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在细胞膜功能方面，除了上述的能让某些物质通过的半渗透性质外，又发现细胞运送物质（如[[Na]]⁺）可与能量的流动（如主动运送）或溶质的流动（如糖、[[氨基酸]]等）相[[偶联]]，提出了细胞膜是换能器的概念。从研究[[多肽激素]]的作用中，发现[[激素]]能改变膜中[[腺苷酸环化酶]]的活性，导致细胞内[[第二信使]](cAMP)的含量发生变化，引起细胞的一系列反应，从而提出了膜能够置换信息的概念。微量的外界信息物质能引起细胞内巨大变化，引出了细胞膜有放大作用的概念。细胞膜不仅能将外界信使如[[凝集素]]、激素等吞入到细胞内或将细胞内的分泌颗粒排出细胞，而且能侧向地影响细胞膜的其他成分，从而提出了膜内分子协同的概念。在多细胞动物中细胞膜借其特化结构(细胞间连结)与相邻细胞发生密切关系，使细胞相互粘着或使相邻细胞的膜间产生[[孔道]]，让细胞内的[[小分]]子通过，从而形成邻近细胞在功能上相互联系的概念。

大多数细胞内部的Na⁺浓度比周围环境低，K⁺浓度比周围环境高。这种离子梯度的形成是主动运送的结果。这个运送体系称为钾钠泵。钾、钠泵本身即具有K⁺、Na⁺大多数细胞内部的Na浓度比周围环境低，K浓度比周围环境高。这种离子梯度的形成是主动运送的结果。这个运送体系称为钾钠泵。钾、钠泵本身即具有K、Na-[[ATP]][[酶活性]]。它水解ATP所释放的能量即可驱动K⁺、Na⁺的主动运送。细胞内、外保持Na⁺、K⁺的浓度梯度具有很重要的生理意义，它是。它水解ATP所释放的能量即可驱动K、Na的主动运送。细胞内、外保持Na、K的浓度梯度具有很重要的生理意义，它是[[神经]]、[[肌肉]]膜可兴奋的基础，也是某些细胞中氨基酸、葡萄糖运送得以进行的动力。

大多数[[动物细胞]]内[[Ca]]²⁺浓度很低(10^-5～10^-7M10～10M)而细胞外则高达10^-3M。要维持这样的浓度梯度，除内质网、线粒体外，位于细胞膜的Ca²⁺的主动运送体系或钙泵也参与调节作用。 钙泵具有Ca²⁺激活ATP酶（Ca²⁺而细胞外则高达10M。要维持这样的浓度梯度，除内质网、线粒体外，位于细胞膜的Ca的主动运送体系或钙泵也参与调节作用。 钙泵具有Ca激活ATP酶（Ca-ATP酶）活性，钙泵主动运送Ca²⁺是由ATP水解提供的能量来驱动的。ATP酶）活性，钙泵主动运送Ca是由ATP水解提供的能量来驱动的。

阴离子运送通过膜也需一定的载体，例如，红细胞膜的带3蛋白就是一种运送阴离子(Cl^-，SO厈等Cl，SO厈等)的载体。带3蛋白运送阴离子的过程是一个不需能的自发过程。