人教版小學生物選修1用一章來探討物質的跨膜運輸，因為細胞生物學的發展，原先的一些觀點須要更新，好多老師對其中的一些問題倍感詫異，筆者就此說說常常碰到的幾個疑團。
一、水究竟是怎樣通過細胞膜的？
1.水可以通過自由擴散通過細胞膜。
有些老師會倍感疑惑：細胞膜上的磷脂分子的尾部不是疏水性的嗎？也就對水份子是排拆的了，那為何還有水份子能通過呢？
水份子是能通過單純的磷脂雙分子層的
具有極性的水份子容易穿膜可能是由于水份子十分小，可以通過脂膜運動形成的間隙。
脂膜運動形式之一：脂分子尾部的擺動：
脂肪酸鏈緊靠極性背部的擺動較小，尾部擺動較大。X射線衍射剖析顯示，在距腰部第9個碳原子之后的脂肪酸鏈已有較為有序變為無序狀態，有些可能折疊成“小結”，這有助于解釋極性的水份子比較容易通過細胞膜的現象。
2.水可以通過水通道進行協助擴散。
協助擴散，俗稱推動擴散（），其運輸特性是：①比自由擴散轉運速度高；②存在最大轉運速度；在一定限度內運輸速度同物質含量成反比。如超過一定限度，含量再降低，運輸也不再降低。因膜上載體蛋白的結合位點已達飽和；③有特異性，即與特定溶質結合。這類特殊的載體蛋白主要有離子載體和通道蛋白（包括離子通道和水通道）兩種類型。
常年以來,普遍覺得細胞內外的水份子是以簡單擴散的形式透過脂單層膜。后來發覺個別細胞在低滲氨水中對水的私密性很高,很無法簡單擴散來解釋。如將紅細胞移入低滲氨水后，很快吸水膨脹而溶血，而水生昆蟲的卵母細胞在低滲堿液不膨脹。因而，人們猜想水的跨膜轉運不僅簡單擴散外,還存在某種特殊的機制,并提出了水通道的概念。
1988年Agre在分離純化紅細胞膜上的Rh血型抗體時，發覺了一個28KD的疏水性跨膜蛋白，稱為(-)，1991年得到的cDNA序列，Agre將的mRNA注入馬拉維爪蟾的卵母細胞中，在低滲氨水中，卵母細胞迅速膨脹，并于5分鐘內斷裂，純化的置入脂類體，也會得到同樣的結果。細胞的這些吸水膨脹現象會被Hg2+抑制，而這是已知的抑制水通透的處理舉措。這一發覺闡明了細胞膜上確實存在水通道，Agre為此而與離子通道的研究者共享2003年的諾貝爾物理獎。
1988年在人體細胞中發覺了一種存在生物膜上的分子量為28000的具有通透水份功能的內在蛋白被稱為水通道蛋白(water)或稱為水孔蛋白(,AQPs)，不久便否認在動物的細胞膜及液泡膜上也有水通道蛋白的存在。水通道蛋白不具有“水泵”功能，其作用是通過減少水越膜運動的阻力而使細胞間水份遷移的速度推進。水通道蛋白的嵌入使生物膜對水的通透能力大大提升，因而可以通過改變水孔蛋白的活性和調節水孔蛋白在膜上的產率兩種途徑來調節膜對水的通透能力。
而Agre發覺的水通道并不是在所有的細胞膜都有存在。
目前在人類細胞中已發覺的這種蛋白起碼有11種，被命名為水通道蛋白（，AQP），均具有選擇性的讓水份子通過的特點。在植物中如心臟、眼睛、腦中都存在水通道。在實驗動物擬南芥（）中已發覺35個這類水通道。
在有水通道的情況下，水通過細胞膜的擴散有快得多。
為此，水通過細胞膜有2種形式
（1）.沒有水通道存在的時侯，以自由擴散通過
（2）.在有水通道存在的時侯，因為通過水通道要比通過磷脂的速度快得多，所以主要以協助擴散方法通過細胞膜
二、離子通過細胞膜的運輸一定就是主動運輸嗎？
離子可以通過主動運輸進出細胞膜。也可以通過離子通道進行協助擴散進出細胞膜。如Na+通過神經細胞膜內流是協助擴散，外流是主動運輸；K+內流是主動運輸，外流是協助擴散。正常情況下膜外鈉離子低于膜內；膜內鉀離子低于膜外。
通道蛋白所介導的被動運輸，容許適合大小的分子和離子通過。離子通道是門控的，多數情況下離子通道呈關掉狀態，只有在膜電位變化、化學訊號或壓力剌激后才開啟。
靜息電位是K+的擴散電位，也就是說K+的私密性比Na+的私密性強，Na+由離子通道向細胞內擴散能力比K+子通道向細胞外擴散能力弱。細胞內K+含量低于細胞外，靜息電位是K+的擴散電位，而鉀-鈉泵能把細胞外的K+不斷的運輸回細胞內是一個耗能的過程，是主動運輸。因而，Na+通過神經細胞膜內流是順含量梯度經過離子通道的協助擴散細胞膜水通道，外流是逆含量梯度經過鉀-鈉泵的主動運輸；K+內流是逆含量梯度經過鉀-鈉泵的主動運輸細胞膜水通道，外流是順含量梯度經過離子通道的協助擴散。