Propriétés des membranes
Asymétrie membranaire
Les membranes présentent une asymétrie de composition. Les phospholipides contenant de la choline (phosphatidylcholine et sphingomyéline) sont principalement dans le feuillet externe, tandis que ceux contenant éthanolamine, sérine ou inositol sont surtout dans le feuillet cytoplasmique. Cette asymétrie est essentielle à la phagocytose et à l’activité de protéines enzymatiques comme la protéine kinase C (PKC). Elle est générée par des molécules échangeuses de phospholipides et des enzymes de bascule : flippases (bascule spécifique) et scramblases (non spécifique). Des enrichissements locaux en cholestérol et en sphingolipides forment des microdomaines appelés radeaux lipidiques (rafts), zones plus épaisses de la membrane favorables à l’accueil de certaines protéines.
Fluidité membranaire
La membrane est une mosaïque fluide : ses constituants se déplacent latéralement grâce à des liaisons faibles. La fluidité dépend de la composition lipidique, de la température, du degré d’insaturation des acides gras, de la concentration en cholestérol et des protéines. Les acides gras insaturés augmentent la fluidité. Les lipides sont ordonnés mais se déplacent sans arrêt ; la vitesse moyenne de déplacement latéral des phospholipides est d’environ 2 µm/s. Les protéines membranaires peuvent également diffuser latéralement, comme le montre l’expérience d’hétérocaryon (fusion de cellules humaine et de souris et mélange des protéines). Toutefois, les cellules peuvent confiner des protéines dans des domaines spécifiques en limitant leur mobilité via des interactions avec d’autres protéines ou avec le cytosquelette.