流動モザイクモデル
流動モザイクモデルの発表後、重要な生物学的機能を持つ、二重膜ではない脂質構成の存在が確認された。これらの膜構造は細胞分裂や密着結合の形成時にみられ、細胞が非二重層構造を拡大する必要がある時に有用である可能性がある。
流動モザイクモデル(りゅうどうモザイクモデル、英: fluid mosaic model)は、機能的な細胞膜の構造に関するさまざまな知見を説明するモデルである。このモデルによると、細胞膜はタンパク質分子が埋め込まれた脂質二重層である。脂質二重層は膜へ流動性と弾性を与える。このモデルは1972年にシーモア・ジョナサン・シンガー(英語版)とガース・L・ニコルソン(英語版)によって考案されたもので、細胞膜はリン脂質とタンパク質分子が容易に拡散する二次元液体であると説明される。膜の構成要素の横方向への拡散を制限する膜ドメインの重要性が新たに発見され、これらの知見を説明するためにモデルは更新されている。このような膜ドメインは、脂質ラフト、またはタンパク質や糖タンパク質の複合体の形成を促進する特別な脂質やタンパク質の組成を持つ領域として定義される。膜ドメインは、細胞骨格繊維や細胞外マトリックスとの膜タンパク質を介した結合によっても定義される。現行のモデルは、細胞シグナル伝達、アポトーシス、細胞分裂、膜の出芽、細胞融合など、多くの細胞過程に関連する重要な特徴を説明することができ、細胞膜のモデルとして最も受け入れられている。
1970年代に、個々の脂質分子は脂質膜の各層内を横方向に自由に拡散することが明らかにされた。平均的な脂質分子は1秒で約 2 μmと高速で拡散し、これは大きな細菌の細胞の長さに相当する。また個々の脂質分子が自身の軸に沿って高速で回転していることも観察された。さらにリン脂質分子は、稀にではあるが、一方の層から他方の層へ移動する(フリップフロップ(flip-flop)として知られる)。しかし、フリップフロップはフリッパーゼと呼ばれる酵素によって増強されたものである可能性がある。上述したこれらの過程は、脂質分子と脂質膜内で相互作用するタンパク質の無秩序性に影響し、膜の流動性やシグナル伝達、輸送、機能に影響をもたらしている。