3. Ämnestransport över cellmembranet och i cellen

Cellmembranet utgör cellens yttre gräns och är selektivt, dvs. det låter vissa ämnen passera fritt medan andra kan passera på vissa villkor. Cellmembranet är uppbyggt at ett dubbellipidlager som består av fosfolipider. Fosfolipidernas fosfatända är hydrofil medan fettsyreändan är hydrofob. Detta gör att vattenslösliga ämnen kan passera endast geom små öppningar i cellmembranet, s.k. transportkanaler. Dessa kanaler är proteiner som löper genom hela cellmembranet.

Vatten och småmolekylära ämnen kan passera någorlunda fritt genom cellmembranets transportproteiner utan att det krävs energi, detta kallas passiv transport. Ämnen förflyttas i regel från den sida av cellmembranet där koncentrationen av ämnet är högre mot den sida där koncentrationen är lägre. Om transporten måste gå i motsatt riktning krävs det energi, s.k. aktiv transport.

Då ett ämne förflyttas neråt längs koncentrationsgradienten kallas det för diffusion, tex. då syrgas diffunderar in från inandningsluften till kapillärerna i lungblåsorna. Om ämnet inte kan ta sig genom cellmembranets öppningar fyttar i stället vattenmolekyler till den sida av membranet som har en högre koncentration, tex. växters vattenupptagning. Detta kallas för osmos.

Jonpumpar av olika slag fungerar på aktiv väg, så också transporten av stora ämnen eller partiklar. Då krävs det en större omformning av cellmembranet, vilket kräver energi. Ett exempel på en sådan händelse är då vita blodkroppar i människans immunförsvar äter upp främmande bakterier som kommit in i någon vävnad. Då ämnen "slukas" av cellen kallas det för endocytos, och då ämnen "spottas ut" kallas det för exocytos (endo=in, exo=ut). Då endocytosen upptar fasta partiklar kallas det för fagocytos. 

Den inre transporten i cellen sköts av det endoplasmatiska nätverket samt av blåsor (vesikler) som avsnörs därifrån. Till exempel bildas det enzymfyllda lysosomer där nedbrytningen av ämnen eller partiklar sker. Även om cellerna är små behövs det ett transportsystem inom cellen. Ämnen flyttar sig inom cellen inkapslade i små vesikler (blåsor) som kan slå ihop sig med andra vesikler och med cellmembranet. Vesiklerna är egentligen små lipidbubblor.

En stor del av cellens ämnesomsättning sker i det korniga endolplasmatiska nätverket (rER) där proteiner bildas. Om proteinerna ska föras ut ur cellen flyttas de i en liten blåsa till golgiapparaten och får där sin slutliga kemiska komposition, varefter de igen flyttas i en liten blåsa vidare till cellmembranet och "töms" ut ur cellen. På rER sker proteinsyntesen eftersom där finns ribosomer.

Vesikelförflyttningen i cellen är beroende av tunna proteintrådar som genomkorsar cellen. Längs dessa s.k. mikrotubuli/mikrofilament förflyttas vesiklerna till rätt plats i cellen. Mikrotubuli fungerar också som formgivning för cellen och kan byggas upp och förstöras enligt behov.

Då cellen upptar partiklar inkapslas dessa i en blåsa som flyttas till en enzymfylld lysosom. Lysosomerna fungerar alltså som nedbrytningsplatser av ämnen, men de kan också frigöra enzymer som bryter ner och dödar cellen själv.