膜脂质形成生物膜的结构基础，提供界定细胞和细胞器边界的选择性屏障。膜脂的两亲性质驱动它们在水环境中自发组装成双层。

脂质双层

脂质双层是两亲性脂质的二维片，其疏水尾部朝内，亲水头部基团面向两侧的水环境。这种布置具有热力学稳定性和自密封性。双层厚度约为 5 nm，充当离子和极性分子的渗透屏障，同时允许小非极性分子自由扩散。

磷脂多样性

甘油磷脂是最丰富的膜脂。磷脂酰胆碱是大多数哺乳动物膜中的主要磷脂，通常集中在外叶上。磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸富含于内叶中。磷脂酰肌醇是一种次要成分，但可作为重要信号分子的前体。心磷脂主要存在于线粒体内膜中。

鞘脂在质膜的外叶中富集，在那里形成称为脂筏的微区。鞘磷脂是哺乳动物细胞中最丰富的鞘脂，而神经节苷脂等鞘糖脂在神经元膜中含量丰富，并在细胞识别中发挥作用。

膜中的胆固醇

胆固醇插入双层中的磷脂之间，其羟基位于磷脂的酯羰基附近。胆固醇通过填充不饱和脂肪酸链之间的间隙来调节膜流动性，降低附近烃链的流动性。在高温下，胆固醇通过限制磷脂运动来降低流动性，而在低温下，它可以防止紧密堆积并保持流动性。这种缓冲效应对于在温度变化时维持膜功能至关重要。

膜流动性

膜流动性由脂质成分和温度决定。具有顺式双键的不饱和脂肪酸会产生扭结，从而防止紧密堆积，从而增加流动性。较短的脂肪酸链也增加了流动性。如上所述，胆固醇调节流动性。细胞通过去饱和酶调整其脂肪酸组成来调节膜流动性，这一过程称为同源粘性适应。

脂质不对称

生物膜的两个小叶具有不同的脂质成分。外叶富含磷脂酰胆碱和鞘磷脂，而内叶含有大部分磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇。这种不对称性是由 ATP 依赖性翻转酶维持的，该酶将特定的磷脂转移到内部小叶。不对称性的丧失，特别是外叶上磷脂酰丝氨酸的暴露，是细胞凋亡的早期信号并触发吞噬细胞清除。

脂筏

脂筏是质膜中富含胆固醇、鞘脂和特定蛋白质的有序微域。具有长的饱和酰基链的鞘脂与胆固醇紧密堆积，形成比周围的液体无序相更有序的液体有序相。筏集中了信号蛋白，例如 GPI 锚定蛋白、受体酪氨酸激酶和 Src 家族激酶。这些[蛋白质结构](/guides/ Protein-Structure.html) 元件充当信号转导、膜运输和细胞粘附的平台。