Клетъчната мембрана защитава клетката и й осигурява структурна подкрепа, но все пак е необходимо клетката да взаимодейства с външната си среда. По повърхността на клетката са подредени важни протеини, които улесняват тези функции и спомагат за свързването на отделните клетки с общността на клетките, които съставят по-големия организъм.
Повърхностни протеини
Клетъчните повърхностни протеини са протеини, които са вградени или обхващат слоя клетъчни мембрани на по-сложни организми. Тези протеини са неразделна част от начина, по който клетката взаимодейства с околната среда, включително други клетки. Някои от тези протеини, особено тези, които са изложени на външната страна на мембраната, се наричат гликопротеини, тъй като имат въглехидрати, прикрепени към външните им повърхности.
Транспортни протеини
Пасивният транспортер позволява на разтворените вещества да текат в или извън клетката, при условие че има по-голяма концентрация от другата страна на мембраната. Този протеин има молекулярна порта, която може да се отваря и затваря по контролирани начини. Активният транспорт, от друга страна, активно изпомпва разтвореното вещество през канал. Това изисква вложена енергия.
Клетъчна интерактивност
Разпознаващият протеин може да идентифицира други клетки като принадлежащи към тъканта и тялото или като чужди на тялото. Комуникационните протеини могат да образуват контакти между съседни клетки, за да улеснят комуникацията между клетките, чрез която могат да протичат сигнали. Адхезивният протеин позволява на клетките да се придържат към други клетки или протеини, които са част от тъканта.
Прием на сигнала
Рецепторният протеин позволява комуникация с вещества, които служат като сигнални молекули като хормони. Тези молекули се свързват с рецепторния протеин и променят дейностите в клетката, позволявайки й да изпълнява други функции, съответстващи на нуждите на организма. Рецепторните протеини са докирани по външната страна на клетката.
Ензими
Една от основните дейности на много протеини е да катализират реакции в клетката, които обикновено отнемат много повече време или изобщо никога не се случват. Тези протеини са известни като ензими. Ензимите по клетъчната мембрана могат да катализират реакции, които са свързани директно с клетъчната мембрана.