Внутреннее содержимое клетки от внешней среды отграничено плазматической мембраной (плазмолеммой). У растений, грибов, бактерий плазмолемма окружена прочной клеточной стенкой.
Строение биологической мембраны. Каркас плазмолеммы состоит из двух слоев фосфолипидов, молекулы которых расположены таким образом, что их полярные «головки» (гидрофильные участки) обращены к внутренней и внешней водной среде, а их длинные неполярные «хвосты» (гидрофобные участки) находятся в глубине мембраны и обращены друг к другу.
С головками липидных молекул соединены периферические мембранные белки. На наружной поверхности мембраны это рецепторные белки, а на внутренней - белки цитоскелета. Интегральные мембранные белки прочно встроены в липидный слой. Среди них выделяют погруженные белки, молекулы которых погружены в один из липидных слоев (большая часть из них - ферменты). Часть интегральных белков пронизывают мембрану насквозь (трансмембранные белки), они образуют поры, через которые химические вещества могут переходить с одной стороны мембраны на другую.
Плазмолемма снаружи покрыта слоем гликокаликса, основными компонентами которого служат комплексы полисахаридов с белками (гликопротеиды) и жирами (гликолипиды). Гликокаликс играет важную роль в межклеточных взаимодействиях. Гликокаликс клеток эпителия ворсинок тонкого кишечника кроме этого обеспечивает пристеночное пищеварение (в нем расположены ферменты, завершающие расщепление белков и углеводов). Мембранные органоиды клетки построены из похожих по строению мембран, имеющих сходную с плазмолеммой молекулярную организацию.