選択的に透過性膜は、リン脂質の二重層であるリン脂質二重層で構成されています。リン脂質は、親水性(水性)頭と疎水性(水嫌い)尾を持つ分子です。親水性の頭は外側に向かい、そこで水と相互作用し、疎水性の尾は内側に向き、そこで水を避けます。
リン脂質のこの配置は、水を含むほとんどの分子にとって不浸透性の障壁を作り出します。ただし、酸素、二酸化炭素、グルコースなどの一部の分子は、拡散により膜を通過できます。拡散とは、高濃度の領域から低濃度の領域への分子の動きです。
ナトリウムやカリウムイオンなどの他の分子は、拡散によって膜を通過することはできません。これらの分子は、チャネルまたはポンプを介して膜を通過することができます。チャネルは、膜に毛穴を形成するタンパク質であり、特定の分子が通過できるようにします。ポンプは、エネルギーを使用して、低濃度の領域から高濃度の領域まで、濃度勾配に対して分子を移動するエネルギーを使用するタンパク質です。
細胞膜の選択的透過性は、細胞と生物の適切な機能を維持するために不可欠です。細胞が栄養素を取り入れ、廃棄物を取り除くことができます。また、細胞は適切な水バランスを維持し、環境の変化に反応することができます。