La fonction principale de la membrane cellulaire est d’encapsuler le contenu de la cellule. Il contient toutes les structures d’une cellule en son sein. Ses fonctions secondaires incluent la régulation des molécules et des substances pouvant entrer et sortir de la cellule et son équilibre hydrique. Ses fonctions de base sont similaires à celles d’un mur d’enceinte médiéval entourant une ville.
Les cellules procaryotes et eucaryotes ont de petites différences dans leurs structures membranaires, mais la fonction de la membrane cellulaire ne change pas. La structure membranaire de base, ou plasma, est constituée de protéines et de lipides. La membrane est essentiellement constituée de deux couches de phospholipides dos à dos de sorte que leurs queues s’emboîtent. Les surfaces interne et externe de la membrane sont principalement constituées de têtes phospholipidiques. Les surfaces sont parfois ponctuées de canaux protéiniques ou de protéines transmembranaires et de protéines périphériques.
La première fonction de la membrane cellulaire est de contenir le cytoplasme. Cela inclut le cytosol liquide, le matériel nucléique tel que l’acide désoxyribonucléique (ADN) et tous les organites tels que les mitochondries. Il ancre également la cellule à la paroi cellulaire et aux tissus environnants pour donner la forme de la cellule.
Il existe cinq façons pour les molécules et les substances d’entrer ou de sortir de la cellule car elle remplit la fonction centrale de la membrane cellulaire. Trois de ces moyens sont passifs et deux sont actifs. Les moyens de transport passifs sont la diffusion lipidique, l’osmose et le transport passif. Les deux moyens actifs sont le transport actif et les vésicules.
La diffusion lipidique se produit lorsqu’un certain type de lipide rencontre la membrane cellulaire. Les molécules liposolubles telles que les stéroïdes sont capables de diffuser à travers la membrane. Dans ces cas, c’est comme si la membrane n’existait pas.
La fonction de la membrane cellulaire n’existe presque pas non plus pendant l’osmose. L’osmose est le mouvement de l’eau dans et hors d’une cellule. Ce mouvement de l’eau se produit naturellement pour essayer d’équilibrer la concentration en solution de l’eau. S’il y a trop de solutés tels que des protéines dans une solution, l’eau d’une zone moins concentrée se déplacera naturellement dans la solution densément concentrée.
Le transport passif et le transport actif reposent sur des protéines de la membrane lipidique. Lors du transport passif, certaines molécules peuvent diffuser à travers les protéines transmembranaires sans activation ni invitation. Lorsque la cellule nécessite l’introduction de certaines molécules dans la cellule, le transport actif utilise une molécule de pompe à protéines et une enzyme.
Une vésicule est un autre moyen d’amener des molécules spécifiques dans la cellule, mais sans utiliser de protéine pour le faire. La molécule s’attache à la membrane cellulaire puis la membrane s’enferme autour de la molécule. Cette molécule fermée s’appelle une vésicule. La vésicule se détache de la membrane pour se retrouver à l’intérieur de la cellule, où elle digère la molécule et libère ses composants dans le cytoplasme.