細胞の膜は、水分子やイオンを選択的に通過させるために特化したタンパク質を使用しています。この記事では、特にアクアポリンとカリウムチャネルという2つのタンパク質フィルターについて詳述しています。これらのフィルターは、細胞内部と外部の環境の違いを管理するために、特定のアミノ酸を正確に配置することによって機能します。アクアポリンは1秒あたり数十億の水分子を通過させながらプロトンをブロックし、カリウムチャネルは1秒あたり約1億のK⁺イオンを輸送しつつNa⁺を選択的に拒否します。このプロセスには追加のエネルギーが不要で、進化によって生命維持のためのエネルギー効率の良い濾過が実現されていることが強調されています。アクアポリンは1970年に初めて理論化され、1992年にその構造が確認されました。