从细菌到人类细胞当中，都包含了某些蛋白质，从事类似于晶体管(Transistor)的工作。在一般晶体管中，电子在半导体当中的流动是受到电位差所控制；而在细胞当中，某些跨越细胞膜表面的蛋白质也是以电位差控制钠、钾、钙等离子进出细胞。这些由蛋白质所构成的离子信道，其功能单位一般由四个蛋白质次单元所组成，每一个蛋白质次单元又由六次往复缠绕的多肽 (Polypeptide)所构成。这种六次往复缠绕的穿越细胞膜结构常见于钠、钾、钙等离子通道，其中包括α-螺旋状(α-helix)的结构，它们对于不同电荷离子的灵敏度相当高。