Plasmamembranen haben integrale Transmembranproteine, die am erleichterten Transport beteiligt sind. Diese Proteine werden zusammenfassend als Transportproteine bezeichnet und fungieren entweder als Kanäle für das Material oder als Träger selbst. Kanalproteine haben hydrophile Domänen, die den intrazellulären und extrazellulären Flüssigkeiten ausgesetzt sind, und einen hydrophilen Kanal durch ihren Kern, der eine hydratisierte Öffnung für gelöste Stoffe bietet, um die Membranschichten zu passieren. Der Durchgang durch den Kanal ermöglicht es polaren Verbindungen, die unpolare Mittelschicht der Plasmamembran zu umgehen, die sonst ihren Eintritt in die Zelle verlangsamen oder verhindern würde.

Aquaporine sind Kanalproteine, die es Wasser ermöglichen, die Membran mit hoher Geschwindigkeit zu passieren. Kanalproteine sind entweder immer offen oder "gated", wobei die Öffnung des Kanals reguliert wird. Die Bindung eines bestimmten Ions an das Kanalprotein kann die Öffnung steuern, oder es können andere Mechanismen oder Substanzen beteiligt sein. In einigen Geweben passieren Natrium- und Chloridionen ungehindert offene Kanäle, während in anderen Geweben ein Tor geöffnet werden muss, um den Durchgang zu ermöglichen. Ein Beispiel dafür ist die Niere, wo beide Formen von Kanälen in verschiedenen Teilen der Nierentubuli zu finden sind. Zellen, die an der Übertragung elektrischer Impulse beteiligt sind, wie Nerven- und Muskelzellen, haben in ihren Membranen geschlossene Kanäle für Natrium, Kalium und Kalzium.

Eine andere Art von Protein, die in die Plasmamembran eingebettet ist, ist ein Trägerprotein. Dieses Protein bindet eine Substanz und löst dabei eine Veränderung seiner eigenen Form aus, wodurch das gebundene Molekül von der Außenseite der Zelle in ihr Inneres bewegt wird. Je nach Gradient kann sich das Material in die entgegengesetzte Richtung bewegen. Jedes Trägerprotein ist spezifisch für eine Substanz, und es gibt eine endliche Anzahl dieser Proteine in jeder Membran. Zum Beispiel werden Glukose, Wasser, Salze, Ionen und Aminosäuren, die vom Körper benötigt werden, in einem Teil der Niere gefiltert. Dieses Filtrat, zu dem auch Glukose gehört, wird dann in einem anderen Teil der Niere resorbiert. Da es für Glukose nur eine endliche Anzahl von Trägerproteinen gibt, wird der Überschuss über den Urin aus dem Körper ausgeschieden, wenn mehr Glukose vorhanden ist, als die Proteinträger verarbeiten können. Bei einem Diabetiker wird dies als "Verschütten von Glukose in den Urin" beschrieben. Eine andere Gruppe von Trägerproteinen, die als Glukosetransportproteine oder GLUTs bezeichnet werden, sind am Transport von Glukose und anderen Hexosezuckern durch Plasmamembranen im Körper beteiligt. Kanalproteine transportieren viel schneller als Trägerproteine.

Dieser Text wurde übernommen von Openstax Biology 2e, Abschnitt 5.2