I fosfolipidi sono solo un tipo di un ampio gruppo di composti organici chiamati lipidi. Il ruolo principale dei fosfolipidi negli organismi viventi è che costituiscono la membrana cellulare. I lipidi formano un ampio e variegato gruppo di composti che contengono carbonio (C), ossigeno (O) e idrogeno (H) e sono insolubili in acqua, oppure non si dissolvono in acqua. Tutti i lipidi rientrano in uno dei due gruppi: grassi o oli. L’unica differenza tra questi gruppi è che i grassi sono solidi a temperatura ambiente mentre gli oli sono liquidi.
La struttura chimica dei lipidi varia tra i molti tipi diversi. La maggior parte sono trigliceridi o sono formati da tre catene di acidi grassi attaccate a una molecola di glicerolo. Tutti i lipidi contengono la stessa molecola di glicerolo, quindi è la natura degli acidi grassi che determina le caratteristiche di un lipide. Tutti gli acidi grassi sono costituiti da un gruppo carbossilico (-COOH) legato a una catena idrocarburica, costituita da atomi di carbonio e idrogeno. Le catene di idrocarburi possono variare in lunghezza e sono idrofobe o respingono l’acqua.
I fosfolipidi non sono trigliceridi. C’è una piccola ma molto importante differenza nella struttura dei fosfolipidi rispetto ai trigliceridi. Invece di avere tre acidi grassi attaccati alla molecola di glicerolo, uno è sostituito da un gruppo fosfato, composto da fosforo, ossigeno e idrogeno. Il gruppo fosfato è idrofilo, ovvero è attratto dall’acqua, in contrasto con il resto della molecola. Il fatto che una parte della molecola attiri l’acqua mentre il resto la respinga influisce sul ruolo dei fosfolipidi nella membrana cellulare.
In una soluzione a base acquosa, i fosfolipidi si dispongono automaticamente in un doppio strato, o un doppio strato fosfolipidico. Gli acidi grassi, che respingono l’acqua, si trovano nel mezzo del doppio strato. Le teste idrofile, che contengono il gruppo fosfato, sono rivolte verso l’esterno lungo il doppio strato e si allineano su entrambi i lati di esso. A causa di questa formazione, alcune sostanze saranno in grado di passare attraverso il doppio strato e altre no, in modo che funga da confine naturale.
La funzione di una membrana cellulare è quella di fungere da confine tra l’interno della cellula e l’ambiente circostante. È costituito quasi interamente da un doppio strato fosfolipidico e proteine. Le molecole che sono solubili in acqua, o si dissolvono in acqua, non sono in grado di passare attraverso il bilyer fosfolipidico a causa dell’interno idrofobo. Il ruolo di alcune delle proteine che si trovano all’interno del doppio strato è quello di consentire il trasporto attraverso di esso, sia all’interno che all’esterno della cellula. In questo modo, i fosfolipidi e le proteine controllano ciò che entra ed esce dalla cellula.