การลำเลียงสารและเยื่อหุ้มภายในเซลล์

สารต่างๆ หมุนเวียนอยู่ในเซลล์โดยบรรจุอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ ("การเคลื่อนย้ายเนื้อหาภายในเซลล์ในภาชนะ") การจัดเรียงสารและการเคลื่อนที่ของสารเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการมีโปรตีนตัวรับพิเศษในเยื่อหุ้มเซลล์ของคอมเพล็กซ์โกลจิ การขนส่งผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ รวมถึงเยื่อหุ้มพลาสมา (ไซโตเล็มมา) เป็นหนึ่งในหน้าที่ที่สำคัญที่สุดของเซลล์ที่มีชีวิต การขนส่งมีสองประเภท ได้แก่ การขนส่งแบบพาสซีฟและแบบแอ็กทีฟ การขนส่งแบบพาสซีฟไม่ต้องการการใช้พลังงาน การขนส่งแบบแอ็กทีฟขึ้นอยู่กับพลังงาน

การเคลื่อนย้ายโมเลกุลที่ไม่มีประจุแบบพาสซีฟเกิดขึ้นตามการไล่ระดับความเข้มข้นโดยการแพร่กระจาย การเคลื่อนย้ายสารที่มีประจุขึ้นอยู่กับความต่างศักย์บนพื้นผิวของไซโทเลมมา โดยทั่วไปแล้ว พื้นผิวไซโทพลาสซึมด้านในของเยื่อหุ้มเซลล์จะมีประจุลบ ซึ่งช่วยให้ไอออนที่มีประจุบวกสามารถแทรกซึมเข้าไปในเซลล์ได้

การเคลื่อนที่ของไอออนหรือโมเลกุลจากโซนที่สารเหล่านี้มีความเข้มข้นสูงไปยังโซนที่มีความเข้มข้นต่ำกว่าเรียกว่าการแพร่ โปรตีนขนส่งเฉพาะที่สร้างขึ้นในเยื่อหุ้มเซลล์จะขนส่งโมเลกุลขนาดเล็กผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ โปรตีนขนส่งแต่ละชนิดจะขนส่งโมเลกุลประเภทหนึ่งหรือสารประกอบเพียงชนิดเดียว โปรตีนทรานส์เมมเบรนเป็นตัวพาหรือสร้าง "ช่องทาง" การแพร่อาจเป็นกลางได้เมื่อสารที่ไม่มีประจุผ่านระหว่างโมเลกุลของไขมันหรือผ่านโปรตีนไซโตเลมมาที่สร้างช่องทาง การแพร่แบบ "อำนวยความสะดวก" เกิดขึ้นโดยการมีส่วนร่วมของโปรตีนขนส่งเฉพาะที่จับสารและขนส่งผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ การแพร่แบบ "อำนวยความสะดวก" เร็วกว่าการแพร่แบบเป็นกลาง

การขนส่งแบบแอคทีฟดำเนินการโดยโปรตีนตัวพา ซึ่งใช้พลังงานที่เกิดจากการไฮโดรไลซิสของ ATP รวมถึงศักย์ไฟฟ้า (ประจุไฟฟ้า) ที่แตกต่างกันบนพื้นผิวต่างๆ ของเยื่อหุ้มเซลล์ การขนส่งแบบแอคทีฟเกิดขึ้นโดยขัดกับระดับความเข้มข้น ศักย์ของเยื่อหุ้มเซลล์จะคงอยู่ที่ไซโทเลมมาด้วยความช่วยเหลือของปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียม ปั๊มนี้ซึ่งปั๊มไอออน K ⁺เข้าไปในเซลล์โดยขัดกับระดับความเข้มข้น และไอออน Na ⁺เข้าไปในพื้นที่นอกเซลล์ เป็นเอนไซม์ ATPase ด้วย ATPase ไอออน Na ⁺จะถูกถ่ายโอนผ่านเยื่อหุ้มเซลล์และขับออกสู่สิ่งแวดล้อมนอกเซลล์ และไอออน K ⁺จะถูกถ่ายโอนเข้าสู่เซลล์ ATPase ยังดำเนินการขนส่งกรดอะมิโนและน้ำตาลแบบแอคทีฟอีกด้วย