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生物膜包括核膜、線粒體膜、內質網膜、溶酶體膜、高爾基體膜、葉綠體膜、液泡、過氧化酶體膜等，其中內膜系統包括核膜、內質網膜、溶酶體膜、高爾基體膜、液泡（包括內體和分泌泡)，但不包括線粒體膜和葉綠體膜。
生物膜形態上都呈雙分子層的片層結構，厚度約5～10納米。其組成成分主要是脂質和蛋白質，另有少量糖類通過共價鍵結合在脂質或蛋白質上。不同的生物膜有不同的功能。其分子形態包括一個親水性的極性頭部和疏水性的脂肪酰鏈尾部。這種兩親性特性維持了膜結構的穩定性。親水性頭部朝向水相，疏水性尾部避水彼此聚集，這種作用稱為疏水相互作用。
