Semua sel hidup dilindungi oleh membran selular mereka yang terdiri dari protein dan fosfolipid. Struktur membran sel sangat spesifik dan tidak hanya melindungi sel dan organel dalam sel, namun juga mendukung fungsi sel. Untuk memahami bagaimana organisme berfungsi secara keseluruhan, para ahli biologi harus terlebih dahulu memahami bagaimana mereka berfungsi pada tingkat sel. Perubahan lingkungan sel, seperti perubahan suhu, dapat mempengaruhi struktur sel dan fungsi.
Fosfolipid bilayer
Semua membran sel terdiri dari fosfolipid bilayer. Sebuah Fosfolipid mempunyai kepala hidrofilik (menarik air) gliserol dan dua hidrofobik (menghalangi air) ekor asam lemak. fosfolipid bilayer memberikan fluiditas sel, yang berarti sel dapat bergerak. Bilayer ini juga semipermeabel, yang berarti bahwa beberapa molekul seperti oksigen, karbon dioksida dan hidrokarbon kecil dapat masuk ke sel, sementara molekul lain seperti air, ion bermuatan dan glukosa tidak bisa masuk.
Protein
Karena bilayer fosfolipid merupakan membran semipermeabel, protein yang hadir didalam dan di sekitar membran sel untuk membantu sel-sel berkomunikasi satu sama lain serta pertukaran nutrisi. Protein Integral, atau transmembran, yang tertanam dalam bilayer fosfolipid. Pada suhu fisiologis normal, protein ini dapat memungkinkan ion atau nutrisi yang berbeda ke dalam sel serta mengirim sinyal ke dan dari sel tetangga. Protein perifer yang melekat baik di dalam atau di luar sel. Protein ini membantu untuk menyediakan struktur ke sel.
Fungsi
sifat semipermeabel membran sel menyediakan dengan fungsi yang paling vital yaitu untuk melindungi sel dan organel dalam sel dari lingkungan luar. Fluiditas membran sel memungkinkan sel untuk tumbuh dan menanggapi berbagai perubahan lingkungan termasuk perubahan suhu.
Peningkatan Suhu
Saat fisiologis, atau temperatur tubuh, sel-sel berfungsi dengan baik. Karena suhu meningkat, baik membran sel dan protein dapat terpengaruh. Ekor asam lemak dari lapisan ganda fosfolipid bisa “meleleh” pada suhu tinggi yang berarti bahwa mereka menjadi lebih cair dan memungkinkan lebih banyak gerakan. Hal ini mempengaruhi permeabilitas sel yang dapat memungkinkan molekul masuk ke dalam sel yang seharusnya tidak masuk, sehingga merusak sel.
Transmembran atau protein perifer juga dapat rusak oleh suhu tinggi. Temperatur yang tinggi menyebabkan protein mengubah sifat, atau rusak. Peningkatan suhu juga meningkatkan reaksi yang terjadi dalam sel, yang mungkin diterima suatu titik, sampai suhu menjadi terlalu tinggi yang akan menghancurkan protein, reaksi dan sel-sel.
Penurunan Suhu
Penurunan temperatur juga memiliki efek pada membran sel dan sel. Ekor asam lemak dari fosfolipid menjadi lebih kaku pada suhu dingin. Ini mempengaruhi fluiditas, permeabilitas dan kemampuan sel untuk hidup. Ketika sel-sel kurang cairan, mereka tidak bisa bergerak atau tumbuh. Penurunan permeabilitas berarti bahwa molekul penting tidak bisa masuk ke sel. Selain itu, suhu dingin dapat menyebabkan reaksi seluler untuk memperlambat atau bahkan menghentikan.