5.2: Płynność membrany

Błony komórkowe składają się z fosfolipidów, białek i węglowodanów luźno połączonych ze sobą poprzez interakcje chemiczne. Cząsteczki są na ogół zdolne do poruszania się w płaszczyźnie membrany, nadając błonie elastyczną naturę zwaną płynnością. Dwie inne cechy błony przyczyniają się do płynności błony: struktura chemiczna fosfolipidów i obecność cholesterolu w błonie.

Ogony kwasów tłuszczowych fosfolipidów mogą być nasycone lub nienasycone. Nasycone kwasy tłuszczowe mają pojedyncze wiązania między szkieletem węglowodorowym i są nasycone maksymalną liczbą wodorów. Te nasycone ogony są proste i dlatego mogą się ciasno ze sobą pakować. Natomiast ogony nienasyconych kwasów tłuszczowych zawierają podwójne wiązania między atomami węgla, co nadaje im załamany kształt i zapobiega ciasnemu upakowaniu. Zwiększenie względnego udziału fosfolipidów z nienasyconymi ogonami powoduje bardziej płynną błonę. Organizmy takie jak bakterie i drożdże, które doświadczają wahań temperatury otoczenia, są w stanie dostosować zawartość kwasów tłuszczowych w swoich błonach, aby utrzymać względnie stałą płynność.

W błonach komórkowych cholesterol jest w stanie wchodzić w interakcje z głowami fosfolipidów, częściowo unieruchamiając proksymalną część łańcucha węglowodorowego. Ta interakcja zmniejsza zdolność cząsteczek polarnych do przenikania przez błonę. Cholesterol zapobiega również ścisłemu pakowaniu fosfolipidów, zapobiegając w ten sposób prawdopodobieństwu zamarznięcia błony. Podobnie cholesterol działa jak bufor strukturalny, gdy temperatury stają się zbyt wysokie, ograniczając nadmierną płynność.

Sugeruje się również, że cholesterol odgrywa rolę w organizacji lipidów i białek błonowych w grupy funkcyjne zwane tratwami lipidowymi. Uważa się, że te grupy białek, fosfolipidów i cholesterolu dzielą regiony błony, umieszczając cząsteczki o podobnych rolach w bliskiej odległości od siebie. Jednak specyficzna struktura i funkcja tych plam błonowych są niejasne i stanowią aktywny obszar badań.