세포막은 선택적 투과성을 통해 물질의 출입을 조절하는데, 이러한 조절 능력은 세포막의 특수한 물리적, 화학적 구조와 막에 존재하는 단백질의 작용에서 비롯된 것입니다.
먼저 인지질 이중층은 친수성 머리와 소수성 꼬리로 구성되어, 세포 안팎의 물질 출입을 1차적으로 제한합니다.
그리고 크기가 매우 작고 비극성인 기체나 지용성 물질은 막을 직접 자유롭게 확산하는 반면 전하를 띤 이온과 포도당이나 아미노산 처럼 크기가 큰 극성 물질은 직접 통과할 수 없습니다.
그래서 통로 단백질과 운반체 단백질이 특정 물질이 지나갈 수 있는 전용 통로를 만드는 것입니다.
통로 단백질은 특정 이온이나 물 분자(아쿠아포린)가 지날 수 있는 통로를 제공하고, 운반체 단백질은 포도당 같은 특정 물질과 결합하여 자신의 구조를 변형시킴으로써 물질을 반대편으로 이동시키는 것입니다.
이런 방식으로 세포는 막단백질의 종류와 개수를 조절해 필요한 물질만 골라 흡수하거나 배출할 수 있는 것입니다.