Илюстрация от Алисън Цинкота. ThoughtCo.
Клетъчната мембрана (плазмена мембрана) е тънка полупропусклива мембрана, която заобикаля цитоплазма на a клетка. Неговата функция е да защитава целостта на вътрешността на клетката, като пуска определени вещества в клетката, като същевременно предпазва други вещества навън. Той служи и като основа за закрепване на цитоскелет в някои организми и клетъчна стена в други. По този начин клетъчната мембрана служи и за подпомагане на клетката и за поддържане на нейната форма.
Друга функция на мембраната е да регулира растежа на клетките чрез баланса на ендоцитозата иекзоцитоза. При ендоцитоза липидите и протеините се отстраняват от клетъчната мембрана, тъй като веществата се интернализират. При екзоцитоза везикулите, съдържащи липиди и протеини, се сливат с клетъчната мембрана, увеличаваща размера на клетките. Животински клетки, растителни клетки, прокариотни клетки, и гъбични клетки имат плазмени мембрани. Вътрешните органели също са обградени от мембрани.
Клетъчната мембрана се състои основно от смес от протеини и липиди. В зависимост от местоположението и ролята на мембраната в тялото, липидите могат да съставят от 20 до 80 процента от мембраната, а останалата част са протеини. Докато липидите помагат да дадат на мембраните своята гъвкавост, протеините следят и поддържат химическия климат на клетката и подпомагат преноса на молекули през мембраната.
Фосфолипидите са основен компонент на клетъчните мембрани. Фосфолипидите образуват липиден бислой, в който техните хидрофилни (привлечени от вода) области на главата спонтанно се подреждат, за да се изправят срещу водния цитозол и извънклетъчната течност, докато техните хидрофобни (отблъснати от водата) опашни области са обърнати към цитозола и извънклетъчните течност. Липидният двуслоен е полупропусклив, което позволява само на определени молекули дифузна през мембраната.
Холестерол е друг липиден компонент на мембраните на животинските клетки. Холестеролните молекули селективно се диспергират между мембранните фосфолипиди. Това помага да се предпази клетъчните мембрани да не стават твърди, като предпазва фосфолипидите от прекалено плътно опаковане. Холестеролът не се намира в мембраните на растителните клетки.
Клетъчната мембрана съдържа два вида свързани протеини. Протеини на периферната мембрана са външни и свързани с мембраната чрез взаимодействие с други протеини. Интегрални мембранни протеини се вкарват в мембраната и повечето преминават през мембраната. Части от тези трансмембранни протеини са изложени от двете страни на мембраната. Протеините на клетъчната мембрана имат редица различни функции.
Клетъчната мембрана рецепторни протеини помагат на клетките да общуват с външната си среда чрез използването на хормони, невротрансмитери и други сигнални молекули.
Транспортни протеиникато глобуларни протеини транспортират молекули през клетъчните мембрани чрез улеснена дифузия.
Някаква клетка органели също са заобиколени от защитни мембрани. Най- ядро, ендоплазмения ретикулум, вакуоли, лизозоми, и апарат на Голджи са примери на мембранно свързани органели. Митохондриите и хлоропласти са свързани с двойна мембрана. Мембраните на различните органели се различават по молекулен състав и са добре пригодени за функциите, които изпълняват. Органеловите мембрани са важни за няколко жизненоважни функции, включително синтез на протеин, производство на липиди и клетъчно дишане.