細胞膜は、選択的に特定の物質を能動的にポンプで輸送しています。細胞内の高エネルギー物質であるアデノシン三リン酸 adenosine tri-phosphate (ATP)を使って能動的に輸送することにより、（ブドウ糖、Na⁺など）溶質を、拡散とは逆の方向に輸送することができます。すなわち、低濃度側から高濃度側への輸送が可能であり、濃度差を大きくすることが特徴です。

神経細胞の細胞膜には、ナトリウムイオンをくみ出し、カリウムイオンを取り込むポンプがあります。そのため、細胞内液にはカリウムイオンが多く，細胞外液にはナトリウムイオンが多く含まれています。

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