Membrana životinjskih stanica prepreka je između unutrašnjosti stanice i vanjskog okruženja, slično onome kako koža djeluje kao zapreka tijelima kralježnjaka. The struktura stanične membrane tekući je mozaik izrađen od tri vrste organskih molekula: lipidi, bjelančevine i ugljikohidrati. Stanična membrana kontrolira kretanje tvari poput hranjivih sastojaka i otpada kroz membranu, u i iz stanice.
Dvoslojni fosfolipid
Osnovni građevni elementi stanične membrane su fosfolipidi. Fosfolipidi sadrže hidrofobni (netopiv u vodi) kraj koji se sastoji od dva lanca masnih kiselina nepolarnih molekula poput ugljika i vodika. Drugi kraj je hidrofilni (topljiv u vodi) i sadrži molekule polarnog fosfata. Ti su fosfolipidi poredani u dvosloj s hidrofilnom završnom skupinom koja je izložena vodi sa svake strane membrane, a hidrofobne nepolarne molekule zaštićene unutar dvostrukog sloja. Lipidni sloj obuhvaća približno polovicu cjelokupne mase membrane, ovisno o tipu membrane. Holesterol je druga vrsta lipida unutar stanične membrane. Molekule kolesterola smještene su unutar dvosloja kako bi povezale molekule masnih kiselina i stabilizirale i ojačale membranu.
Ugrađeni proteini
Proteini čine između 25 i 75 posto mase stanične membrane, ovisno o tipu membrane. Membranski proteini umetnuti su u fosfolipidni dvosloj na izloženim površinama i izvršavaju različite funkcije stanice. Proteini se smatraju integralnim ili perifernim, ovisno o njihovoj povezanosti s membranom. Periferni proteini sjede s jedne strane površine membrane i neizravno se povezuju kroz interakcije proteina-proteina. Integralni ili transmembranski proteini ugrađeni su u membranu, izloženi okolišu s obje strane.
Glikoproteini i glikolipidi
Ugljikohidrati čine samo mali postotak stanične membrane, ali imaju važne funkcije. Molekule ugljikohidrata obično su kratki, razgranati lanci jednostavnih šećernih jedinica i kovalentno su vezani na površini stanične membrane do većine integralnih membranskih proteina i povremeno do lipidnog dvosloja sebe. Kad su ugljikohidrati vezani za proteine ili lipide, oni se nazivaju glikoproteini i glikolipidi. Ugljikohidrati na površini stanične membrane značajno se razlikuju među pojedinim stanicama, vrstama stanica, jedinkama iste vrste i vrstama vrsta. Ova raznolikost omogućuje ugljikohidratima da funkcioniraju kao biljezi za razlikovanje jedne stanice od druge.
Funkcije i interakcije
Glavna funkcija fosfolipidnog dvosloja je da zaštititi i održavati staničnu strukturu. Dvosloj dopušta fluidnost i kretanje povezanih proteina za potrebne interakcije proteina. Interakcije bjelančevina su ključne za funkciju stanica.
Periferni proteini djeluju kao receptori za kemikalije poput hormona i omogućuju staničnu signalizaciju ili prepoznavanje. Na unutarnjoj površini stanice pričvršćuju se na citoskelet, pomažući u održavanju oblika ili kataliziranju reakcija u citoplazmi. Integralni proteini prenose molekule preko površine membrane, a oni koji su vezani za ugljikohidrate jer su glikoproteini uključeni u prepoznavanje stanica do stanica.
Bez različitih markera ugljikohidrata na površini izvanstanične membrane, stanice ne bi mogle sortirati i diferencirati stanice tijekom razvoja embrija, na primjer, ili omogućiti imunološkom sustavu da prepozna strane Stanice.