溶质穿过细胞膜的运输对于代谢过程至关重要，例如维持细胞大小和体积、产生动作电位、交换营养物质和气体等。膜运输可以是被动的或主动的。它可以是简单的扩散、促进或由转运蛋白（如转运蛋白和通道）辅助的介导运输。

转运蛋白促进溶质的主动或被动移动。它们可以允许单分子沿其浓度或电化学梯度向下传输。同时，一些转运蛋白还可以沿相同或相反的方向同时运输两个不同的分子。转运蛋白可以利用来自 ATP 水解的能量来对抗其浓度或电化学梯度移动溶质。转运蛋白特别参与维持细胞稳态、氨基酸、单糖、离子等溶质的跨细胞转运。

通道形成跨膜孔，使溶质能够被动运输。门控通道仅在特定条件下打开，而非门控通道始终打开，允许离子沿其浓度梯度连续通过它们。通道具有多种功能，如信号转导、跨上皮转运、pH 调节等。

通道比运输车起得更快。例如，当我们触摸热表面或轻拍背部时，检测到这一动作的受体是阳离子门控通道，它们会响应这些刺激而打开，并帮助我们在几秒钟内做出反应。

非功能性转运蛋白的临床效果

许多疾病是由于膜转运蛋白调节的突变或缺陷引起的。囊性纤维化是由于上皮细胞中无功能的氯离子转运蛋白引起的，这会导致肺部粘液过多积聚。膜转运蛋白 ABC（ATP 结合盒）家族的一些成员会导致癌细胞对化疗产生耐药性，从而限制治疗效果。2 型糖尿病患者的葡萄糖耐量不良主要是由于肌肉和脂肪组织中的葡萄糖转运蛋白缺陷。