Ainult väga õhuke, paindlik tõke eraldab raku sisu keskkonnast. Rakumembraani funktsioon võimaldab selektiivselt teatud molekulide vahetamist ja läbimist, hoides soovimatud ained eemal. Rakumembraani osad võimaldavad rakul suhelda ka teiste rakkude ja teda ümbritseva keskkonnaga. Nii taimedel kui loomadel on rakumembraanid, kuid nende rakumembraani struktuur ja korraldus on erinev taimedel, pärmil ja bakteritel on väljaspool membraani jäik rakusein täiendava toe ja struktuuri jaoks. Rakumembraani ainulaadsed funktsioonid dikteerivad selle struktuuri ja omadused.
Fosfolipiidkomponent
Spetsiaalsete lipiidimolekulide kahekihiline struktuur, mida nimetatakse fosfolipiidideks, moodustab rakumembraani. Igal fosfolipiidil on kaks rasvhappeahelat, mis on kinnitatud fosfaat-glütseroolipea külge. Rasvhapped on hüdrofoobsed (vett vihkavad), kusjuures fosfaadipea on hüdrofiilne (vett armastav). Kaks fosfolipiidikihti asetsevad nii, et rasvhapped oleksid kihtide või voldikute sees. Vastavalt väljaandele “Carnegie-Mellon: rakumembraani struktuur ja funktsioon”, kui kahekihiline membraan tuleb veega kokkupuutes korraldavad fosfolipiidmolekulid end ümber, et rasvhapete sabad eemal hoida vesi.
Valgu komponent
Rakumembraanis on hajutatud kahte tüüpi valke: integreeritud valgud ja perifeersed valgud. Integraalsed valgud, mis on valmistatud pikkadest aminohapete ahelatest, läbivad kogu membraani. Mõni valgu osa suhtleb väliskeskkonnaga ja teised raku sisemusega. Seega nimetatakse integraalvalke ka transmembraanseteks valkudeks. Integraalsetel valkudel on kaks peamist funktsiooni. Need toimivad pooridena, mis lubavad rakku teatud „ioone või toitaineid“ ning „edastavad signaale rakku ja rakust välja“, kirjutab James Burnette III Carnegie-Melloni artiklis.
Seevastu perifeersed valgud kinnituvad ainult membraani pinnale ja toimivad tsütoskeleti või rakuväliste kiudude ankrutena.
Süsivesikud ja kolesteroolid
Glükokalüksina tuntud süsivesikute kate katab raku pinna. Glükokalüks on valmistatud lühikestest oligosahhariididest, mis on kinnitatud teatud tüüpi transmembraansetesse valkudesse. Vastavalt dokumendile “Rakk: Plasma membraani struktuur” annab glükokalüks raku identiteedi. Põhimõtteliselt pakub see markerite komplekti, mis võimaldab eristada identseid rakke võõrastest või sissetungivatest rakkudest. Glükokalüks kaitseb ka raku pinda.
Kolesteroolid on veel üks rakumembraanil leiduv lipiidide tüüp. Rasvhapete sisemuses hajutatud kolesteroolid takistavad sabade liiga tihedat pakkimist ja aitavad hoida membraani vedelikku.
Mosaiigi vara
Esimesena pakkusid Singeri ja Nicolsoni (“Science”, 18. veebruar 1972) vedeliku mosaiigi mudelina rakumembraanil kahte olulist omadust, mis võimaldavad tal oma funktsioone täita. Esiteks on rakumembraan erinevate molekulide mosaiikstruktuur. Igal rakulisel paljurakulistel ja üherakulistel organismidel on ainulaadne valkude, süsivesikute ja lipiidide kogum ja kombinatsioon. Näiteks mainib Burnette of Carnegie-Mellon, et punaste vereliblede membraanil on rohkem kui 50 liiki valke.
Vedel omadus
Rakumembraani teine omadus on selle voolavus. Fosfolipiidid liiguvad membraani igas kihis vabalt ja korraldavad end ümber, kuid Burnette'i sõnul ületavad nad hüdrofoobset piirkonda harva ja kanduvad vastupidisele kihile. Hüdrofiilsed pead asuvad alati välimises perifeerias ja hüdrofoobsed sabad jäävad kahekihilise südamikku.
Membraani vedeliku omadus põhjustab asümmeetrilisi kahekihilisi kihte. Burnette kirjeldab, et vastuseks muutuvale keskkonnale või erinevatele temperatuuridele rakus ja väljaspool seda võib neid olla rohkem valke või süsivesikute molekule igal kihil korraga, võimaldades molekulide ja ioonide selektiivset läbimist membraan.
Rakumembraani vedeliku mosaiigi omaduste illustreerimine on esitatud artiklis "Carnegie-Mellon: rakumembraani struktuur ja funktsioon".