Sel terus menerus memindahkan bahan masuk dan keluar melalui dinding sel mereka. Transpor terfasilitasi adalah salah satu cara untuk memindahkan bahan-bahan tersebut tanpa menghabiskan energi seluler. Dalam transpor difasilitasi, material bergerak menuruni gradien konsentrasi. Dengan kata lain, mereka bergerak dari area konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah, seperti difusi pasif. Namun, keberadaan membran sel mencegah difusi pasif tidak memindahkan bahan dengan mudah, karena lipid bilayer sangat kedap terhadap ion. Molekul nonpolar kecil seperti O2 dan CO2 larut dalam lipid dan berdifusi dengan cepat melintasi membran bilayer lipid.

Molekul polar yang tidak bermuatan seperti air dan urea juga berdifusi melintasi lapisan ganda, tetapi pada kecepatan yang lebih lambat. Molekul bermuatan, bagaimanapun, tidak siap berdifusi melintasi membran lipid bilayer dan mereka membutuhkan bantuan tambahan.

Dalam transpor terfasilitasi, protein membran membantu difusi bahan melalui membran sel. Protein mengikat molekul yang diangkut pada permukaan membran, kemudian meneruskannya ke protein interior yang biasanya membentuk saluran atau pori dalam membran. Protein ini disebut protein transpor.

Protein Pembawa

Salah satu jenis protein transpor dikenal sebagai protein pembawa. Ketika molekul target yang akan diangkut berikatan dengannya, ia mengalami perubahan konformasi yang memindahkan molekul dari satu sisi membran ke sisi lainnya. Biasanya hanya ada satu protein target per protein pembawa, dan ada sejumlah terbatas pada membran sel. Keterbatasan pada protein-protein ini kadang-kadang dapat membatasi ketersediaan bahan dalam sel.

Protein transporter glukosa 1 (GLUT1) adalah contoh protein pembawa untuk pengangkutan glukosa yang difasilitasi ke dalam sel. Glukosa diperlukan untuk produksi energi dalam sel. Pasokan glukosa disediakan melalui plasma darah. GLUT1 memiliki 12 segmen heliks hidrofobik yang tersusun di sekitar saluran pusat yang dilalui glukosa. Tingkat difusi terfasilitasi glukosa ke dalam sel sekitar 50.000 kali lebih besar dari difusi tanpa katalis melalui membran. GLUT1 memungkinkan rendahnya tingkat penyerapan glukosa untuk mempertahankan respirasi dalam sel.

Saluran

Kategori lain dari protein transpor adalah salurannya. Protein saluran memiliki bagian hidrofilik di bagian dalam dan luar membran, dan bagian hidrofob yang menembus membran yang membentuk saluran. Bagian dalam saluran adalah hidrofilik, sehingga molekul polar dapat berdifusi melaluinya.

Aquaporins adalah salah satu jenis saluran protein yang mengangkut air atau zat terlarut kecil. Mereka sangat lestari dalam bakteri, tanaman, dan hewan. Lebih dari 10 isoform aquaporin telah diidentifikasi dalam sel mamalia. Protein ini diekspresikan secara berbeda dalam berbagai jenis sel dan jaringan, yang menunjukkan bahwa masing-masing memiliki peran spesifik dalam organnya.

Reseptor asetilkolin adalah tipe lain dari saluran protein. Ini memediasi transmisi sinyal saraf melintasi sinapsis, atau persimpangan antara neuron. Reseptor terbuka sebagai respons terhadap pengikatan asetilkolin. Protein saluran yang terbuka pada pengikatan ligan disebut saluran yang diberi ligan.