세포는 그 주위 환경에 끊임없이 반응합니다. 대사는 세포 내에서 일어나는 이러한 모든 반응을 지칭합니다. 대사는 크게 두 가지 형태로 분류될 수 있습니다. 동화작용은 보다 작은 분자들이 보다 큰 분자들로 결합하는 반응을 지칭합니다. 아미노산이 연결되어서 단백질이 만들어지는 것이 한 예입니다. 그 반대인 이화작용은 큰 분자들이 보다 작은 분자들로 깨어질 때 일어납니다. 글리코겐이 깨어져서 에너지를 내는 것이 이화작용의 한 예입니다. 세포외액이라고 불리는 액체가 세포를 둘러싸고 있습니다. 이 세포외액은 세포 기능에 필요한 모든 산물을 세포에 제공합니다. 세포외액은 혈액으로부터 유래합니다. 가장 바깥층의 피부세포는 액체로 덮여있지 않습니다. 그러나 이 세포는 더 이상 살아있는 세포가 아닙니다. 눈에 있는 세포와 같이, 표면에 노출되어 있는 다른 세포들은 습기가 필요합니다. 눈에서는 분비샘에서 생성되는 눈물이 습기와 영양분을 제거하는 역할을 합니다. 눈썹은 눈 표면에서 눈물을 쓸어주는 역할을 합니다. 퍼그 같은 개의 특정한 종들은 안구로부터 눈이 튀어나와 있습니다. 이 경우가 정상보다 심해지면 눈썹이 눈물로써 눈표면 보습하는 작용을 할 수 없게 되고, 눈 표면에 질환이 잘 생깁니다. 눈 표면의 보습을 위하여 인공눈물이 종종 사용됩니다. 물이 세포외액의 주성분입니다. 산소는 세포외액을 통하여 세포에 들어갑니다. 반대로 이산화탄소는 세포외액을 통하여 세포에서 빠져나옵니다. 세포외액에는 많은 무기질 이온이 존재합니다. 다량 무기질 같은 이온들은 많은 양으로 존재하는 것이며, 미량 무기질은 그보다 훨씬 적은 양으로 존재하는 것입니다. 다량 무기질과 미량 무기질 둘 다 세포의 기능을 위해서 필수적입니다. 많은 미량무기물은 효소의 기능에 필요합니다. 지질, 단백질, 탄수화물 같은 유기화합물도 세포외액을 통하여 전달됩니다. 대사는 노폐물을 생성하게 되는데 이는 세포로부터 제거되어야 합니다. 이 노폐물 또한 세포외액에 의하여 제거됩니다. 노폐물이 제거되지 않으면 실제로 세포에 독소가 됩니다. 세포외액의 많은 생성물질은 일정 산 정상 농도로 유지되어야 합니다. 세포는 특정 물질 생성이 너무 많거나 너무 적으면 적절한 기능을 할 수 없게 됩니다. 포도당이 좋은 예입니다. 어린 강아지는 너무 많은 기생충이 영양분을 빼앗아 소모하게 되면 혈당이 떨어지게 될 수 있습니다. 세포외액에서 당이 너무 낮으면 세포는 적절한 에너지를 생산하지 못하게 됩니다. 강아지는 허약해질 수 있고, 심한 경우에는 발작을 일으키게 됩니다. 항상성은 세포외액의 유지입니다. 항상성은 외부의 다양한 조건에도 상관없이 분자들이 일정 농도를 유지하도록 해 줍니다. 세포는 세포외액으로부터 생성물을 얻을 수 있게 되어야 합니다. 세포외액에 화학물질이 단지 존재한다는 것만으로도 충분하지가 않습니다. 세포와 서로 교환할 수 있는 수단이 있어야 합니다. 첫 번째 기전은 확산이라고 불리는 과정입니다. 이것은 분자들이 높은 농도에서 낮은 농도로 이동하는 것이다. 분자가 항상 이동하고 있으므로 낮은 농도 쪽으로 이동할 수 있는 기회는 많습니다. 이 운동은 농도가 평형을 이룰 때까지 계속됩니다. 세포막은 전적인 자유확산은 허락하지 않습니다. 확산은 분자의 크기, 전하, 지질에 녹는 정도에 의하여 영향을 받습니다. 일반적으로 작은 분자일수록 확산이 더 쉽게 일어납니다. 단백질과 같이 큰 분자들은 막을 통하여 확산할 수 없고 다른 방법에 의하여 수송되어야 합니다. 막을 통하여 어떠한 특정분 자만 확산하도록 하는 성질을 반투과성이라고 부릅니다. 이러한 성질은 삼투라는 특별한 형태의 확산을 나타내게 됩니다. 하나의 용매는 농도 평형을 이룰 때까지 막을 가로질러서 이동하게 됩니다. 그러나 물에 녹아있는 분자는 막을 통과할 수 없습니다. 이 과정은 적혈구를 농축된 용액에 넣었을 때 관찰할 수 있습니다. 물은 세포로부터 바깥 용액 속으로 이동합니다. 현미경에서 보면 적혈구는 오그라들어 보입니다. 특정 상황에서 세포는 어떤 분자의 농도가 세포외액에서보다 더 높게 유지될 필요성이 있습니다. 예를 들어 적혈구는 세포외액보다 더 높은 농도의 칼륨을 가지고 있습니다. 확산은 이 농도의 평형을 이루려는 시도를 끊임없이 하게 됩니다. (즉, 칼륨은 세포로부터 확산하여 빠져나갑니다) 이때 세포는 확산에 대응하여 칼륨을 세포 내로 이동시키고, 이에 따라 세포 내에 더 높은 농도가 유지됩니다. 이 과정을 능동수송이라고 부릅니다. 능동수송은 에너지를 소모하며, 이 과정을 돕기 위하여 효소가 사용됩니다. 각기 다른 많은 세포가 이 기능을 수행합니다. 또 다른 예는 장관세포에서 일어납니다. 즉, 포도당을 그것이 더 높은 농도로 존재하는 혈류 속으로 수송하는 것입니다. 단백질 같은 큰 분자들은 세포 내 이입이라는 과정을 통하여 막을 통과하여 이동됩니다. 세포내이입이 일어날 때, 세포막은 그 입자를 둘러싸고 떨어져 나와 공포(액포)에 갇혀서 세포질로 이동합니다. 그 후 리소좀이 이 공포와 결합하고, 입자를 부수는 데 필요한 효소를 제공하게 됩니다. 이렇게 하여 생성된 작은 조각들은 세포 속으로 배출됩니다. 단백질을 만드는 세포에서는 그 반대 과정이 일어납니다. 세포외배출에서는 단백질을 포함하는 막으로 싸인 고양이 세포막과 결합하여 그 단백질을 세포외액으로 배출합니다. 이러한 주머니는 골지체 내에서 만들어집니다. 장관세포에서는 지방방울이 세포내이입에 의하여 세포로 들어가게 됩니다. 이 공포는 세포를 가로질러 수송되어, 세포와 유출에 의하여 혈류 속으로 배출됩니다.
