En cells omgivande plasmamembran fungerar som en barriär mot de flesta molekyler, särskilt de som är farliga för cellens liv. Membranet tillåter passage av fördelaktiga material genom diffusionsprocessen. Utvecklingen av celldiffusion gör det möjligt för cellerna att slänga sig från och på olika sätt interagera med sin omedelbara miljö.

Vikt

För att kunna utföra dagliga vardagliga aktiviteter ska alla celler måste överföra viktiga joner och små molekyler över halvpermeabla plasmamembran. Ioner är atomer eller molekyler med en netto positiv eller negativ laddning. För att uppfylla kraven i livet växlar celler gaser, såsom syre och koldioxid. utsöndra avfallsprodukter och ta in partiklar av mat, vatten och mineraler. Utbytet sker mellan den inre cellen och den omgivande extracellulära vätskan.

Cellmembran

Levande celler har utvecklat ett membran för att stänga av och innehåller sina inre organiska kemikalier, medan de selektivt tillåter endast essentiella atomer och enkla föreningar att korsa fram och tillbaka. Enligt den vanliga lipid-dubbelskiktsmodellen är fettsyrorna benämnda fosfolipider och glykolipider huvudkomponenterna i cellulära membran. Andra delar av membranen är kolesterol, proteiner och kolhydrater. Lipid-dubbelskiktet är ogenomträngligt för de flesta katjoner, eller negativa joner och anjoner eller positiva joner.

Diffusion

Diffusion är en process där molekyler och joner rör sig naturligt från en intracellulär region med hög koncentration till ett område med lägre koncentration, eller vice versa. Diffusion sker spontant utan energiutgift av cellen i ett förfarande som kallas passiv transport. Molekylerna migrerar över den cellulära koncentrationsgradienten tills ett jämviktsläge uppnås. Osmos är en typ av diffusion som innebär att vattnet passerar in i och ut ur cellen.

Aktiv transport

Celler spenderar energi för att aktivt transportera molekyler mot den relativa koncentrationsgradienten. Aktiv transport, eller underlättad diffusion, tvingar joner och molekyler genom cellens membran. Nukleotidadenosintrifosfatet, eller ATP, är cellens standard energivaluta som möjliggör processen. Nukleotider är en typ av nukleinsyra. Stora, komplexa, icke-lipidlösliga molekyler, såsom glukossocker och proteiner, förflyttas genom aktiva transportsystem. Systemen upprätthåller osmotisk balans och förhindrar att cellen exploderar genom att ta in för mycket vatten.