Los fosfolípidos
y
glicolípidos de
membrana forman la bicapa
lipídica. Los esteroles, como el colesterol en
animales, se insertan en la
membrana con el eje
longitudinal de la molécula
perpendicular al
plano de ésta, con el grupo hidroxilo próximo a
las
cabezas polares de los otros
lípidos y su región
apolar entre
las cadenas hidrocarbonadas hidrófobas de los
mismos.
Cada especie, tejido, célula u orgánulo tiene una composición de membrana característica, tanto para lípidos como para las proteínas de membrana, que responde a las necesidades funcionales de esa membrana. Por ejemplo, la membrana plasmática de los hepatocitos es rica en colesterol pero carece de cardiolipina, mientras que en la membrana interna de las mitocondrias ocurre lo contrario, pues es pobre en colesterol, pero contiene grandes cantidades de cardiolipina -hecho que también ocurre en la membrana bacteriana y que es un argumento a favor de la teoría endosimbiótica sobre el origen de las mitocondrias- y los glicolípidos abundan en la membrana de células nerviosas (ver datos de composición en distintas membranas).
cardiolipina
La asimetría en la distribución de los lípidos de membrana se refleja en el hecho de que mientras los fosfolípidos con colina, fosfatidilcolina y esfingomielina, abundan en la monocapa externa, fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina y distintos fosfatidilinositoles predominan en la monocapa citosólica; una consecuencia de esto es que, a pH fisiológico, la presencia de la fosfatidilserina aporta carga negativa lo que genera una diferencia de carga entre las dos caras de la bicapa. Los glicolípidos como cerebrósidos y gangliósidos son los lípidos de membrana que presentan mayor asimetría ya que son propios de la monocapa externa aunque también se encuentran en algunas membranas intracelulares. Los glicolípidos tienden a asociarse entre ellos mediante puentes de hidrógeno entre los restos de azúcares y mediante enlaces de van der Waals entre las cadenas hidrocarbonadas y funcionalmente contribuyen al aislamiento eléctrico, a la protección de la membrana y al reconocimiento (p.e., en esfingolípidos, ciertos residuos glucídicos definen los grupos sanguíneos en humanos). Por su parte, el colesterol se distribuye de forma más o menos equilibrada en las dos monocapas.
De todas formas, en las membranas también existe heterogeneidad en la composición lipídica en el plano de la membrana con regiones altamente ordenadas (menos fluidas, por tanto) que se han denominado balsas de membrana. Estas regiones fueron inicialmente definidas como fracciones de membrana resistentes a los detergentes no iónicos (DRM fractions); hoy se reconoce su importancia en la regulación de la función de las membranas sobre todo en células eucariotas.
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