Màng sinh chất có cấu tạo rất tinh vi và phức tạp. Có nhiều mô hình trình bày cấu tạo màng sinh chất.
* Màng có cấu tạo đơn giản (Daniel - Dacson): Màng sinh chất gồm một lớp lipit kép ở giữa, hai lớp protein ở mặt trong và mặt ngoài, trên màng có các kênh được lót bởi protein hay các lỗ nhỏ.
* Màng khảm động: Mô hình màng khảm động được nhiều người chấp nhận, mô hình này giải thích được bản chất cấu trúc phù hợp với chức năng của màng. Màng khảm động bao gồm:
- Lớp lipit kép: là phần cơ bản, tạo lớp liên tục hình thành khung cho màng.
- Lớp protein màng: bao gồm cả protein cầu và protein sợi. Một số được gọi là protein xuyên màng, chạy thẳng qua màng và có cả đầu nội bào lẫn ngoại bào. Các protein khác được gọi là protein bám màng cố định ở một nửa lớp kép hoặc chỉ bám vào bề mặt ngoài của màng, nhận tín hiệu truyền đến cho protein trám lỗ. Protein trám lỗ có chức năng quan trọng trong quá trình trao đổi chất qua màng.
Chức năng:
* Bảo vệ tế bào: Bảo vệ cả tác động vật lí lẫn tác động hóa học, trong đó chủ yếu là bảo vệ tác động hóa học.
* Vận chuyển các chất qua màng: Điều chỉnh sự vận chuyển vật chất ra và vào tế bào, được thực hiện theo hai cơ chế là cơ chế chủ động và cơ chế thụ động.
- Cơ chế thụ động: Bản chất cơ chế là sự vận chuyển các chất qua màng theo cơ chế khuyếch tán thẩm thấu. Cơ chế này không tiêu tốn năng lượng của tế bào.
- Cơ chế chủ động: Tuỳ thuộc vào nhu cầu của tế bào, sự vận chuyển chủ động thể hiện bản chất sống của tế bào và cần có năng lượng.
+Bản chất: Do hoạt động sống của tế bào, đặc biệt là “tính chất sống” của màng tế bào và có sự tham gia của các yếu tố và thành phần do trao đổi chất tạo ra.
+Cơ chế: Nhờ các chất mang, chất nhận, các permeraza; các bơm của màng giúp đưa vào tế bào các ion, các chất có kích thước lớn và không tan trong màng; sự đồng chuyển đưa gluco là nguồn năng lượng quan trọng nhất vào tế bào.
* Trao đổi chất sơ bộ qua màng: Chất hữu cơ phức tạp được thuỷ phân thành các chất hữu cơ đơn giản rồi vận chuyển qua màng nhờ các enzim bám trên màng.
* Truyền thông tin di truyền từ tế bào này sang tế bào khác gồm có: sự truyền nội tiết tác động xa, sự truyền cận tiết, sự truyền qua xinap.
* Nhập bào và xuất bào: Quá trình thu nhận tích cực các chất có kích thước phân tử quá lớn không qua được màng tế bào