细胞膜对于一个生命体来讲，究竟意味着什么呢？首先这个细胞膜将这个生命体与外界分隔开来，使这个生命体内部更为安全，也有更多的可能性。其次，由于这个膜的存在，使得这个细胞内部的能量与遗传物质并不再是漂无定所的状态，能量与遗传物质的距离变得更近，二者结合的可能性也更大。
对于动物细胞来讲，毫无疑问细胞膜就是细胞的边界，那么对于植物细胞来讲，为什么细胞壁不是细胞膜的边界呢？
对于一个细胞膜来讲，这个细胞膜必须要具备三个作用，第一就是可以将细胞内和外界分隔开，第二就是可以控制物质进出细胞，第三就是可以和其他细胞进行信息交流。细胞壁并不能选择性的控制物质进出，而是具有全透性，可以让所有物质都进出细胞。
那细胞膜究竟是如何有选择性的控制物质进出的？我猜想细胞膜可能是根据物质的大小和它们的性质来判断让谁进或不让谁进。依据物质大小，我们可以将物质分为两类，一类是小分子，一类是大分子，小分子又可以分成气体小分子，水，脂溶性小分子以及一些有机小分子，比如葡萄糖，氨基酸，核苷酸，还有某些离子。而大分子物质则包括多糖，蛋白质，核酸等。 气体小分子，水和脂溶性小分子可以直接从磷脂分子缝隙穿过，葡萄糖，氨基酸，核苷酸借助蛋白质通过，但是不需要消耗能量，而某些离子既需要借助蛋白质通过同时又需要消耗能量。对于那些大分子物质，它们没有办法借助蛋白质通过，根据我们之前对变形虫的学习，我们猜想细胞对于这类大分子物质应该也是采取胞吞和胞吐的方式。
那气体小分子水和脂溶性小分子是如何不耗能，直接从磷脂分子缝隙穿过的呢？根据实验我们发现，当半透膜两侧的溶液有浓度差时，水就会顺着水的浓度梯度跨膜运输，以此达到半透膜两侧溶液的浓度相等。水分子或其他溶剂透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，我们将它称之为渗透作用。
我们取一个人体内的红细胞首先先将这个红细胞放在0.9%的氯化钠溶液当中。这个红细胞的形态并没有发生变化，而当我们将这个红细胞再次放进浓度小于0.9%的氯化钠溶液当中，这个红细胞就开始膨胀，这说明这个红细胞正在不断吸水。然而当我们把这个红细胞放到浓度大于0.9%的氯化钠溶液当中，这个红细胞发生了皱缩，这代表这个红细胞，此时正在失水。
由此我们可以发现，我们人体内的细胞膜，其实就是一个半透膜。而我们体内的气体小分子水和脂溶性小分子，就是以这样顺浓度梯度的方式进行扩散，且不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。我们将这样的方式称为被动运输，被动运输的原理就是渗透作用。
但是，自由扩散的效率极低，而我们体内对于水的需求量又是极大的。那我们身体内的物质是否除了自由扩散，还有其他进出细胞的方式呢？在之前我们对细胞膜的了解中，我们知道细胞膜表面的磷脂双分子层上还镶嵌着一些蛋白质，而这些蛋白质其实就是一个个的蛋白质通道，他们可以帮助物质进行跨膜运输。而对于水来讲，进出细胞除了从磷脂层缝隙自由扩散外，还可以借助转运蛋白。转运蛋白分为通道蛋白和载体蛋白，通道蛋白不需要与运输分子结合， 载体蛋白需要与运输分子结合。一种转运蛋白只针对一种物质，这就是转运蛋白的专一性。而这样需要借助转运蛋白的。运输方式我们称为协助扩散。协助扩散同样是被动运输的一种，和自由扩散一样，是顺着浓度梯度的跨膜运输且不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
那被动运输的影响因素都有什么呢？对于自由扩散来讲，影响因素只要有温度和半透膜，内外物质的浓度梯度。而对于协助扩散来讲，除了以上两点，还有转运蛋白的数量。
对于被动运输来讲，其运输动力就是细胞外部的浓度高于细胞内部的浓度。可是我们身体中并不是总是细胞外的浓度高于细胞内的浓度，就比如小肠液中葡萄糖及氨基酸浓度就低于小肠上皮细胞内的葡萄糖及氨基酸的浓度。但同时小肠液中的葡萄糖和氨基酸又要进入小肠上皮细胞，那么这样逆浓度梯度的跨膜运输如何实现呢？
根据我们之前学习的被动因素，我们猜想逆浓度梯度进行的跨膜运输肯定是需要载体蛋白的协助的，并且它并没有天然的一个浓度差提供势能，所以这样逆浓度梯度的跨膜运输需要消耗细胞内通过化学反应释放的能量。
通过观察我们发现。这样逆浓度梯度的跨膜运输有两种，第1种就是细胞外浓度低于细胞内浓度，物质借助载体蛋白以及atp从浓度低的地方运输到浓度高的地方。第2种就是细胞膜上的离子泵，离子泵通常可以运输多种离子。原本一个载体蛋白只能运输一种离子，而现在由于有了能量ATP，这个载体蛋白可以变化它的形状，与另外一种离子结合。
像这样物质逆浓度梯度或电化学梯度，由浓度低的一侧向浓度高的一侧进行跨膜转运，由载体蛋白协助或借道，同时需要消耗细胞内化学反应释放的能量的运输方式，我们称它为主动运输。
现在我们已经解决了气体分子，水和脂溶性小分子以及一些离子的运输问题。那么像多糖，蛋白质，核酸等这些大分子物质应该如何进出细胞呢？
通过观察我们发现。大分子物质是通过胞吞和胞吐进出细胞的。胞吞就是大分子物质与膜上蛋白质结合，使得这部分细胞膜内陷形成小囊，包围大分子物质，随后小囊与细胞膜分离，形成囊泡，进入细胞内部。而胞吐就是细胞内部形成囊泡，囊泡，移动到细胞膜处与细胞膜融合，随后排出大分子物质。胞吞和胞吐和膜内外浓度差没有关系，但是胞吞需要大分子物质和蛋白质的结合，而胞吐就不需要和蛋白质结合。
主动运输相较于被动运输而言更具主动性，细胞对于物质的摄取也不再仅仅依靠半透膜两边的浓度差，而是可以自由的获取自己所需的物质。而这也使得我们的医学有了更进一步的发展空间，我们可以利用生物化学技术，通过抑制某个载体蛋白的活性，使它无法运输某些物质，以此来控制人体细胞对于某些物质的吸收。
但同时被动运输也是一种极具智慧的方式，被动运输利用渗透作用，巧妙的在获取了自己必需的小分子物质的同时，如水，部分离子，气体分子和脂溶性小分子，又不需要消耗自身的能量，为人体的能量省下了不小的一笔支出。同时又辅以主动运输，也并没有失去了自身的主动性。
