fluidité excessive.
Il a également été proposé que le cholestérol joue un rôle dans l’organisation des lipides et des protéines membranaires en groupes fonctionnels appelés radeaux lipidiques. Ces groupes de protéines, de phospholipides et de cholestérol sont censés compartimenter les régions de la membrane, positionnant des molécules ayant des rôles similaires à proximité les unes des autres. Cependant, la structure et la fonction spécifiques de ces plaques membranaires ne sont pas claires et constituent un domaine de recherche actif.
