Algumas substâncias movem-se de regiões onde sua concentração é baixa para outras onde a sua concentração é maior. Por essa razão, afirmamos que elas se movem contra um gradiente de concentração. Para que isso ocorra, é necessária a ação de proteínas carreadoras, denominadas de proteínas de transporte, além de um gasto de energia. Esse transporte através da membrana, que ocorre apenas em células vivas, é denominado de transporte ativo.
As proteínas carreadoras abrem-se e permitem a entrada da substância do lado da membrana onde há a menor concentração. Em seguida, ela se abre na outra face, permitindo a liberação da substância do lado da membrana onde há maior concentração. Nesse processo em que a proteína altera a sua forma para permitir a entrada e saída de substâncias, ocorre o gasto de energia. A energia utilizada é produzida por meio da transferência de um grupo fosfato de moléculas de ATP (adenosina trifosfato) para a proteína.
→ Bomba de sódio e potássio
O exemplo mais conhecido de transporte ativo é a bomba de sódio e potássio. A concentração dos íons sódio (Na+) fora da célula é maior que em seu interior, sendo que os íons potássio (K+) apresentam maior concentração dentro da célula. Assim, a bomba funciona transportando os íons, simultaneamente, no sentido contrário ao seu gradiente de concentração. Para cada três íons sódio que saem da célula, entram dois íons potássio. Surge, então, uma diferença de cargas elétricas entre os dois lados da membrana, que fica positiva no lado extracelular e negativa no lado citoplasmático. Essa diferença é importante, por exemplo, no processo de transmissão dos impulsos nervosos.
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