受動輸送:
* 単純な拡散: これは、濃度勾配に続いて、高濃度の領域から低濃度の領域への細胞膜を横切る分子の動きです。これには、セルからのエネルギー入力は必要ありません。例には、酸素、二酸化炭素、および水のような小さな無充電分子が含まれます。
* 促進拡散: これには、輸送タンパク質と呼ばれる膜タンパク質の使用が含まれます。これらのタンパク質は特定の分子に結合し、濃度勾配に続いて膜を横切って移動するのに役立ちます。このプロセスは、単純な拡散よりも高速ですが、それでもエネルギーは必要ありません。例には、赤血球膜を横切るグルコース輸送が含まれます。
アクティブトランスポート:
* プライマリアクティブトランスポート: これには、通常、ATPからのエネルギーの直接的な使用が含まれ、濃度勾配に対して分子を移動します。これには、ポンプと呼ばれる特殊な膜タンパク質が必要です。例には、ナトリウムイオンを細胞から移動させ、カリウムイオンを細胞に移動させ、細胞の電気化学勾配を維持するナトリウムポタスシウムポンプが含まれます。
* 二次アクティブトランスポート: これは、1つの分子の濃度勾配に保存されたエネルギーを使用して、その濃度勾配に対して別の分子の動きを促進します。これにはまだ膜タンパク質が必要ですが、ATPを直接使用しません。例には、腸細胞へのグルコースの輸送とナトリウムイオンの動きが含まれます。
その他のメカニズム:
* エンドサイトーシス: このプロセスには、膜に小さなポケットを形成することにより、大きな分子または粒子を飲み込む細胞が含まれます。これらのポケットはピンチオフし、セル内の小胞になります。エンドサイトーシスには、食作用(固体粒子の飲み込み)やピノサイトーシス(液体の飲み込み)など、いくつかの種類のエンドサイトーシスがあります。
* エキソサイトーシス: これはエンドサイトーシスの逆であり、細胞はこれらの物質を含む小胞を細胞膜と融合させることにより、細胞の外側の分子または粒子を放出します。
特定の小分子に使用される特定のメカニズムは、そのサイズ、電荷、および化学的特性、および特定の細胞タイプに依存します。