Die direktesten Formen des Membrantransports sind passiv. Passiver Transport ist ein natürlich vorkommendes Phänomen und erfordert nicht, dass die Zelle Energie aufwendet, um die Bewegung auszuführen. Beim passiven Transport bewegen sich Substanzen in einem als Diffusion bezeichneten Prozess von einem Bereich höherer Konzentration in einen Bereich niedrigerer Konzentration. Ein physikalischer Raum, in dem es eine unterschiedliche Konzentration einer einzelnen Substanz gibt, soll einen Konzentrationsgradienten haben.

Diffusion ist ein passiver Transportprozess. Eine einzelne Substanz neigt dazu, sich von einem Bereich hoher Konzentration in einen Bereich niedriger Konzentration zu bewegen, bis die Konzentration im gesamten Raum gleich ist. Sie kennen die Diffusion von Stoffen durch die Luft. Denken Sie zum Beispiel an jemanden, der eine Flasche Parfüm in einem Raum voller Menschen öffnet. Das Parfüm hat seine höchste Konzentration in der Flasche und seine niedrigste an den Rändern des Raumes. Der Parfümdampf diffundiert oder breitet sich aus der Flasche aus, und allmählich riechen immer mehr Menschen das Parfüm, während es sich ausbreitet. Materialien bewegen sich durch Diffusion innerhalb des Zytosols der Zelle und bestimmte Materialien bewegen sich durch Diffusion durch die Plasmamembran (Abbildung 1). Diffusion verbraucht keine Energie. Vielmehr sind die unterschiedlichen Konzentrationen von Materialien in verschiedenen Bereichen eine Form potentieller Energie, und Diffusion ist die Dissipation dieser potentiellen Energie, wenn sich Materialien in ihren Konzentrationsgradienten von hoch nach niedrig bewegen.

Jede einzelne Substanz in einem Medium, wie der extrazellulären Flüssigkeit, hat ihren eigenen Konzentrationsgradienten, unabhängig von den Konzentrationsgradienten anderer Materialien. Zusätzlich diffundiert jede Substanz entsprechend diesem Gradienten.

Mehrere Faktoren beeinflussen die Diffusionsrate:

• Ausmaß des Konzentrationsgradienten: Je größer der Konzentrationsunterschied, desto schneller die Diffusion. Je näher die Verteilung des Materials dem Gleichgewicht kommt, desto langsamer wird die Diffusionsrate.Masse der diffundierenden Moleküle: Massereichere Moleküle bewegen sich langsamer, weil es für sie schwieriger ist, sich zwischen den Molekülen der Substanz zu bewegen, durch die sie sich bewegen; Daher diffundieren sie langsamer.
• Temperatur: Höhere Temperaturen erhöhen die Energie und damit die Bewegung der Moleküle und erhöhen die Diffusionsrate.
• Lösungsmitteldichte: Mit zunehmender Dichte des Lösungsmittels nimmt die Diffusionsrate ab. Die Moleküle verlangsamen sich, weil es ihnen schwerer fällt, durch das dichtere Medium zu gelangen.