Pese a la ayuda de las proteínas transportadoras, la difusión facilitada todavía se considera transporte pasivo porque el soluto transportado se desplaza a favor de gradiente de concentración. La difusión facilitada acelera el transporte de un soluto y proporciona un tránsito eficiente a través de la membrana, pero no altera la dirección del transporte. Algunas proteínas de transporte, sin embargo, pueden desplazar solutos a través de la membrana plásmatica en contra de sus gradientes de concentración, desde el lado donde están menos concentrados hacia el lado donde están más concentrados.

La necesidad de energía en el transporte activo

Bombear una molécula a través de una membrana en contra de su gradiente de concentración requiere trabajo; la célula debe consumir energía. Por esa razón, este tipo de paso a través de las membranas se denomina transporte activo. Las proteínas de transporte que mueven un soluto en contra de un gradiente de concentración son todas proteínas transportadoras, más que canales proteicos. Esto tiene sentido porque cuando los canales proteicos están abiertos, éstos simplemente permiten que las moléculas fluyan a favor de su gradiente de concentración, en lugar de apoderarse de esas moléculas y transportarlas en contra de su gradiente.

El transporte activo permite a una célula mantener concentraciones internas de pequeñas moléculas que difieren de las concentraciones de sus alrededores. Por ejemplo, en comparación con el medio ambiente, una célula animal tiene una concentración mucho más elevada de iones potasio y una concentración mucho más baja de iones de sodio. La membrana plasmática contribuye a mantener estos pronunciados gradientes bombeando sodio hacia fuera de la célula y potasio hacia dentro de ella.

Como en otros tipos de trabajo celular, el ATP proporciona la energía para la mayor parte del transporte activo. Una manera a través de la que el ATP puede impulsar el transporte activo es transfiriendo su grupo fosfato terminal directamente a la proteína transportadora. Esto puede inducir a que la proteína cambie su configuración de forma que transloque un soluto unido a la proteína a través de la membrana. Un sistema de transporte que trabaja de esta manera es la bomba de sodio y potasio, que intercambia sodio (Na+) por potasio (K+) a través de la membrana plasmática de las células animales.