Макромолекули і більші частки проникають через мембрану всередину клітини шляхом ендоцитозу, а видаляються з неї - екзоцитозу.
При ендоцитозу плазматична мембрана утворює впячивания або вирости, які потім отшнуровиваясь перетворюються на внутрішньоклітинні бульбашки, що містять захоплений клітиною матеріал. Продукти поглинання надходять в клітину в мембранної упаковці. Ці процеси відбуваються з витратою енергії АТФ.
при ендоцитозу - два зовнішніх моношару мембрани. В обох випадках зберігається асиметричний характер мембран, і моношар, звернений до цитоплазми, завжди контактує з цитозолем.
Розрізняють два види ендоцитозу - фагоцитоз і піноцитозу
Фагоцитоз - захоплення і поглинання клітиною великих частинок (іноді цілих клітин і їх частин). Спеціальні клітини, які здійснюють фагоцитоз, називаються фагоцитами. В результаті утворюються великі бульбашки, звані фагосомах.
Рідина і розчинені в ній речовини поглинаються клітиною за допомогою піноцитозу.
Плазматична мембрана бере участь у виведенні речовин з клітини, це відбувається в процесі екзоцитозу. Таким чином з клітки виводяться гормони, білки, жирові краплі та інші продукти клітини. Деякі секретуються клітиною білки упаковуються в транспортні пухирці, безперервно переносяться до плазматичної мембрани, зливаються з нею і відкриваються в позаклітинний простір, вивільняючи вміст. Це характерно для всіх еукаріотичних клітин.
В інших клітинах, головним чином секреторних, певні білки
запасаються в спеціальних секреторних бульбашках, які зливаються з мембраною тільки після отримання клітиною відповідного сигналу ззовні. Дані клітини здатні до секреції речовин в залежності від певних потреб організму, наприклад, в гормонах або ферментах.
містяться в спеціальних секреторних везикулах і вивільняються тільки у відповідь на стимуляцію клітини неклітинні сигналами (регульований шлях). Конститутивним шлях здійснюється у всіх клітині, тоді як регульований шлях - тільки в клітинах, спеціалізованих для секреції (секреторних клітинах).