Protein ekstraseluler adalah peptida yang berada dalam cairan tubuh di luar sel. Cairan ekstraseluler termasuk cairan interstisial, atau cairan antar sel; plasma, bagian cairan darah; dan cairan serebrospinal, cairan yang membasahi otak dan sumsum tulang belakang. Protein ekstraseluler dapat berfungsi dalam aksi enzimatik dan pengenalan atau pensinyalan sel. Bersama dengan senyawa dan ion organik lainnya, protein ekstraseluler penting dalam menjaga keseimbangan air di ruang intraseluler dan ekstraseluler dengan bertindak sebagai zat terlarut.
Zat terlarut adalah setiap molekul atau senyawa yang terlarut dalam cairan. Cairan yang mengandung zat terlarut disebut larutan, dan dapat dicirikan sebagai hipotonik, hipertonik, atau isotonik. Tonisitas mencerminkan jumlah zat terlarut dalam larutan. Larutan hipotonik memiliki rasio zat terlarut terhadap cairan yang rendah. Larutan hipertonik memiliki rasio zat terlarut terhadap cairan yang tinggi, dan larutan isotonik memiliki konsentrasi zat terlarut yang sama dengan cairan.
Protein ekstraseluler yang disebut protein plasma sangat penting dalam menentukan tonisitas dan pergerakan cairan karena kemampuannya untuk menciptakan tekanan onkotik. Sementara membran sel mudah permeabel terhadap air, tidak semua zat terlarut akan mudah berdifusi melintasi dinding sel. Akan tetapi, air akan mengalir masuk atau keluar sel dari area dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih rendah ke area dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi untuk mencapai keseimbangan dalam tubuh.
Misalnya, ketika darah mengalir melalui kapiler, tekanan tinggi di ujung arteri mendorong cairan melalui dinding kapiler. Tekanan hidrostatik ini menciptakan proses filtrasi yang meninggalkan sebagian besar protein plasma dan beberapa sel di belakang lumen kapiler. Sel dan protein tidak dapat berdifusi karena terlalu besar atau terlalu polar untuk melintasi dinding pembuluh.
Darah di dalam kapiler sekarang mengandung zat terlarut dalam jumlah tinggi dibandingkan dengan konsentrasi cairannya. Ini adalah solusi hipertonik. Jadi, air ingin mengalir kembali ke dalam lumen kapiler karena cairan di ruang interstisial memberikan tekanan yang tinggi pada dinding luar kapiler, dan zat terlarut yang kaya protein menarik air masuk untuk mengencerkannya. Kekuatan protein yang menarik air ke larutan hipertonik adalah tekanan onkotik.
Dalam beberapa kasus, ada tingkat protein ekstraseluler yang rendah dalam plasma. Ini dikenal sebagai hipoproteinemia. Ketika ini terjadi, cairan tidak segera mengalir kembali ke kapiler karena tidak ada cukup protein plasma untuk memberikan tekanan. Sebaliknya, cairan menggenang di ruang jaringan, menyebabkan edema.