酶在細胞內的區域化分布以及酶催化的反應可以在相對獨立的空間內進行是通過膜的分隔作用實現的。膜通過選擇性地阻隔某些底物或酶穿透膜,可以將某些反應限制在一個特定的空間進行。例如肌肉和其它組織活動產生的代謝產物氨是一種有害物質,由于它是堿性分子,不能跨膜進入血液中,而只能在細胞內被轉化成無毒的中性物質丙氨酸或谷氨酰胺,再經血液循環運送到肝臟中進行處理。
不同的膜,通透性也不相同。底物或酶通過膜的通透性和轉運機制,可以使各個相關的酶促反應連續和協調地進行。在生物代謝過程中,不同代謝途徑之間相互連接、相互轉變,主要是通過膜的通透性來調節的。
某些激素和炎癥能夠影響膜的通透性,從而對膜的調控能力產生影響。例如,由于肝炎病人肝臟的炎癥使肝細胞膜通透性增加,大量谷丙轉氨酶從肝酶從肝細胞跨膜進入血液,結果是肝細胞內谷丙轉氨酶含量減少,使肝病的轉氨功能減弱。