เยื่อหุ้มเซลล์ปกป้องเซลล์และให้การสนับสนุนโครงสร้าง แต่ก็ยังจำเป็นที่เซลล์จะต้องมีปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมภายนอก ตามพื้นผิวของเซลล์ มีการจัดเรียงโปรตีนที่สำคัญซึ่งอำนวยความสะดวกในการทำงานเหล่านี้ และช่วยเชื่อมโยงเซลล์แต่ละเซลล์กับชุมชนของเซลล์ที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดใหญ่กว่า
โปรตีนพื้นผิว
โปรตีนที่ผิวเซลล์คือโปรตีนที่ฝังอยู่ในหรือขยายชั้นเยื่อหุ้มเซลล์ของสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนมากขึ้น โปรตีนเหล่านี้มีส่วนสำคัญต่อวิธีที่เซลล์มีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมรอบๆ ตัว รวมทั้งเซลล์อื่นๆ โปรตีนเหล่านี้บางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งโปรตีนที่สัมผัสกับด้านนอกของเยื่อหุ้มเซลล์ เรียกว่าไกลโคโปรตีนเนื่องจากมีคาร์โบไฮเดรตติดอยู่ที่พื้นผิวด้านนอก
โปรตีนขนส่ง
ตัวขนส่งแบบพาสซีฟยอมให้ตัวถูกละลายไหลเข้าหรือออกจากเซลล์ โดยมีเงื่อนไขว่าอีกด้านหนึ่งของเมมเบรนมีความเข้มข้นมากกว่า โปรตีนนี้มีประตูโมเลกุลที่สามารถเปิดและปิดในลักษณะที่ควบคุมได้ ในทางกลับกัน การขนส่งแบบแอคทีฟจะปั๊มตัวถูกละลายผ่านช่องทางอย่างแข็งขัน สิ่งนี้ต้องการการป้อนพลังงาน
การโต้ตอบกับเซลลูล่าร์
โปรตีนการจดจำสามารถระบุเซลล์อื่นๆ ว่าเป็นของเนื้อเยื่อและร่างกาย หรือเป็นสิ่งแปลกปลอมต่อร่างกาย โปรตีนการสื่อสารสามารถสร้างการติดต่อระหว่างเซลล์ที่อยู่ติดกันเพื่ออำนวยความสะดวกในการสื่อสารระหว่างเซลล์กับเซลล์ซึ่งสัญญาณสามารถไหลได้ โปรตีนกาวช่วยให้เซลล์สามารถเกาะติดกับเซลล์หรือโปรตีนอื่นๆ ที่เป็นส่วนหนึ่งของเนื้อเยื่อได้
การรับสัญญาณ
โปรตีนตัวรับช่วยให้สามารถสื่อสารกับสารที่ทำหน้าที่เป็นโมเลกุลส่งสัญญาณเช่นฮอร์โมน โมเลกุลเหล่านี้จับกับโปรตีนตัวรับและเปลี่ยนกิจกรรมภายในเซลล์ ทำให้สามารถทำหน้าที่อื่นๆ ที่สอดคล้องกับความต้องการของสิ่งมีชีวิตได้ โปรตีนตัวรับจะถูกเทียบชิดขอบด้านนอกของเซลล์
เอนไซม์
กิจกรรมหลักอย่างหนึ่งของโปรตีนหลายชนิดคือการเร่งปฏิกิริยาภายในเซลล์ซึ่งปกติจะใช้เวลานานกว่ามากหรือไม่เคยเกิดขึ้นเลย โปรตีนเหล่านี้เรียกว่าเอนไซม์ เอนไซม์ตามเยื่อหุ้มเซลล์สามารถกระตุ้นปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับเยื่อหุ้มเซลล์