Las membranas están diseñadas específicamente por lípidos para mantener el entorno hidrofílico interno en un rango estrecho. Hay aminoácidos hidrofóbicos entre los 20 aminoácidos naturales y también hay varios polisacáridos insolubles en agua como la celulosa. Estos materiales hidrofóbicos e insolubles en agua también se pueden usar para construir membranas, pero ¿por qué no? ¿Por qué los lípidos son la única opción?
Las membranas se construyen a partir de una clase específica de lípidos, a saber, los fosfolípidos, cuya propiedad clave es que son anfifílicos y, por lo tanto, pueden autoorganizarse para formar bicapas. No todos los anfífilos hacen esto, algunos prefieren adoptar una organización micelar. Una bicapa compuesta de fosfolípidos produce la combinación ideal de una barrera hidrofóbica con una superficie hidrofílica.
Aunque claramente existen aminoácidos con cadenas laterales hidrofóbicas, es difícil concebir una barrera proteica que reproduzca las propiedades de una bicapa de fosfolípidos ya que no tendría una fase hidrofóbica continua.
La celulosa puede ser insoluble, pero está llena de grupos polares, por lo que nuevamente no crearía una barrera hidrofóbica; estoy seguro de que los iones pueden difundirse a través de una estructura de celulosa, por ejemplo.
añadido más tarde
@WYSIWYG plantea un punto excelente en los comentarios. Las membranas de las arqueas están compuestas por una clase diferente de anfífilo en el que las colas de hidrocarburo (ramificadas, derivadas de isoprenoides) están unidas al glicerol mediante un enlace éter. Sin embargo, es instructivo señalar que se conservan los principios generales del diseño, lo que sugiere que las propiedades de autoorganización de estas moléculas fueron la clave para la "invención" de las membranas biológicas.
WYSIWYG