Les membranes plasmatiques agissent non seulement comme une barrière, mais aussi comme un garde-barrière. Elle doit permettre aux substances nécessaires d’entrer et aux produits cellulaires de sortir de la cellule, tout en empêchant l’entrée de matériel nuisible et la sortie de matériel essentiel. En d’autres termes, les membranes plasmiques sont sélectivement perméables – elles laissent passer certaines substances mais pas d’autres. Si la membrane devait perdre cette sélectivité, la cellule ne serait plus en mesure de maintenir l’homéostasie, ou de se maintenir, et elle serait détruite. Certaines cellules ont besoin de plus grandes quantités de substances spécifiques que les autres cellules ; elles doivent avoir un moyen d’obtenir ces matériaux à partir des fluides extracellulaires.

Cela peut se produire de manière passive, lorsque certains matériaux vont et viennent, ou la cellule peut avoir des mécanismes spéciaux qui assurent le transport. La plupart des cellules dépensent la majeure partie de leur énergie, sous forme d’adénosine triphosphate (ATP), pour créer et maintenir une distribution inégale des ions sur les côtés opposés de leurs membranes. La structure de la membrane plasmique contribue à ces fonctions.

Les membranes plasmatiques sont asymétriques, ce qui signifie que malgré l’image miroir formée par les phospholipides, l’intérieur de la membrane n’est pas identique à l’extérieur de la membrane. Les protéines intégrales qui agissent comme des canaux ou des pompes fonctionnent dans un sens. On trouve également des hydrates de carbone, attachés à des lipides ou à des protéines, sur la surface extérieure de la membrane plasmique.

Ces complexes d’hydrates de carbone aident la cellule à fixer les substances du liquide extracellulaire dont elle a besoin. Cela ajoute considérablement à la nature sélective des membranes plasmiques.

Rappelons que les membranes plasmiques ont des régions hydrophiles et hydrophobes. Cette caractéristique favorise le mouvement de certains matériaux à travers la membrane et entrave le mouvement d’autres. Les substances liposolubles peuvent facilement glisser à travers le noyau lipidique hydrophobe de la membrane. Des substances telles que les vitamines liposolubles A, D, E et K traversent facilement les membranes plasmatiques du tube digestif et d’autres tissus. Les médicaments liposolubles pénètrent également facilement dans les cellules et sont aisément transportés dans les tissus et les organes de l’organisme. Les molécules d’oxygène et de dioxyde de carbone n’ont pas de charge et passent par simple diffusion.

Les substances polaires, à l’exception de l’eau, présentent des problèmes pour la membrane. Alors que certaines molécules polaires se connectent facilement avec l’extérieur d’une cellule, elles ne peuvent pas traverser facilement le noyau lipidique de la membrane plasmique. De plus, alors que les petits ions pourraient facilement se glisser dans les espaces de la mosaïque de la membrane, leur charge les en empêche. Les ions tels que le sodium, le potassium, le calcium et le chlorure doivent disposer d’un moyen spécial pour pénétrer les membranes plasmiques. Les sucres simples et les acides aminés ont également besoin d’aide pour être transportés à travers les membranes plasmiques.