Las células usan proteínas de transporte activo para crear un gradiente de concentración a través de una membrana celular.
En la naturaleza, las partículas en un sistema cerrado tienden hacia el equilibrio máximo. Por ejemplo: una gota de tinte en un vaso de agua se extiende hasta que el agua está uniformemente coloreada. Los iones y otras moléculas pequeñas hacen lo mismo a través de una membrana que es permeable a esas cosas. Lo que hace un transportador activo es forzar a las moléculas a PERMANECER en un lado de una membrana.
Tanto el transporte activo como los colorantes de reconcentración requerían un gasto de energía. Para su proteína de transporte activo, la energía vendría (típicamente) de la hidrólisis de ATP. Para su tinte, eso implicaría evaporación o destilación de agua del tinte (ambos requieren calor, que requiere energía).
Otra analogía: el agua fluye naturalmente hacia abajo. Todos los métodos para recuperar el agua requieren la evaporación de energía mediante el calor del sol, bombas, cerraduras, tornillos de Arquímedes, un equipo de niños con cubos.