Aktif taşıma, çözünen maddelerin konsantrasyonlarına veya elektrokimyasal gradyanlarına karşı biyolojik bir zar boyunca pompalanmasıdır. Hücrelerin, sitoplazma içindeki küçük çözünenleri, çevreleyen sıvınınkinden daha yüksek konsantrasyonlarda tutma kabiliyeti, hücre yaşamında önemli bir faktördür. Örneğin birçok hayvan hücresi, çevrelerinden önemli ölçüde farklı olan sodyum ve potasyum konsantrasyonlarını korur. Aktif taşıma, hücrelerin yalnızca uygun çözünme seviyelerini korumasını değil aynı zamanda elektrokimyasal bir gradyan boyunca iyonları pompalamasını sağlar. Bu işlem, hücresel çalışmayı güçlendirmek için zarara dokunabilecek bir voltaj oluşturur.
Aktif taşımayı anlamak için önce pasif taşımayı anlamak gerekir. Termodinamiğin ikinci yasasına göre, ek enerji girişi olmadan, parçacıklar her zaman bir düzenden bir hastalık durumuna geçecektir. Hücresel trafik söz konusu olduğunda, bu, küçük çözünenlerin doğal olarak daha yüksek konsantrasyonlu düzenli bölgelerden düşük konsantrasyonlu daha az düzenli bölgelere hareket edeceği anlamına gelir. Bu bir konsantrasyon gradyanında difüzyon olarak bilinir. Pasif taşıma, çözünen maddelerin konsantrasyon gradyanı aşağı doğru bir zar boyunca doğal hareketidir.
Aktif taşıma sırasında, hücre çözünenlerin doğal difüzyonuna karşı çalışmalıdır. Bunu yapmak için, özel taşıma proteinleri hücresel zara yerleştirilmiştir. Adenozin trifosfatla (ATP) taşınan proteinler, seçici çözeltileri hücre içine veya dışına seçici olarak hareket ettirir. ATP'nin bu çalışmasına güç vermesinin ortak bir yolu, terminal fosfat grubunu, protein proteininde bir şekil değişimini tetikleyerek taşıma proteinine bağışlamaktır. Yapısal değişim, proteinin hücre dışı yüzeyine bağlanmış çözünenleri hücrelerin içine hareket ettirmesine ve serbest bırakmasına neden olur.
Bu tip aktif taşıma proteinine bir örnek sodyum-potasyum pompasıdır . Çoğu hayvan hücresi, hücre dışı ortamda bulunandan daha yüksek bir potasyum konsantrasyonuna ve daha düşük bir sodyum konsantrasyonuna sahiptir. Sodyum iyonları pozitif bir yük taşıdığından ve potasyum iyonları negatif bir yük taşıdığından, bu dengesizlik sadece bir konsantrasyon gradyanını değil, aynı zamanda bir elektrokimyasal gradyanı da temsil eder. Sodyum-potasyum pompaları, içine getirdikleri her iki potasyum iyonu için üç sodyum iyonunu hücre dışına taşır ve bir bütün olarak hücre üzerinde net negatif yüke neden olur. Hücresel membranın her iki tarafındaki yüklerin farkı, hücrenin bir batarya görevi görmesini ve hücresel çalışmayı güçlendirmesini sağlayan bir voltaj - zar potansiyeli - yaratır.
Belirtildiği gibi, çoğu aktif nakil, ATP molekülü tarafından desteklenir. Bununla birlikte, bazen, bir çözünen, diğer maddelerin difüzyonundan yararlanarak bir hücreye geçebilir. Difüze edici maddeler, daha önce aktif taşıma ile yaratılmış bir gradyan boyunca hücreye doğru hareket ettikçe, diğer çözücüler de bunlara bağlanabilir ve zarı aynı anda geçebilir. İkincil taşıma veya birlikte taşıma olarak bilinen bu, sukrozun bitki hücrelerine taşınmasının yanı sıra kalsiyum ve glukozun hayvan hücrelerine taşınmasından sorumlu olan membran trafiği şeklidir.
