Sarkolemma, saukta arī par miolemu, ir muskuļu šūnas šūnu membrāna. Visu cilvēka ķermeņa muskuļu tipu šūnām – skeleta, sirds un gludo muskuļu – visām ir sarkolemmas. Šūnu membrāna jeb plazmas membrāna ir svarīga visu šūnu struktūra. Tas ir veidots no lipīdiem, olbaltumvielām un ogļhidrātiem, un tas kalpo, lai atdalītu šūnas iekšpusi no ārējās vides un selektīvi ļautu vielas iekļūt šūnā un izkļūt no tās. Sarkolemma ir specializēts šūnu membrānas veids, kas apmierina unikālās muskuļu šūnu vajadzības.
Sarkolemma atšķiras no citām šūnu membrānām ar to, ka tai ir divi slāņi. Šūnas iekšpusei tuvākais slānis ir tāds pats kā citām šūnu membrānām, savukārt ārējais slānis sastāv no polisaharīdiem ar plānām kolagēna šķiedrām. Skeleta muskuļos sarkolemmas ārējais slānis saplūst ar cīpslu šķiedrām katras muskuļu šķiedras galā, nodrošinot muskuļu piestiprināšanos skeletam caur cīpslu.
Papildus aizsardzības un selektīvās caurlaidības funkcijām, kas ir kopīgas visām šūnu membrānām, sarkolemma papildus kalpo muskuļu kontrakcijai svarīgu stimulu saņemšanai un vadīšanai. Skeleta un sirds muskuļos sarkolemma veido kanāliņus dziļi muskuļu šūnā, kas pazīstami kā šķērseniski kanāliņi vai T-kanāliņi, kas ļauj ķīmiskām izmaiņām polaritātē ātri iekļūt šūnas iekšpusē. Šīs polaritātes izmaiņas, ko sauc par darbības potenciālu, ir tas, kas veicina muskuļu kontrakcijas.
Dažās iedzimtās muskuļu slimības formās, muskuļu distrofijā, progresējošu muskuļu vājumu izraisa nepareizi funkcionējoša sarkolema. Dažās slimības formās pacientam trūkst proteīna distrofīna, kas ļoti mazos daudzumos ir veselu cilvēku skeleta muskuļu audos. Šī deficīta dēļ šūnu membrāna ir atrauta no citoskeleta, intracelulārās struktūras, kas uztur šūnas formu. Līdz ar to muskuļu kontrakcijas laikā sarkolemmā atveras pārāk daudz kalcija kanālu, izraisot lieko kalcija jonu pārpludināšanu šūnā. Kalcija jonu pārpalikums aktivizē enzīmu kalpaīnu, kas sagremo olbaltumvielas, kā rezultātā muskuļi kļūst vājāki.