Các chất tan trong nước không thể di chuyển tự do qua lớp lipid kép của màng tế bào do tính chất không phân cực của chúng. Lớp lipid kép của màng tế bào là một hàng rào chống thấm cho các chất không phân cực, như các chất tan trong dầu, nhưng lại không cho phép các chất tan trong nước di chuyển qua màng một cách tự do.

Để vượt qua hàng rào chống thấm này, các chất tan trong nước cần sự trợ giúp của các protein màng. Các protein màng có thể tạo ra các kênh ion hoặc cơ chế vận chuyển đặc biệt để cho phép các chất tan trong nước di chuyển qua màng. Các protein màng này có thể có cấu trúc như kênh ion, bơm ion hoặc cơ chế vận chuyển chất lớn hơn.

Ví dụ, các kênh ion như kênh natri (Na+) hoặc kênh kali (K+) có thể mở ra để cho các ion di chuyển qua màng. Các bơm ion như bơm natri-kali (Na+/K+ ATPase) có thể sử dụng năng lượng từ ATP để đẩy các ion qua màng. Cơ chế vận chuyển chất lớn hơn có thể bao gồm sự sử dụng của protein vận chuyển, như protein vận chuyển glucoza GLUT, để di chuyển các chất lớn hơn như glucoza qua màng.

Tóm lại, các chất tan trong nước không thể di chuyển tự do qua lớp lipid kép của màng tế bào do tính chất không phân cực của chúng. Để vượt qua hàng rào chống thấm này, chúng cần sự trợ giúp của các protein màng để tạo ra các kênh ion, bơm ion hoặc cơ chế vận chuyển đặc biệt.