La membrana di superficie delle cellule è una complessa struttura biochimica fondamentale per la salute e il funzionamento della cella. Le cellule eucariotiche---quelli caratteristici di tutti gli altri organismi che quelli primitivi, come i batteri o alghe blu - verdi----dispongono di altre strutture della cellula interna chiamati organelli. Molti di questi organelli delle cellule interne hanno le proprie membrane, ma la membrana di superficie cellulare è unica nella sua struttura e la funzione.
Lipidi
Il tessuto di base della membrana cellulare è un doppio strato di lipidi. I lipidi sono composti organici che sono grassa o oleosa dalla natura. Ci sono diversi tipi di lipidi nella membrana cellulare. Il tipo più predominante è il cosiddetto fosfolipide, così chiamato perché contiene fosforo. Una proprietà chiave di questo doppio strato di fosfolipidi è sua polarità. Ogni molecola di fosfolipide dispone di un'area di testa e una regione di coda. La testa è quello che viene chiamato idrofila. Questo significa che ha un'affinità per o un'attrazione per le molecole di acqua. La coda invece---composto da idrocarburi---è idrofobica, significato che respinge molecole d'acqua. Questa bipolarità aiuta la membrana cellulare di funzionare come una membrana selettiva. Non solo qualsiasi molecola non può passare attraverso la membrana, ma piuttosto è sia esclusa o è scortato attraverso selettivamente da speciali proteine.
Disposizione del lipido
Molecole del lipido della membrana delle cellule superficiali sono disposti in uno strato di doppia membrana affinché le teste idrofile sono più vicina alla superficie interna della cella sia la superficie esterna. Le code idrofobiche sono orientate verso la parte interna della membrana. Per aiutare a visualizzare questo, immaginato due palloncini con stelle filanti o nastri collegati. Uno dei palloncini è un palloncino di elio ed è orientato verso l'alto come si tiene la barra multifunzione. Altri il palloncino viene riempito solo con aria normale e così dondola quando si tiene dalla barra multifunzione. Si tiene i nastri affinché i loro consigli sono di fronte a altra, con un solo palloncino orientato verso l'alto e l'altro verso il basso. In questa dimostrazione, i palloncini stessi rappresentano le teste polari fosfolipidi e le stelle filanti o nastri rappresentano le code dell'idrocarburo. Si può pensare dello spazio sopra il pallone superiore come all'esterno della cella e lo spazio sottostante il pallone inferiore come l'interno della cella. I due palloncini rappresentano solo due delle molte molecole del fosfolipide che compongono l'intera membrana.
Proteine integrali
Cosiddette proteine integrali sono di due configurazioni di base, sia parzialmente incorporato all'interno di bilayer del fosfolipide della membrana cellulare o ---come con le proteine transmembrana descritta di seguito---che si estende tutto il senso attraverso di essa. Si chiamano integrale perché sono relativamente strettamente associati con la membrana cellulare.
Proteine transmembrana
Le proteine transmembrane sono molecole proteiche che abbracciano il doppio strato lipidico della membrana cellulare. Essi si estendono oltre lo strato lipidico sia verso l'interno e l'esterno della cellula. In tal modo, essi forniscono un viale di viaggio per certe molecole o ioni per spostare in modo selettivo in o fuori dalla cella. Spesso questo movimento richiede energia per compire. Una proteina transmembrana potrebbe essere in movimento gli ioni di calcio, ad esempio, dall'esterno verso l'interno anche se la concentrazione di calcio è già maggiore all'interno della cellula. Questo richiede energia per compire e quando la proteina della membrana fa questo è chiamato trasporto attivo.
Proteine periferiche
Non si estendono in proteine periferici del doppio strato lipidico della parete delle cellule. Invece, sono solitamente collegate a proteine transmembrana che si estendono attraverso il doppio strato lipidico. Ci sono molte classi di proteine periferici con molte funzioni diverse. Alcuni servono come catalizzatori o enzimi per facilitare le reazioni chimiche. Altri servita per separare molecole.