Молекулярна модель кальцієвого каналу, вид зверху
Розчинні білки, які беруть участь в транспорті малих молекул, повинні мати високу спорідненість (афінність) до субстрату, коли він присутній у високій концентрації, і легко його вивільняти в місцях низької концентрації субстрату. Прикладом транспортних білків можна назвати гемоглобін, який переносить кисень з легень до решти тканин і вуглекислий газ від тканин до легень, а також гомологічні йому білки, знайдені в усьому їхньому царстві живих організмів.
Деякі мембранні білки беруть участь в транспорті малих молекул через мембрану клітини, змінюючи її проніцаемость.Ліпідний компонент мембрани водонепроникний (гідрофобний), що запобігає дифузії полярних або заряджених (іони) молекул. Мембранні транспортні білки прийнято поділяти на білки-канали і білки-переносники. Білки-канали містять внутрішні заповнені водою пори, які дозволяють іонів (через іонні канали) або молекулам води (через білки-аквапоріни) переміщатися через мембрану. Багато іонні канали спеціалізуються на транспорті тільки одного іона; так, калієві і натрієві канали часто розрізняють ці подібні іони і пропускають тільки один з них. Білки-переносники пов'язують, подібно ферментам, кожну стерпну молекулу або іон і, на відміну від каналів, можуть здійснювати активний транспорт з використанням енергії АТФ. «Електростанція клітини» - АТФ-синтаза, яка здійснює синтез АТФ за счётпротонного градієнта, також може бути віднесена до мембранних транспортних білків.
Запасна (резервна) функція
До таких білків належать так звані резервні білки, які запасаються в якості джерела енергії і речовини в насінні рослин (наприклад, глобуліни 7S і 11S) та яйцеклітинах тварин [75]. Ряд інших білків використовується в організмі як джерело амінокислот, які в свою чергу є попередниками біологічно активних речовин, що регулюють процеси метаболізму.
Схема трансмембранного рецептора: E - позаклітинний простір; P - клітинна мембрана; I - внутрішньоклітинного простору
рецепторная функція
Білкові рецептори можуть перебувати як в цитоплазмі, так і вбудовуватися в клітинну мембрану. Одна частина молекули рецептора сприймає сигнал, яким найчастіше служить хімічна речовина, а в деяких випадках - світло, механічний вплив (наприклад, розтягнення) та інші стимули. При впливі сигналу на певну ділянку молекули - білок-рецептор - відбуваються її конформаційні зміни. В результаті змінюється конформація іншій частині молекули, що здійснює передачу сигналу на інші клітинні компоненти. Існує кілька механізмів передачі сигналу. Деякі рецептори каталізують певну хімічну реакцію; інші служать іонними каналами, які при дії сигналу відкриваються або закриваються; треті специфічно пов'язують внутрішньоклітинні молекули-посередники. У мембранних рецепторів частина молекули, що зв'язуються з сигнальної молекулою, знаходиться на поверхні клітини, а домен, що передає сигнал, - всередині.