細(xì)胞膜是防止細(xì)胞外物質(zhì)自由進(jìn)入細(xì)胞的屏障，它保證了細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定，使各種生化反應(yīng)能夠有序運(yùn)行。但是細(xì)胞必須與周圍環(huán)境發(fā)生信息、物質(zhì)與能量的交換，才能完成特定的生理功能。因此細(xì)胞必須具備一套物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)體系，用來獲得所需物質(zhì)和排出代謝廢物，據(jù)估計(jì)細(xì)胞膜上與物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)的蛋白占核基因編碼蛋白的15-30%，細(xì)胞用在物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方面的能量達(dá)細(xì)胞總消耗能量的三分之二。
細(xì)胞膜上存在兩類主要的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，即：載體蛋白和通道蛋白。載體蛋白又稱做載體、通透酶和轉(zhuǎn)運(yùn)器，能夠與特定溶質(zhì)結(jié)合，通過自身構(gòu)象的變化，將與它結(jié)合的溶質(zhì)轉(zhuǎn)移到膜的另一側(cè)，載體蛋白有的需要能量驅(qū)動(dòng)，如：各類APT驅(qū)動(dòng)的離子泵；有的則不需要能量，以自由擴(kuò)散的方式運(yùn)輸物質(zhì)，如：纈氨酶素。通道蛋白與所轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的結(jié)合較弱，它能形成親水的通道，當(dāng)通道打開時(shí)能允許特定的溶質(zhì)通過，所有通道蛋白均以自由擴(kuò)散的方式運(yùn)輸溶質(zhì)。
第一節(jié) 被動(dòng)運(yùn)輸
一、簡單擴(kuò)散
也叫自由擴(kuò)散，特點(diǎn)是：①沿濃度梯度（或電化學(xué)梯度）擴(kuò)散；②不需要提供能量；③沒有膜蛋白的協(xié)助。
某種物質(zhì)對膜的通透性（P）可以根據(jù)它在油和水中的分配系數(shù)（K）及其擴(kuò)散系數(shù)（D）來計(jì)算：P=KD/t，t為膜的厚度。
脂溶性越高通透性越大，水溶性越高通透性越小；非極性分子比極性容易透過，小分子比大分子容易透過。具有極性的水分子容易透過是因水分子小，可通過由膜脂運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的間隙。
非極性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透過脂雙層，不帶電荷的極性小分子，如水、尿素、甘油等也可以透過人工脂雙層，盡管速度較慢，分子量略大一點(diǎn)的葡萄糖、蔗糖則很難透過，而膜對帶電荷的物質(zhì)如：H+、Na+、K+、Cl—、HCO3—是高度不通透的。
事實(shí)上細(xì)胞的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，透過脂雙層的簡單擴(kuò)散現(xiàn)象很少，絕大多數(shù)情況下，物質(zhì)是通過載體或者通道來轉(zhuǎn)運(yùn)的。離子、葡萄糖、核苷酸等物質(zhì)有的是通過質(zhì)膜上的運(yùn)輸?shù)鞍椎膮f(xié)助，按濃度梯度擴(kuò)散進(jìn)入質(zhì)膜的，有的則是通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。
二、協(xié)助擴(kuò)散
也稱促進(jìn)擴(kuò)散，其運(yùn)輸特點(diǎn)是： ①比自由擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)速率高； ②存在轉(zhuǎn)運(yùn)速率； 在一定限度內(nèi)運(yùn)輸速率同物質(zhì)濃度成正比。如超過一定限度，濃度再增加，運(yùn)輸也不再增加。因膜上載體蛋白的結(jié)合位點(diǎn)已達(dá)飽和； ③有特異性，即與特定溶質(zhì)結(jié)合。這類特殊的載體蛋白主要有離子載體和通道蛋白兩種類型。
（一）離子載體
離子載體，是疏水性的小分子，可溶于雙脂層，提高所轉(zhuǎn)運(yùn)離子的通透率，多為微生物合成，是微生物防御被捕食或與其它物種競爭的武器，
離子載體也是以被動(dòng)的運(yùn)輸方式運(yùn)輸離子，可分成可動(dòng)離子載體和通道離子載體兩類：
可動(dòng)離子載體：如纈氨霉素能在膜的一側(cè)結(jié)合K+，順著電化學(xué)梯度通過脂雙層，在膜的另一側(cè)釋放K+，且能往返進(jìn)行。其作用機(jī)理就像虹吸管可以使玻璃杯中的水跨越杯壁屏障，向低處流動(dòng)一樣。此外，2，4-二硝基酚（DNP）、羰基-氰-對-三氟甲氧基苯肼（FCCP）可轉(zhuǎn)運(yùn)H+，離子霉素可轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2+.
細(xì)胞膜上存在兩類主要的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，即：載體蛋白和通道蛋白。載體蛋白又稱做載體、通透酶和轉(zhuǎn)運(yùn)器，能夠與特定溶質(zhì)結(jié)合，通過自身構(gòu)象的變化，將與它結(jié)合的溶質(zhì)轉(zhuǎn)移到膜的另一側(cè)，載體蛋白有的需要能量驅(qū)動(dòng)，如：各類APT驅(qū)動(dòng)的離子泵；有的則不需要能量，以自由擴(kuò)散的方式運(yùn)輸物質(zhì)，如：纈氨酶素。通道蛋白與所轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的結(jié)合較弱，它能形成親水的通道，當(dāng)通道打開時(shí)能允許特定的溶質(zhì)通過，所有通道蛋白均以自由擴(kuò)散的方式運(yùn)輸溶質(zhì)。
第一節(jié) 被動(dòng)運(yùn)輸
一、簡單擴(kuò)散
也叫自由擴(kuò)散，特點(diǎn)是：①沿濃度梯度（或電化學(xué)梯度）擴(kuò)散；②不需要提供能量；③沒有膜蛋白的協(xié)助。
某種物質(zhì)對膜的通透性（P）可以根據(jù)它在油和水中的分配系數(shù)（K）及其擴(kuò)散系數(shù)（D）來計(jì)算：P=KD/t，t為膜的厚度。
脂溶性越高通透性越大，水溶性越高通透性越小；非極性分子比極性容易透過，小分子比大分子容易透過。具有極性的水分子容易透過是因水分子小，可通過由膜脂運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的間隙。
非極性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透過脂雙層，不帶電荷的極性小分子，如水、尿素、甘油等也可以透過人工脂雙層，盡管速度較慢，分子量略大一點(diǎn)的葡萄糖、蔗糖則很難透過，而膜對帶電荷的物質(zhì)如：H+、Na+、K+、Cl—、HCO3—是高度不通透的。
事實(shí)上細(xì)胞的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，透過脂雙層的簡單擴(kuò)散現(xiàn)象很少，絕大多數(shù)情況下，物質(zhì)是通過載體或者通道來轉(zhuǎn)運(yùn)的。離子、葡萄糖、核苷酸等物質(zhì)有的是通過質(zhì)膜上的運(yùn)輸?shù)鞍椎膮f(xié)助，按濃度梯度擴(kuò)散進(jìn)入質(zhì)膜的，有的則是通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。
二、協(xié)助擴(kuò)散
也稱促進(jìn)擴(kuò)散，其運(yùn)輸特點(diǎn)是： ①比自由擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)速率高； ②存在轉(zhuǎn)運(yùn)速率； 在一定限度內(nèi)運(yùn)輸速率同物質(zhì)濃度成正比。如超過一定限度，濃度再增加，運(yùn)輸也不再增加。因膜上載體蛋白的結(jié)合位點(diǎn)已達(dá)飽和； ③有特異性，即與特定溶質(zhì)結(jié)合。這類特殊的載體蛋白主要有離子載體和通道蛋白兩種類型。
（一）離子載體
離子載體，是疏水性的小分子，可溶于雙脂層，提高所轉(zhuǎn)運(yùn)離子的通透率，多為微生物合成，是微生物防御被捕食或與其它物種競爭的武器，
離子載體也是以被動(dòng)的運(yùn)輸方式運(yùn)輸離子，可分成可動(dòng)離子載體和通道離子載體兩類：
可動(dòng)離子載體：如纈氨霉素能在膜的一側(cè)結(jié)合K+，順著電化學(xué)梯度通過脂雙層，在膜的另一側(cè)釋放K+，且能往返進(jìn)行。其作用機(jī)理就像虹吸管可以使玻璃杯中的水跨越杯壁屏障，向低處流動(dòng)一樣。此外，2，4-二硝基酚（DNP）、羰基-氰-對-三氟甲氧基苯肼（FCCP）可轉(zhuǎn)運(yùn)H+，離子霉素可轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2+.