生物膜的主要化学成分是脂类和蛋白质,糖类次之,另外还有微量的核酸、金属离子和水。膜脂和膜蛋白以及糖类所占的比例因膜的种类而异。
生物膜的存在,不仅作为屏障为细胞的生命活动创造了稳定的内环境,介导了细胞与细胞、细胞与基质之间的连接,而且还承担了物质转运、信息的跨膜传递和能量转换等功能,这些都是由生物膜的结构决定的。
生物膜中存在各种主要的生物大分子如蛋白质、多糖、DNA、RNA、肽聚糖、脂和磷脂等物质。生物膜多细胞结构的形成是一个动态过程,包括细菌起始粘附、生物膜发展和成熟扩散等阶段。
生物膜是镶嵌有蛋白质的流体脂双层,脂双层在结构和功能上都表现出不对称性。有的蛋白质“镶“在脂双层表面,有的则部分或全部嵌入其内部,有的则横跨整个膜。另外脂和膜蛋白可以进行横向扩散。
生物中除某些病毒外,都具有生物膜。真核细胞除质膜外,还有分隔各种细胞器的膜系统,包括核膜、线粒体膜、内质网膜、溶酶体膜、高尔基体膜、叶绿体膜、液泡、过氧化酶体膜等,其中内膜系统包括核膜、内质网膜、溶酶体膜、高尔基体膜等。