Lipid bilayer （脂质双分子层）：脂质聚集形成的形式，疏水性的脂肪酸在里面而极性头朝外

脂质双分子层结构与生化细胞膜以及脂质体的壁膜极为相似，在皮肤自我保护机制中，角质层中的脂质双分子层作用巨大，脂质双分子层可以控制进出皮肤水分的扩散。皮肤的自调节保湿机能很大程度上基于脂质双分子层的屏障作用。脂质双分子层的修复是保湿配方设计研究的重点。

细胞膜上的脂质主要是磷脂，约占总量的70%以上；其次为胆固醇，一般低于30%；还有少量的糖脂。厚度一般为7.5nm-10.0nm.

1．磷脂 磷脂是最重要的脂类，几乎所有细胞膜中都含有磷脂，主要是磷酸甘油脂和鞘磷脂。最简单的磷酸甘油脂是磷脂酸，它的基本结构是以甘油为基架，甘油的两个羟基与两分子的脂肪酸相结合形成酯键，另一个羟基与磷酸形成酯键，磷酸又与一个碱基结合。根据这个碱基的不同，动物细胞膜中的磷脂主要有四种：磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇。膜中含量最多的是磷酯酰胆碱，其次是磷酯酰乙醇胺。鞘磷脂的结构与磷脂基本相似。

所有的膜脂质都是一些双嗜性分子，磷脂的一端的磷酸和碱基是亲水性极性基团，另一端的长烃链则属疏水性非极性基团。鞘脂类的基本结构和磷脂类似，但不含甘油。

胆固醇结构很特殊，它含有一个甾体结构(环戊烷多氢菲)和一个8碳支链。通过对红细胞膜所作的化学测定和计算，提出的双分子层模型中，每个磷脂分子中的极性基团都朝向膜的外表面或内表面，而非极性基团则在膜的内部两两相对。脂质分子的这种定向而整齐的排列，从热力学角度分析，包含的自由能最低，因而最为稳定，可以自动形成和维持。根据同样的原理，如果让脂质分子在水溶液中受到激烈扰动时，脂质有可能形成含水的小囊，但这囊只能是由脂质双分子层形成。这种人工形成的膜囊，称为脂质小体，似人造的细胞空壳，有很大的理论研究和实用价值。

脂质的熔点较低，膜中脂质分子在一般体温条件下是呈液态的，即膜具有某种程度的流动性。脂质双分子层在热力学上的稳定性和它的流动性，能够说明何以细胞可以承受相当大的张力和外形改变而不致破裂，而且即使膜结构有时发生一些较小的断裂，也可以自动融合而修复，仍保持连续的双分子层的形式。当然，膜的这些特性还同膜中蛋白质和膜内侧某些特殊结构(称为细胞骨架)的作用有关。应该指出的是，膜的流动性一般只允许脂质分子在同一分子层内作横向运动，由于分子的双嗜性，要脂质分子在同一分子层内作“掉头”运动，或由一侧脂质层移到另一侧脂质层，这意味着有极性的磷酸和碱基的一端要穿越膜内部的疏水性部分，这是不容易或要耗能的。

2．胆固醇 胆固醇是中性脂类，在各种动物细胞膜中含量均较高。其结构比较特殊，它含有一个甾体结构（环戊烷多氢菲）和一个8碳支链。生物膜中的胆固醇与磷脂碳氢链有相互作用，可阻止磷脂凝集成晶体结构，对膜脂的物理状态起调节作用。

3．糖脂 糖脂为含有一个或几个糖基的脂类，大约占细胞膜外层脂类的5%。主要的糖脂有：①脑苷脂：是髓鞘的重要组成成分；②神经节苷脂：是神经细胞膜的重要组成部分。

膜脂的种类虽多，但它们的分子结构具有共同的特点，即都具有亲水的和疏水的两部分。以磷脂酰胆碱为例，在其分子中含磷酸和胆碱的一端是亲水的，为极性头部；两条几乎平行的脂肪酸链是疏水的，为非极性尾部。脂类分子的结构特点使它们在水相中会形成团粒或片状双层结构。它们的极性头部通过静电引力对水有亲和力，因而面向水。而疏水的尾部则互相聚集，避开水相，游离的两端有自动闭合趋势。由于脂质分子本身的理化特性和热力学特点，因而能使其在细胞膜中呈定向整齐的双层排列。亲水端朝向膜的内表面和外表面，疏水端朝向膜的中央。