Le sang est séparé de la lumière glomérulaire - et donc du monde extérieur - par trois couches :
- l'endothélium vasculaire modifié des capillaires glomérulaires
- la membrane basale glomérulaire, composée principalement de collagène de type IV, de laminine et de protéoglycanes
- les podocytes de l'épithélium glomérulaire.
Le glomérule produit un ultrafiltrat sélectif du sang. Le taux d'ultrafiltration est appelé taux de filtration glomérulaire (TFG), qui est d'environ 120 ml/min ou 170 litres par jour.
Les composants du sang sont filtrés de manière différenciée au niveau du glomérule :
- le filtre rénal est trop fin pour laisser passer les composants cellulaires ; les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes restent donc dans le sang
- l'eau et les électrolytes filtrent librement grâce aux fenestrations de l'endothélium vasculaire, aux pores en fente entre les processus de pied des podocytes et à la perméabilité élevée de la membrane basale glomérulaire.
- les protéines d'un diamètre supérieur à environ 3,5 nm (ou d'une masse moléculaire de 65 kDa n.b. l'albumine est de 68 kDa) sont exclues du filtrat par la membrane basale glomérulaire.
- les protéines chargées négativement sont préférentiellement exclues du filtrat en raison de la présence de protéoglycanes chargés négativement dans la membrane basale glomérulaire