Il bilayer fosfolipidico, mostrato sotto, che costituisce la membrana cellulare è parzialmente permeabile. Questo significa che impedisce selettivamente alle molecole grandi e polari e a certi ioni di passare dentro o fuori la cellula. Le proteine di trasporto sono quindi utilizzate per spostarli, essenzialmente by-passando la membrana.
Ci sono due tipi di proteine di trasporto: carrier e canale. Le proteine canale sono pori pieni d’acqua che permettono alle sostanze cariche (come gli ioni) di diffondere attraverso la membrana dentro o fuori la cellula. In sostanza, forniscono un tunnel per tali molecole polari per muoversi attraverso l’interno non polare o idrofobico del bilayer.
La molecola si muove attraverso la proteina canale lungo il suo gradiente di concentrazione o, in altre parole, da un’area di maggiore concentrazione a un’area di minore concentrazione. Questo processo è chiamato diffusione facilitata.
La maggior parte delle proteine canale sono gated, il che significa che una parte della molecola proteica all’interno della membrana può muoversi per chiudere il poro. Questo permette un maggiore controllo sullo scambio di ioni.