سهولت نسبتا زیادی که برای نفود مواد محلول در محیط خارج به سلول وجود دارد، معمولا با تراوایی سلولی بیان میکنند. اهمیت موضوع بسیار زیاد است. تراوایی سلول اعمال تغذیه و دفع ، تبادلات مواد بین سلولی و محیط خارج را شامل میشوند. دو لایه لیپیدی عاری از پروتئین ، اساسا نسبت به مولکولهای بزرگ قطبی و یونها ناتراوا هستند و نقل و انتقال این ترکیبات از خلال غشا در جهت یا خلاف جهت شیب الکتروشیمیایی بوسیله پروتئینهای غشا انجام میشود که نقش کانال ، پمپ یا حامل غشایی را عهدهدار هستند.
انتقال از خلال غشا غیر فعال یا فعال است. انتقال غیر فعال نوعی انتشار است که طی آن یک یون یا مولکول در جهت شیب الکتروشیمیایی و یا غلظتش حرکت میکند. در این نوع انتقال انرژی مصرف نمیشود. این نوع انتقال به دو صورت انتشار ساده و انتشار تسهیل شده صورت میگیرد. در انتقال فعال از انرژی جهت انتقال یون یا مولکول در جهت عکس شیب الکتروشیمیایی آن استفاده میشود. شیب یونی در انجام بسیاری از فرایندهای زیست شناختی اهمیت دارد. مثلا تمرکز شیبهای ترانس ممبران یونهای سدیم و پتاسیم برای هدایت تحریکهای الکتریکی در اکسون یک سلول عصبی ضروری است.
انتقال فعال اولیه
منبع انرژی انتقال فعال اولیه ATP ، جریان الکترون در جهت شیب پتانسیل الکتریکی یا نور است. برای مثال پمپ سدیم_پتاسیم و پمپ کلسیم که در انتقال فعال این یونها از خلال غشا شرکت دارند، از ATP به عنوان منبع انرژی استفاده میکنند. همچنین کمپلکسهای VI , III , I زنجیره انتقال الکترون میتوکندری ، پمپ پروتون هستند و یونهای +H را در خلاف جهت شیب الکتروشیمیایی انتقال میدهند.
پمپ سدیم_پتاسیم
این پمپ که در غشای پلاسمایی سلولها بویژه سلولهای بافتهای تحریکپذیر نظیر بافتهای ماهیچهای و عصبی بهوفور یافت میشود، در انتقال فعال آنتی پورت (در خلاف جهت هم) دو کاتیون +Na و +K نقش دارد. این پمپ به ازای انتقال کاتیونهای +Na و +K در خلاف جهت شیب الکتروشیمیایی ATP را به ADP+Pi هیدرولیز میکند.
پمپ سدیم_پتاسیم به ازای هر مولکول ATP که هیدرولیز میکند، سه یون Na+ را در خلاف جهت شیب الکتروشیمیایی از سلول خارج و دو +K را در خلاف جهت شیب الکتروشیمیایی وارد سلول میکند. از اینرو ، این پمپ یک پمپ الکتروژنیک است. حدود 10درصد اختلاف پتانسیل بین دو سوی غشا از عملکرد این پمپ ناشی میشود. بهعلاوه این پمپ نقش مستقیمی در تنظیم حجم سلول و تنظیم فشار اسمزی داخل سلول ایفا میکند.