Se forma una geometría que permite que los glicerofosfolípidos se alineen uno al lado del otro para formar láminas anchas; los glicerofosfolípidos son, con mucho, los lípidos más abundantes en las membranas celulares, y como todos los lípidos, son insolubles en agua, pero su geometría única hace que se agreguen en capas sin ningún aporte de energía.[1] Tiene una medida aproximada de 7,4 nm[2] (74 Å) y no es visible al microscopio óptico, pero sí al microscopio electrónico y se sitúa bajo otra capa exterior, denominada pared celular (cuando esta existe).Están compuestas por fosfolípidos anfifílicos, tienen una cabeza fosfato hidrofílica y una cola hidrofóbica que consiste en dos cadenas de ácidos grasos.Químicamente está constituida de hidrocarburos isoprenoides unidos mediante un enlace éter a la cadena principal del sn-glicerol-1-fosfato.[4] Se cree que la membrana de isoprenoides pudo caracterizar al último antepasado común universal, debido a que la biosíntesis de estos hidrocarburos es común en arqueas y algunas bacterias primitivas.Este proceso se relaciona con las vesículas del citosol, las cuales tienen su propia membrana de bicapa lipídica.Esta propiedad de la invaginación, podría estar relacionada con el origen de la célula eucariota, con un rol evolutivo en el origen del núcleo, del sistema endomembranoso y la eventual endosimbiosis que origina las mitocondrias.También interviene en procesos biosintéticos o anabólicos, como la síntesis de la pared celular, del glicocáliz si fuera el caso y otros componentes.La membrana es utilizada como anclajes de diversas estructuras como pili, fimbria y flagelos.El antibiótico polimixina tiene acción contra las bacterias gramnegativas debido a que rompe la estructura de la membrana externa.Las proteínas enzimáticas catalizan las reacciones químicas que sintetizan o degradan las moléculas biológicas.
Estructura de la membrana. Arriba, fosfolípido de arquea: 1, cadenas ramificadas de isopreno; 2, enlaces éter; 3, resto de L-glicerol; 4, grupo fosfato. En el medio, fosfolípido bacteriano o eucariota: 5, cadenas lineales de ácidos grasos; 6, enlaces éster; 7, resto de D-glicerol; 8, grupo fosfato. Abajo: 9, bicapa lipídica bacteriana o eucariota; 10, monocapa lipídica de arqueas extremófilas.
La membrana celular, también llamada membrana plasmática, es una bicapa lipídica semipermeable común a todas las células vivas. La cual contiene otras moléculas biológicas diversas, principalmente los fosfolípidos que forman la bicapa y proteínas, implicadas en muchos de los procesos que tienen lugar en ella. También sirve como base para la unión del citoesqueleto y, en su caso, de la pared celular.