Lipid membran merupakan bagian integral untuk transpor aktif melintasi membran, berbagai jenis aktivitas enzim dan pembentukan membran. Lipid adalah sekelompok senyawa yang meliputi lemak dan minyak dan tidak larut dalam air, tetapi larut dalam alkohol. Dengan kata lain, lipid tidak larut dalam air, yang terlihat jelas ketika Anda menambahkan minyak ke dalam air – mereka bercampur, tetapi tetap terpisah. Ada banyak jenis lipid yang berbeda, tetapi kelas utama lipid membran adalah fosfolipid, glikolipid, sfingolipid, dan kolesterol.
Lipid bersifat amfipatik karena setiap molekul memiliki dua area berbeda dengan afinitas berbeda terhadap air dan minyak. Daerah hidrofilik molekul bersifat polar, sehingga tertarik pada air. Daerah hidrofobik tidak bersifat polar dan tidak akan larut dalam air. Karakteristik lipid yang berbeda inilah yang menyebabkan struktur membran hidup. Ketika membran terbentuk, lipid membran tersusun menjadi bilayer. Bilayer terdiri dari dua lembar lipid membran dengan kepala hidrofiliknya mengarah keluar dan ekor hidrofobik di tengah bilayer membran.
Semua membran dalam organisme hidup, baik di sekitar sel maupun di dalamnya, sebagian besar terdiri dari lipid dan protein. Lipid membran adalah molekul yang paling dominan dalam membran. Beberapa protein diselingi di seluruh lapisan lipid, sementara yang lain melekat pada permukaannya.
Sebagian besar lipid membran terbentuk dari gliserol yang berikatan dengan tiga rantai asam lemak melalui ikatan kovalen. Molekul yang dihasilkan disebut gliserida. Sphingolipids adalah pengecualian untuk aturan ini karena mereka terbentuk ketika ikatan kovalen sphingosine ke rantai asam lemak bukan gliserol. Ikatan kovalen terjadi ketika atom bermuatan berlawanan berbagi pasangan elektron.
Fosfolipid adalah yang paling umum dari lipid membran. Mereka terbentuk ketika gugus fosfat, yang mengandung fosfor, terikat pada digliserida dan molekul organik sederhana lainnya. Digliserida terdiri dari dua molekul gliserida. Dalam fosfolipid, kepala yang mengandung gugus fosfat bersifat polar, sehingga tertarik pada air. Rantai hidrokarbon panjang dari asam lemak bersifat hidrofobik dan berada di tengah lapisan ganda membran.
Glikolipid terbentuk ketika rantai karbohidrat menempel pada fosfolipid. Rantai karbohidrat ditemukan di lapisan luar bilayer membran. Dengan cara ini, rantai karbohidrat bertindak sebagai penanda untuk memungkinkan pengenalan seluler. Juga, glikolipid menyediakan energi, yang disimpan dalam rantai karbohidrat. Akhirnya, glikolipid membantu menstabilkan membran dan menyediakan tempat untuk menempel pada sel atau jaringan lain.
Ketika kolesterol hadir dalam membran, ia mengikat secara lemah dengan fosfolipid di kedua sisinya. Dengan mengikat fosfolipid yang berdekatan, kolesterol menstabilkan mereka dan pada gilirannya menstabilkan seluruh membran. Dengan jumlah kolesterol yang lebih besar, membran menjadi kurang cair, atau mampu bergerak bebas, dan lebih kuat secara mekanis. Jumlah kolesterol yang ditemukan dalam membran bervariasi karena jenis sel. Tanaman tidak mengandung kolesterol, jadi mengandalkan dinding sel untuk stabilitas sel mereka.
Akhirnya, sphingolipids sebagian besar ditemukan di lapisan luar bilayer. Ada distribusi yang sangat tidak merata dari jenis lipid di bilayer. Sfingolipid membentuk rakit lipid, yang penting dalam pensinyalan dan pengenalan sel. Kolesterol terkadang ditemukan di samping atau di dekat sphingolipid untuk menstabilkan membran sel di sekitarnya.