Uma membrana envolve todas as células vivas, mantendo o interior da célula separado e protegido do mundo exterior. Muitos fatores afetam o comportamento dessa membrana e a temperatura é um dos mais importantes. A temperatura ajuda a determinar o que pode entrar ou sair da célula e quão bem as moléculas encontradas dentro da membrana podem funcionar. Temperaturas muito altas ou muito baixas podem danificar seriamente e, nas faixas de temperatura extremas, matar a célula através de seus efeitos na membrana celular.
O que faz uma membrana celular?

Uma membrana celular é chamada uma bicamada porque é composta de duas camadas que se enfrentam e circundam a célula. Quimicamente, cada camada é formada por moléculas gordurosas chamadas fosfolipídios. Cada molécula tem um fim que repele a água, chamado de cabeça, e outro fim chamado cauda, que repele a água. A natureza dos fosfolipídios na membrana ajuda a mantê-la fluida e semi-permeável, de modo que algumas moléculas como oxigênio, dióxido de carbono e pequenos hidrocarbonetos possam se mover através dela e entrar na célula, enquanto outras moléculas que podem ser prejudiciais ou desnecessárias pela célula são mantidos afastados.

Uma membrana celular também contém proteínas, tanto na superfície interna quanto externa - chamadas proteínas periféricas - ou embutidas na membrana e chamadas proteínas integrais. Como a membrana é fluida e não rígida, essas proteínas podem se mover dentro da membrana para atender às necessidades da célula e ajudar a mantê-la saudável. Além disso, à medida que as células crescem e aumentam, a membrana também aumenta de tamanho e mantém sua fluidez para permitir que esse crescimento prossiga sem problemas.
Alta temperatura aumenta a fluidez

As células funcionam melhor na temperatura fisiológica normal, que é 98,6 graus Fahrenheit em animais de sangue quente como seres humanos. Se a temperatura corporal aumentar, por exemplo, durante uma febre alta, a membrana celular pode se tornar mais fluida. Isso acontece quando as caudas de ácidos graxos dos fosfolipídios se tornam menos rígidas e permitem maior movimento de proteínas e outras moléculas na e através da membrana. Isso pode alterar a permeabilidade da célula, possivelmente permitindo a entrada de algumas moléculas potencialmente prejudiciais. As proteínas integrais e periféricas na membrana também podem ser danificadas por altas temperaturas e, se extremamente altas, o calor pode causar a quebra ou desnaturação dessas proteínas.
Baixa temperatura endurece a membrana

Uma diminuição na a temperatura também pode ter um efeito negativo nas membranas e células celulares. A baixa temperatura, as caudas de ácidos graxos dos fosfolipídios se movem menos e se tornam mais rígidas. Isso diminui a fluidez geral da membrana, diminuindo também sua permeabilidade e potencialmente restringindo a entrada de moléculas importantes, como oxigênio e glicose, na célula. A baixa temperatura também pode retardar o crescimento celular, impedindo o aumento de tamanho da célula. Em situações extremas, como exposição prolongada a temperaturas sub-congelantes, o líquido na célula pode começar a congelar, formando cristais que perfuram a membrana e podem acabar matando a célula.