Les formes les plus directes de transport membranaire sont passives. Le transport passif est un phénomène naturel et ne nécessite pas que la cellule dépense de l’énergie pour accomplir le mouvement. Dans le transport passif, les substances passent d’une zone de concentration plus élevée à une zone de concentration plus faible dans un processus appelé diffusion. Un espace physique dans lequel il y a une concentration différente d’une seule substance est dit avoir un gradient de concentration.

La diffusion est un processus passif de transport. Une seule substance a tendance à passer d’une zone de forte concentration à une zone de faible concentration jusqu’à ce que la concentration soit égale dans tout l’espace. Vous connaissez la diffusion de substances dans l’air. Par exemple, pensez à quelqu’un qui ouvre une bouteille de parfum dans une pièce remplie de gens. Le parfum est à sa concentration la plus élevée dans le flacon et est à sa concentration la plus faible sur les bords de la pièce. La vapeur de parfum se diffusera, ou s’éloignera, de la bouteille, et progressivement, de plus en plus de personnes sentiront le parfum au fur et à mesure qu’il se répandra. Les matériaux se déplacent dans le cytosol de la cellule par diffusion, et certains matériaux se déplacent à travers la membrane plasmique par diffusion (Figure 1). La diffusion ne dépense aucune énergie. Les différentes concentrations de matériaux dans différentes zones sont plutôt une forme d’énergie potentielle, et la diffusion est la dissipation de cette énergie potentielle lorsque les matériaux descendent leurs gradients de concentration, de haut en bas.

Chaque substance distincte dans un milieu, tel que le liquide extracellulaire, a son propre gradient de concentration, indépendant des gradients de concentration d’autres matériaux. De plus, chaque substance diffusera en fonction de ce gradient.

Plusieurs facteurs influent sur la vitesse de diffusion :

• Étendue du gradient de concentration : Plus la différence de concentration est grande, plus la diffusion est rapide. Plus la distribution du matériau se rapproche de l’équilibre, plus le taux de diffusion devient lent.
• Masse des molécules diffusantes: Les molécules plus massives se déplacent plus lentement, car il leur est plus difficile de se déplacer entre les molécules de la substance qu’elles traversent; par conséquent, elles diffusent plus lentement.
• Température: Des températures plus élevées augmentent l’énergie et donc le mouvement des molécules, augmentant la vitesse de diffusion.
• Densité du solvant: À mesure que la densité du solvant augmente, la vitesse de diffusion diminue. Les molécules ralentissent car elles ont plus de mal à traverser le milieu plus dense.