Eine Zellmembran schützt eine Zelle und bietet ihr strukturellen Halt, aber es ist immer noch notwendig, dass die Zelle mit ihrer äußeren Umgebung interagiert. Entlang der Zelloberfläche sind wichtige Proteine angeordnet, die diese Funktionen ermöglichen und dabei helfen, einzelne Zellen mit der Zellgemeinschaft des größeren Organismus zu verbinden.
Oberflächenproteine
Zelloberflächenproteine sind Proteine, die in die Schicht von Zellmembranen komplexerer Organismen eingebettet sind oder diese überspannen. Diese Proteine sind integraler Bestandteil der Art und Weise, wie eine Zelle mit der sie umgebenden Umgebung, einschließlich anderer Zellen, interagiert. Einige dieser Proteine, insbesondere solche, die der Außenseite der Membran ausgesetzt sind, werden Glykoproteine genannt, da an ihren Außenflächen Kohlenhydrate gebunden sind.
Transportproteine
Ein passiver Transporter ermöglicht das Ein- oder Ausströmen von gelösten Stoffen in die Zelle, sofern auf der anderen Seite der Membran eine höhere Konzentration vorliegt. Dieses Protein hat ein molekulares Tor, das sich kontrolliert öffnen und schließen kann. Ein aktiver Transport pumpt dagegen aktiv einen gelösten Stoff durch einen Kanal. Dies erfordert einen Energieeintrag.
Zelluläre Interaktivität
Ein Erkennungsprotein kann andere Zellen als gewebe- und körpergehörig oder als körperfremd erkennen. Kommunikationsproteine können Kontakte zwischen benachbarten Zellen bilden, um die Zell-Zell-Kommunikation zu erleichtern, durch die Signale fließen können. Ein adhäsives Protein ermöglicht es Zellen, an anderen Zellen oder Proteinen zu haften, die Teil des Gewebes sind.
Signalempfang
Ein Rezeptorprotein ermöglicht die Kommunikation mit Substanzen, die als Signalmoleküle wie Hormone dienen. Diese Moleküle binden sich an das Rezeptorprotein und verändern die Aktivitäten innerhalb einer Zelle, sodass diese andere Funktionen erfüllen kann, die den Bedürfnissen des Organismus entsprechen. Rezeptorproteine werden an der Außenseite der Zelle angedockt.
Enzyme
Eine der Hauptaktivitäten vieler Proteine besteht darin, Reaktionen innerhalb der Zelle zu katalysieren, die normalerweise viel länger dauern oder gar nicht stattfinden würden. Diese Proteine werden als Enzyme bezeichnet. Enzyme entlang der Zellmembran können Reaktionen katalysieren, die direkt mit der Zellmembran zusammenhängen.