La membrane plasmique est une couche huileuse de molécules de graisse qui empêche l'eau et les sels de passer à travers. Alors, comment l'eau, les sels et les grosses molécules comme les sucres entrent-elles dans les cellules? Ces molécules sont essentielles pour les êtres vivants. La membrane contrôle ce qui entre et sort en ayant des canaux de protéines qui agissent comme des entonnoirs dans certains cas et des pompes dans d'autres cas. Le transport passif ne nécessite pas de molécules d'énergie et se produit lorsqu'un entonnoir s'ouvre dans la membrane, laissant passer les molécules. Le transport actif nécessite de l'énergie, car les machines protéiques attrapent activement les molécules d'un côté de la membrane et les poussent de l'autre côté.
Transport passif par les canaux
La manière la plus simple d'utiliser une membrane cellulaire contrôler ce qui entre et sort est d'avoir un canal protéique qui correspond à un seul type de molécule. De cette façon, la cellule peut contrôler le flux d'eau, de sels ou d'ions hydrogène qui rendent un liquide acide ou non acide. Les aquaporines sont des canaux protéiques qui permettent à l'eau de traverser librement la membrane cellulaire. Puisque l'eau ne se mélange pas à l'huile et que la membrane cellulaire est huileuse, l'eau ne peut pas entrer ou sortir librement d'une cellule. Les aquaporines permettent aux molécules d'eau de s'écouler dans les cellules en une seule ligne.
Symport et Antiport
La diffusion est le mouvement aléatoire mais directionnel des molécules d'un endroit où il y en a beaucoup à un endroit où il y a peu d'entre eux. Le flux de molécules descendant ce gradient, ou la différence de concentration, est comme le flux d'eau dans une chute d'eau. C'est une forme d'énergie qui peut être utilisée pour faire d'autres choses. Les pompes à protéines dans la membrane peuvent exploiter le flux naturel d'ions de sel à travers une membrane pour pomper dans d'autres types d'ions ou de molécules. C'est comme faire du stop. Le pompage d'une molécule dans le même sens que la molécule diffusante s'appelle symport. Le pompage d'une molécule dans la direction opposée de la molécule diffusante est appelé antiport.
Transport actif
Laisser les molécules diffuser leur gradient n'a pas besoin d'énergie, mais pomper ces molécules dans d'autres directions faire le gradient en premier lieu nécessite de l'énergie. Le transport actif décrit le mouvement des molécules par rapport à leurs gradients de concentration, comme le bourrage de plus de personnes dans une pièce déjà surpeuplée, et nécessite des pompes qui sont alimentées par une molécule d'énergie appelée ATP (adénosine triphosphate). L'ATP est comme une batterie rechargeable. Chaque utilisation libère une secousse d'énergie qui transforme un ATP dans son état non chargé appelé ADP. ADP peut être rechargé en ATP. Les protéines qui pompent les molécules contre leur gradient ont une poche dans laquelle l'ATP s'adapte.
Exocytose et endocytose
Les cellules peuvent déplacer de grosses molécules ou de grands mélanges de molécules à travers leur membrane. Ce type de chargement est trop gros pour être pompé ou trop diversifié pour être contrôlé par un seul canal. Le mouvement de ce type de matériau à travers une membrane nécessite le processus de pincement ou de fusion des poches de membrane. L'endocytose est le processus par lequel la membrane cellulaire se coince vers l'intérieur pour avaler une molécule qui se trouve à l'extérieur de la cellule. L'exocytose est le processus de transport dans lequel une poche de membrane à l'intérieur de la cellule pénètre dans la membrane de surface de la cellule. Cette collision relie la poche à la membrane de surface, provoquant la rupture de la poche et la libération de son contenu à l'extérieur de la cellule. Le contenu se retrouve à l'extérieur parce que la membrane cassée de la poche devient une partie de la membrane de surface - comme deux gouttelettes d'huile d'olive qui fondent pour former une plus grosse gouttelette sur l'eau.
