Do niedawna wszystkie wiadomości dotyczące budowy błony komórkowej wysnuwano z badań nad jej przepuszczalnością. Mając do dyspozycji jedynie mikroskop optyczny, badacze byli bezsilni w swych poczynaniach zmierzających do poznania struktury błony komórkowej. W owych czasach zauważono, że liczne substancje, które są rozpuszczalne w tłuszczach, z łatwością przechodzą przez błonę komórkową. Zjawisko to nasunęło przypuszczenie, że błona komórkowa ma fragmenty zbudowane z tłuszczów. Substancje rozpuszczalne w tłuszczach rozpuszczałyby się w tych właśnie fragmentach błony komórkowej i w ten sposób mogłyby przechodzić przez całą jej grubość aż do wnętrza komórki. Uwzględniając znane już wówczas zjawisko wędrówki jonów przez błonę, wysunięto przypuszczenie, że błona komórkowa jest mozaiką, której część stanowią tłuszcze, część zaś białka. Białkowe fragmenty tej mozaiki odpowiedzialne byłyby za transport jonów. Znajdowałyby się w nich tunele, na których krańcach istniałaby różnica potencjałów, a jony dostawałyby się do wnętrza właśnie tymi tunelami dzięki panującemu tam napięciu. Ten podwójny, białkowo-tłuszczowy charakter błony komórkowej został potwierdzony obrazami uzyskanymi za pomocą mikroskopu elektronowego. Zgodnie z tymi obrazami uważa się, że błona komórkowa ma trój warstwową budowę, przy czym warstwa zewnętrzna i wewnętrzna, obie grubości ok. 20 A, są natury białkowej, środkowa zaś — tłuszczowej. Na ilustracji widzimy cząsteczki tłuszczów (lipidów) ułożone w dwóch warstwach, pokryte brzeżną warstwą cząsteczek białkowych. Wszystkie te cząsteczki, a więc zarówno tłuszczów, jak i białek, mają na jednym ze swych biegunów ładunek elektryczny. Na schemacie biegun taki jest zaznaczony kółkiem (bieguny cząsteczek białkowych — kółka czarne, tłuszczów — białe). Charakterystyczne kanały błony zaznaczono na schemacie strzałkami. Kanałami tymi przemieszczać się mogą różne cząsteczki. Większość komórek pobiera rozmaite substancje ze środowiska jedynie po to, by wykorzystać je podczas swoich procesów życiowych. W niektórych jednak komórkach jest to czynność zasadnicza, mająca znaczenie dla całego organizmu. Taką rolę odgrywają np. komórki nabłonka jelita, znajdujące się na drodze pokarmu ze światła przewodu pokarmowego do naczyń krwionośnych. Poprzez błonę tych komórek przechodzi olbrzymia ilość cząsteczek. Czy więc komórki te nie mają specyficznej budowy, która byłaby wyrazem ich przystosowania do pełnienia tej czynności? Przez wiele lat uczonych zastanawiał fakt, że komórki nabłonka jelita pokryte są charakterystyczną warstwą, którą nazwano rąbkiem szczoteczkowym. Mikroskop elektronowy pozwolił dojrzeć strukturę tej warstwy i ujawnił, że rąbek tworzą olbrzymie ilości drobniutkich wypustek, czyli tzw. mikrokosmków. Powierzchnia komórki stykająca się z treścią jelita jest więc w ten sposób wielokrotnie zwiększona, co ogromnie usprawnia transport cząsteczek.