その理由は次のとおりです。
* 高分子は大きい: タンパク質、炭水化物、核酸、および脂質はすべて高分子であり、細胞膜に受動的に拡散するには大きすぎます。
* 受動輸送は濃度勾配に依存しています: 単純な拡散と促進された拡散は、濃度勾配に依存して、高濃度の領域から低濃度の領域に物質を移動します。 高分子はしばしば濃度勾配に反対する必要があります。つまり、低濃度の領域から高濃度に移動する必要があります。
* アクティブな輸送にはエネルギーが必要です: アクティブトランスポートは、エネルギー(通常はATP)を使用して、濃度勾配に対して物質を移動します。これにより、細胞は細胞の外側の低濃度で存在する場合でも、細胞が必須の高分子を蓄積することができます。
高分子を移動するアクティブな輸送プロセスの例:
* カトリウム - ポタスシウムポンプ: このポンプは、神経の衝動や筋肉収縮に不可欠な細胞膜全体の電気化学勾配を維持するために重要です。
* エンドサイトーシス: このプロセスにより、細胞はその周りに小胞を形成することにより、高分子を含む大きな粒子を飲み込むことができます。
* エキソサイトーシス: このプロセスにより、細胞は小胞と細胞膜と融合することにより、高分子を含む大きな粒子を放出できます。
受動輸送はいくつかの小さな分子の動きに役割を果たしますが、アクティブ輸送は、ほとんどの高分子を細胞膜全体に移動するための主要なメカニズムです。