Fosfolipity

Za fizyczne właściwości błon biologicznych są odpowiedzialne głównie fosfolipidy. Wynika to stąd, że niektóre z nich mają unikatowe cechy, umożliwiające im tworzenie dwuwarstwowych struktur. Cząsteczka fosfolipidu składa się z dwóch łańcuchów kwasów tłuszczowych połączonych z dwoma spośród trzech atomów węgla występujących w cząsteczce glicerolu. Łańcuchy kwasów tłuszczowych tworzą niepolarną, hydrofobową część fosfolipidu. Z trzecim węglem glicerolu jest związana ujemnie naładowana, hydrofilowa grupa fosforanowa połączona z kolei z polarną, hydrofilowa grupą organiczną. Cząsteczki wyraźnie zróżnicowane na część hydrofilowa i hydrofobową noszą nazwę cząsteczek amfipatycznych. Wszystkie lipidy tworzące rdzeń w błonach biologicznych mają charakter amfipatyczny. Jako że tylko jeden z końców każdej cząsteczki fosfolipidu może wiązać się z wodą, najwłaściwszym i najbardziej stabilnym ułożeniem tych cząsteczek w środowisku wodnym jest utworzenie struktury dwuwarstwowej. Pozwala to hydrofilowym końcom fosfolipidów kontaktować się ze środowiskiem wodnym, podczas gdy hydrofobowe łańcuchy kwasów tłuszczowych, zwrócone do wnętrza dwuwarstwy, unikają zetknięcia z wodą. Nie tylko jednak właściwości amfipatyczne decydują o zdolności lipidów do tworzenia dwuwarstwy; ważny jest również ich prawie cylindryczny kształt oraz jednakowa szerokość. Z powyższych faktów wynika, że fosfolipidy układają się w dwuwarstwy, ponieważ ich cząsteczki mają: dwa różne rejony, jeden silnie hydrofobowy, a drugi silnie hydrofilowy, i cylindryczny kształt, dzięki któremu łączą się z wodą łatwiej jako struktura dwuwarstwowa.