Membran sel merupakan lapisan tipis dengan ketebalan sekitar 8 nm, yang membatasi isi sel dengan lingkungan di sekitarnya. Membran sel bersifat selektif permeabel atau semipermeabel karena hanya dapat dilewati oleh ion, molekul, dan senyawa-senyawa tertentu. Pada sel hewan dan manusia, membran sel terletak di bagian terluar, sedangkan pada tumbuhan membran sel dikelilingi dinding sel. Membran plasma tersusun dari bahan lipid (fosfolipid), protein, dan karbohidrat.
Model struktur membran sel dikemukakan oleh J. Singer dan G. Nicolson pada tahun 1972, yang disebut model mosaik fluida. Model mosaik fluida menyatakan bahwa membran plasma bersifat dinamis karena molekul lipid dan protein penyusunnya dapat bergerak seperti zat cair (fluida). Membran plasma terdiri atas dua lapisan (bilayer) fosfolipid, dan pada matriks fluida bilayer fosfolipid tersebut tersebar banyak jenis protein (misalnya pada membran plasma sel darah merah terdapat lebih dari 50 jenis protein). Satu unit fosfolipid terdiri atas:
- Fosfat di bagian kepala pada permukaan membran, yang bersifa hidrofilik atau suka air,
- Asam lemak di bagian ekor, yang tersembunyi di dalam membran, dan bersifat hidrofobik atau tidak suka air.
Berdasarka letaknya, protein membran dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu:
- Protein integral (intrinsik), tertanam di antara bilayer fosfolipid. Protein integral memiliki sisi luar pada kedua membran yang bersifat hidroflik dan bagian dalam yang bersifat hidrofobik,
- Protein periferal (ekstrinsik), terikat secara longgar pada permukaan membran atau pada protein integral.
Komposisi lipid dan protein antara sisi dalam dan sisi luar membran bersifat asimetris (tidak sama). Pada permukaan membran terdapat berupa oligosakarida. Oligosakarida terikat secara kovalen dengan lipid yang kemudian disebut glikolipid, sedangkan oligisakarida yang terikat dengan protein disebut glikoprotein. Keragaman molekul dan lokasi oligosakarida pada permukaan membran sel berfungsi sebagai penanda, misalnya golongan dara A, B , AB, dan O memiliki keragaman oligosakarida pada permukaan sel darah merah (eritrosit)
Fungsi membran sel adalah :
- Mengontrol masuk dan keluarnya zat dari atau ke dalam sel.
- Sebagai pelindung agar isi sel tidak keluar.
- Sebagai reseptor (menerima rangsangan) dari luar sel.
