Η μεμβράνη πλάσματος, γνωστή και ως κυτταρική μεμβράνη, είναι ένα ουσιαστικό μέρος του κυττάρου που περικλείει τα εσωτερικά συστατικά του κυττάρου ενώ επιτρέπει μόνο την είσοδο ορισμένων τμημάτων του εξωτερικού περιβάλλοντος. Αυτή η μεμβράνη είναι ένα από τα λίγα μέρη που έχουν όλα τα προκαρυωτικά, ευκαρυωτικά, φυτικά και ζωικά κύτταρα. Η μεμβράνη πλάσματος είναι πολύ περισσότερο από ένα απλό φράγμα. ελέγχει τι μετακινείται μέσα και έξω από το κύτταρο και διέπει πολλές από τις αλληλεπιδράσεις που συμβαίνουν μεταξύ ενός κυττάρου και του περιβάλλοντός του. Η μεμβράνη αποτελείται από πολλά διαφορετικά μόρια και πρωτεΐνες που κινούνται κάπως ρευστά, με αποτέλεσμα την «ρευστή ψηφιδωτή» περιγραφή της μεμβράνης του πλάσματος.
Τα πιο άφθονα μόρια στη μεμβράνη του πλάσματος είναι τα φωσφολιπίδια, τα οποία αποτελούνται από μια υδρόφοβη, «υδρόφιλη» ουρά και μια υδρόφιλη κεφαλή «που αγαπά το νερό». Δύο στρώματα φωσφολιπιδίων διατεταγμένα με τις υδρόφοβες ουρές στο εσωτερικό σχηματίζουν μια διπλοστοιβάδα φωσφολιπιδίων που παρέχει την πρωταρχική δομή της μεμβράνης. Αυτή η διπλή στιβάδα αποτρέπει παθητικά τη διάχυση μεγάλων ουσιών ή ιδιαίτερα πολικών ουσιών στην κυτταρική μεμβράνη.
Πολλές πρωτεΐνες που επιτρέπουν τη μεταφορά μεγάλων ή πολικών ουσιών μέσω της μεμβράνης είναι ενσωματωμένες στη φωσφολιπιδική διπλή στιβάδα. Μερικά επιτρέπουν την παθητική διάχυση ουσιών μέσα και έξω από το κύτταρο. αυτό δεν απαιτεί ενέργεια. Άλλοι μεταφέρουν ενεργά ουσίες από τη μία πλευρά της μεμβράνης στην άλλη. Αυτή η διαδικασία, που γενικά αναφέρεται ως ενεργή μεταφορά, απαιτεί μια μικρή δαπάνη ενέργειας. Δεν μπορούν όλες οι ουσίες να κινούνται μέσα και έξω από τη μεμβράνη πλάσματος ανά πάσα στιγμή, επομένως λέγεται ότι είναι “επιλεκτικά διαπερατή”.
Η μεμβράνη πλάσματος παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στην τοποθέτηση, αγκύρωση και διαμόρφωση του κυττάρου ενώ συνδέει γειτονικά κύτταρα. Τα εξωκυτταρικά δομικά συστατικά, που συνθέτουν την εξωκυτταρική μήτρα, συνδέονται με ένα κύτταρο στην κυτταρική του μεμβράνη. Τα κυτταρικά τοιχώματα, τα οποία παρέχουν ακαμψία στα φυτικά κύτταρα και σε ορισμένα βακτήρια και άλλους μικρούς οργανισμούς, τείνουν επίσης να συνδέονται με τη μεμβράνη πλάσματος ενός κυττάρου.
Η κυτταρική επικοινωνία είναι μια άλλη σημαντική λειτουργία της μεμβράνης πλάσματος. Οι πρωτεΐνες και οι υποδοχείς πρωτεϊνών που είναι ενσωματωμένοι στη μεμβράνη μπορούν να στέλνουν και να λαμβάνουν χημικά σήματα. Ορισμένα από αυτά τα σήματα ωθούν τα κύτταρα σε κάποια μορφή δράσης, όπως η απορρόφηση ή η αποβολή συγκεκριμένων ουσιών. Άλλα χημικά σήματα χρησιμεύουν ως μηχανισμοί αναγνώρισης και επιτρέπουν στα κύτταρα να αναγνωρίζουν το ένα το άλλο. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό στο ανοσοποιητικό σύστημα, οπότε η ανοσολογική απάντηση του σώματος στοχεύει μόνο τα επιβλαβή κύτταρα και δεν βλάπτει τα φυσιολογικά κύτταρα του σώματος.