Τα ζωικά κύτταρα έχουν μια επιλεκτικά διαπερατή μεμβράνη που τα περιβάλλει και χωρίζει το εσωτερικό περιεχόμενο του κυττάρου από το εξωτερικό περιβάλλον. Η διαδικασία με την οποία τα ιόντα και τα μικρά διαλυτά μόρια, ή διαλυμένες ουσίες, περνούν μέσα από την κυτταρική μεμβράνη είναι γνωστή ως μεταφορά μεμβράνης. Αυτά τα μόρια είναι συνήθως ουσίες ζωτικές για τη λειτουργία και τη συντήρηση του κυττάρου, όπως η γλυκόζη και τα αμινοξέα. Υπάρχουν τέσσερις κύριοι τύποι μεταφοράς μεμβράνης: παθητική διάχυση ή απλώς διάχυση. διευκόλυνση της διάχυσης. πρωτογενής ενεργός μεταφορά · και δευτερεύουσες ενεργές μεταφορές. Πολλοί από αυτούς τους μηχανισμούς μεταφοράς περιλαμβάνουν τη χρήση εξειδικευμένων μορίων πρωτεΐνης που βρίσκονται στην κυτταρική μεμβράνη και ονομάζονται πρωτεΐνες μεταφοράς μεμβράνης.
Η παθητική διάχυση συμβαίνει αυθόρμητα και οδηγείται από την τυχαία δραστηριότητα των μορίων σε ένα διάλυμα. Τα μόρια μετακινούνται από μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης, όπου υπάρχουν πολλά από αυτά πυκνά συγκεντρωμένα μεταξύ τους, σε μια περιοχή χαμηλής συγκέντρωσης, όπου υπάρχουν λιγότερα μόρια σε απόσταση μεταξύ τους. Τα μικρά μόρια μπορούν να επιτύχουν μεταφορά μεμβράνης διαχέοντας την κυτταρική μεμβράνη. Ο ρυθμός διάχυσης μπορεί να επηρεαστεί από πολλά πράγματα, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης της κυτταρικής μεμβράνης και του μεγέθους και του φορτίου του μορίου. Το πιο γνωστό είδος παθητικής διάχυσης είναι η όσμωση, μια διαδικασία που περιλαμβάνει τη μετακίνηση μορίων νερού από μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης σε μια περιοχή χαμηλότερης συγκέντρωσης.
Η διευκόλυνση της διάχυσης περιλαμβάνει τη χρήση πρωτεϊνών μεταφοράς μεμβράνης εντός της κυτταρικής μεμβράνης που ονομάζονται πρωτεΐνες καναλιού. Αυτές οι πρωτεΐνες δρουν σαν πόροι στην κυτταρική μεμβράνη, επιτρέποντας στα υδατοδιαλυτά σωματίδια να περάσουν, αλλά εμποδίζουν τη διέλευση των λιπόφιλων ή «λιπαρών» μορίων. Η διάχυση ακολουθεί τον ίδιο μηχανισμό δράσης, με μόρια να μετακινούνται από περιοχές υψηλής συγκέντρωσης σε περιοχές χαμηλής συγκέντρωσης.
Η πρωτογενής ενεργός μεταφορά χρησιμοποιεί ενέργεια για να μεταφέρει ιόντα και μόρια από περιοχές υψηλής συγκέντρωσης σε περιοχές χαμηλής συγκέντρωσης. Η ενέργεια που απαιτείται για την πραγματοποίηση της πρωτογενούς ενεργού μεταφοράς είναι συνήθως με τη μορφή ενός νουκλεοτιδίου που ονομάζεται τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP). Μία από τις πιο συχνά εμφανιζόμενες μορφές ενεργού μεταφοράς είναι η αντλία νατρίου-καλίου, η οποία βοηθά τα κύτταρα να διατηρήσουν ένα ηλεκτρικό φορτίο γνωστό ως δυναμικό ηρεμίας και επίσης ελέγχει τον όγκο των κυττάρων. Η αντλία νατρίου-καλίου μεταφέρει ιόντα νατρίου στο εξωτερικό του κυττάρου και απελευθερώνει ιόντα καλίου στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου.
Η δευτερογενής ενεργητική μεταφορά χρησιμοποιεί πρωτεΐνες μεταφοράς μεμβράνης που ονομάζονται αντιπολαβητές και συμπαραστάτες. Οι αντιδιαστολείς μετακινούν ιόντα και μόρια μεταφέροντας έναν τύπο σωματιδίου στη συνήθη κλίση συγκέντρωσης, από χαμηλή σε υψηλή συγκέντρωση, ενώ μεταφέρουν τον άλλο τύπο σωματιδίων με τον κανονικό τρόπο, από υψηλή σε χαμηλή συγκέντρωση. Τα Symporters μεταφέρουν δύο διαφορετικούς τύπους μορίων ή ιόντων στην κυτταρική μεμβράνη ταυτόχρονα και προς την ίδια κατεύθυνση.