Het celmembraan, ook wel plasmamembraan genoemd, is een complexe en dynamische structuur die de cel omringt en beschermt. Het dient als een selectieve barrière en reguleert de doorgang van stoffen in en uit de cel. Wanneer bekeken onder een elektronenmicroscoop, ziet het celmembraan eruit als een tripartiete structuur, bestaande uit drie verschillende lagen:

1. Fosfolipidedubbellaag: De binnenste laag van het celmembraan bestaat uit een fosfolipidedubbellaag. Fosfolipiden zijn amfipatische moleculen, wat betekent dat ze zowel hydrofiele (waterminnende) als hydrofobe (waterhatende) gebieden hebben. De fosfolipidedubbellaag vormt een semi-permeabele barrière, waardoor bepaalde stoffen erdoorheen kunnen en andere worden geblokkeerd. De hydrofobe staarten van de fosfolipiden zijn naar binnen gericht, interageren met elkaar en creëren een barrière die voorkomt dat in water oplosbare stoffen het membraan passeren. De hydrofiele koppen zijn naar buiten gericht en interageren met de waterige omgeving aan beide zijden van het membraan.

2. Membraaneiwitten: Ingebed in de fosfolipidedubbellaag zijn membraaneiwitten. Deze eiwitten vervullen verschillende functies, waaronder het transport van moleculen door het membraan, signaaltransductie, celadhesie en enzymkatalyse. Membraaneiwitten kunnen worden ingedeeld in twee hoofdtypen:integrale eiwitten en perifere eiwitten. Integrale eiwitten omspannen het gehele membraan, van de extracellulaire kant tot de cytoplasmatische kant, terwijl perifere eiwitten losjes aan het membraanoppervlak zijn bevestigd.

3. Glycocalyx: De buitenste laag van het celmembraan is de glycocalyx. Het bestaat uit een dicht netwerk van koolhydraten, waaronder glycoproteïnen en glycolipiden, gehecht aan de membraaneiwitten en lipiden. De glycocalyx is betrokken bij verschillende cellulaire functies, waaronder celherkenning, celadhesie en bescherming tegen mechanische schade.

Samenvattend is het celmembraan een complexe structuur die bestaat uit een fosfolipidedubbellaag, membraaneiwitten en de glycocalyx. Deze organisatie stelt het membraan in staat de cellulaire integriteit te behouden, de beweging van stoffen te controleren en verschillende cellulaire processen te bemiddelen die essentieel zijn voor het overleven en functioneren van de cel.