Физикалық зерттеу әдістері яғни дилотометриялық — (көлемдік ұлғаю коэффициентін өлшеу) және калорометриялық — жылу сиымдылығын өлшеу, рентген структуралық сараптау және т.б. дәлелденгендей биологиялық мембрананың липидті бөліктері белгілі бір температурада 1-ші түрдегі фазалық ауысуға ұшырайды. Радиоқұрылымдық, радиоспектроскопия, флюресценттік сараптау, инфрақызылдық спектроскопия және басқада физикалық зерттеулер нәтижелері көрсеткендей, температура төмендеген сайын, фосфолипидті мембрана сұйық кристалдық күйден – гель күйге өтеді, мұны шартты түрде — қатты кристалдық күй деп атайды.
Гель күйде — сұйық кристалдық күйге қарағанда молекулалар бұрынғыдан да тәртіпті орналасады, гель фазадағы фосфолипидті молекулалардың барлық гидрофобты көміртегі құйрықтары бір-біріне қатаң түрде параллель болып орналасады.
Сұйық кристаллдарда — жылулық қозғалыс әсерінен транс-гош өтулері пайда болуы мүмкін, молекуланың құйрықтары майысып, қайырылып олардың параллельдігі кейбір жерлерде, әсіресе мембрананың ортаңғы жерінде бұзылады.
Сұйық кристаллдарға қарағанда гель фазаның мембрана қалыңдығы үлкен болады, бірақ қатты күйден сұйық кристалдық күйге көшкенде көлемі біраз өседі, өйткені бір молекулаға келетін мембрананың ауданы — 0,48 — 0,58 нм–ге дейін өседі. Қатты кристалдық күйде — тәртіптілік сұйық күйге қарағанда күшті болып оның энтропиясы аз болады.
Мембрана қалыпты күйде сұйықты кристалдық күйде болуы керек, сондықтан тірі жүйеде қоршаған ортаның температурасы ұзақ уақыт төмендеген сайын мембрананың химиялық құрамының адаптациялық өзгерістері байқалады, бұл фазалық өтудің температура төмендеуін туғызады.
Фазалық өтудің температурасы май қышқылды құйрықтағы қанықпаған байланысты сандары өскен сайын төмендейді. Молекула құйрығында 4-ке дейін қанықпаған байланыс болады.
Липидті мембрананың химиялық құрамына байланысты гель – сұйық фазалық ауысуларында температура 200С–тан (қанықпаған липидтер мембранасы үшін) — 600С-қа өзгереді (қаныққан липдтер). Мембранадағы қанықпаған липидтердің өсуі температура төмендегенде — микроорганизмде, өсімдікте және жануар клеткаларында байқалады.
Мысалы: Полярлық бұғының аяғы мен денесінің арасындағы температура өзгерісі минус 200С–ден плюс 300С-қа дейін болады. Бұл клетка мембранасының температура жағдайына бейімделетінін көрсетеді. Яғни бұғының аяғына жақын жерде фосфолипидтердің қаныққан саны көп болады.
Төменгі температурада биологиялық мембрананың бұзылуының 1-ші ретті механизмі гель — күйге фазалық өтуіне байланысты. Сондықтан биологиялық мембрана көптеген мөлшердегі холестеринге ие болады, ол мембранадағы фазалық өзгеруді азайтуға қатысады. Кейбір микроорганизмдерде биологиялық мембрана липидтердің фазалық өтулеріндегі температурадан сәл ғана жоғары температурада болады. Мембрана 10-шақты әртүрлі липидтерге ие, олардың фазалық өту температурасы да әртүрлі болады да физиологиялық жағдайлары жақын болады. Мембранада температура төмендегенде липидті биқабаттық фазалық өзгерістер пайда болады.
В.Антоновтың дәлелдеуінше гельден — сұйық кристалды фазалық күйге немесе кері бағытта өткенде липидті биқабатты тесіп өтетін радиусы 1-3 нм каналдар пайда болып олардан мембрана арқылы иондар мен молекулярлық заттар тасымалдана алады. Осының әсерінен фазалық өту кезіндегі мембрананың иондық өткізгіштігі күрт өзгереді. Мембрананың иондық өткізгіштігінің өсуі клетканы мұздату кезіндегі бұзылуынан сақтап клеткадан су мен мұздың шығуын көбейтіп, оның барьерлік функциясының өзгеруіне әкеледі, ал бұл клетка ішіндегі судың кристализациялануына қарсылық жасайды. Фазалық өту кезіндегі иондық өткізгіштің өсуі кейбір микроорганизмдегі метаболикалық алмасуды ұстап тұруға ат салысады. Бұл эффект термо және хеморецепциялық құбылыстарды түсіндіруге көмектеседі. Мембрана арқылы иондардың тасымалдануы биопотенциалдардың пайда болу негіздерін құрап, ал иондық өткізгіштіктің өзгеруі нервтік импульстің пайда болуын түсіндіреді. Нервтік импульс — температураның өсуі мен төмендеуіне сәйкес мембрандық липидтердің фазалық ауысулары кезінде липидті биқабаттардың иондық өтімділігінің өзгерулері арқылы пайда болуы мүмкін. Сонымен қатар хеморецепцияның кейбір түрлері мембрандық липидтердің фазалық ауысуларымен байланысты, өйткені фазалық ауысулар тек қана температура ғана ем