Plasmemembranet är ett oljigt lager av fettmolekyler som hindrar vatten och salter från att passera genom. Så hur kommer vatten, salter och stora molekyler som socker in i celler? Dessa molekyler är viktiga för levande saker. Membranet kontrollerar vad som går in och ut genom att ha proteinkanaler som i vissa fall fungerar som tåg och pumpar i andra fall. Passiv transport kräver ingen energimolekyler och händer när en tratt öppnar sig i membranet och låter molekylerna strömma igenom. Aktiv transport kräver energi, eftersom proteinmaskinerna aktivt griper molekyler på ena sidan av membranet och skjuter dem genom till andra sidan.

Passiv transport genom kanaler

Det enklaste sättet att ett cellmembran kan kontrollera vad som går in och ut är att ha en proteinkanal som passar bara en typ av molekyl. På så sätt kan cellen styra flödet av bara vatten, salter eller vätejoner som gör en vätska sur eller inte sur. Aquaporiner är proteinkanaler som tillåter vatten att passera fritt genom cellmembranet. Eftersom vatten inte blandar sig med olja, och cellmembranet är fet, kan vatten inte fritt passera in eller ut ur en cell. Aquaporins gör det möjligt för vattenmolekyler att strömma in i celler som en enda fillinje.

Symport och Antiport

Diffusion är den slumpmässiga men riktiga rörelsen av molekyler från en plats där det finns många av dem till en plats där det finns få av dem. Flödet av molekyler ner denna gradient, eller skillnad i koncentration, är som flödet av vatten ner ett vattenfall. Det är en form av energi som kan användas för att göra andra saker. Proteinpumpar i membranet kan utnyttja det naturliga flödet av saltjoner över ett membran för att pumpa i andra typer av joner eller molekyler. Det här är som hitchhiking. Pumpningen av en molekyl i samma riktning som den diffunderande molekylen kallas symport. Pumpningen av en molekyl i motsatt riktning för den diffusionsmolekylen kallas antiport.

Aktiv transport

Låter molekyler diffusera ner gradienten kräver ingen energi, men pumpar dessa molekyler i andra riktningar till gör gradienten i första hand kräver energi. Aktiv transport beskriver molekylernas rörelse mot deras koncentrationsgradienter, som att fylla fler människor i ett rum som redan är överfulla och kräver pumpar som drivs av en energimolekyl som kallas ATP (adenosintrifosfat). ATP är som ett laddningsbart batteri. Varje användning släpper ut en skott av energi som förvandlar en ATP till sitt oladdade tillstånd som kallas ADP. ADP kan laddas upp till ATP. Proteiner som pumpar molekyler mot deras gradient har en ficka som ATP passar i.

Exocytos och endocytos

Celler kan flytta stora molekyler eller stora blandningar av molekyler över deras membran. Denna typ av last är för stor för att pumpas eller för mångsidig för att styras av bara en kanal. Förflyttningen av denna typ av material över ett membran kräver processen att klämma eller fusionera membranpåsar. Endocytos är processen där cellmembranet klämmer inåt för att svälja en molekyl som ligger utanför cellen. Exocytos är transportprocessen där en membranpåse inuti cellen går in i cellens ytmembran. Denna kollision förbinder påsen med ytmembranet, vilket medför att påsen bryts och släpper ut innehållet utanför cellen. Innehållet hamnar på utsidan eftersom det brutna membranet på påsen blir en del av ytmembranen - som två droppar av olivolja som smälter för att bilda en större droppe på toppen av vatten.