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细胞膜是细胞与外界环境之间的重要屏障。不同大小和性质的物质，如小分子、大分子和离子，需要通过不同的方式才能穿越细胞膜。这些跨膜运输方式根据是否需要载体蛋白和消耗ATP，可以分为被动运输和主动运输两大类。
被动运输是物质跨膜运输的基本方式之一。在这个过程中，物质会顺着浓度梯度，从高浓度的一侧向低浓度的一侧扩散。这个过程不需要细胞消耗ATP提供能量，完全依靠物质分子的自然运动。被动运输包括自由扩散、协助扩散和渗透三种具体形式。
被动运输有两种主要形式。第一种是自由扩散，小分子物质如氧气、二氧化碳和水分子可以直接穿过磷脂双分子层。第二种是协助扩散，一些物质如葡萄糖需要载体蛋白的协助才能通过细胞膜，但仍然是顺浓度梯度进行的，不消耗ATP。
主动运输与被动运输相反，是物质逆浓度梯度进行的跨膜运输。在这个过程中，物质从低浓度的一侧被运输到高浓度的一侧，这需要载体蛋白的协助，并且必须消耗ATP提供能量。典型的例子包括钠钾泵和钙泵等离子泵的工作过程。