de meest directe vormen van membraantransport zijn passief. Het passieve vervoer is een natuurlijk voorkomend fenomeen en vereist niet de cel om energie te besteden om de beweging te bereiken. Bij passief transport verplaatsen stoffen zich van een gebied met een hogere concentratie naar een gebied met een lagere concentratie in een proces dat diffusie wordt genoemd. Een fysieke ruimte waarin er een verschillende concentratie van een enkele stof wordt gezegd dat een concentratiegradiënt.
diffusie is een passief transportproces. Een enkele stof heeft de neiging om van een gebied met hoge concentratie naar een gebied met lage concentratie te gaan totdat de concentratie in de ruimte gelijk is. Je bent bekend met diffusie van stoffen door de lucht. Denk bijvoorbeeld aan iemand die een fles parfum opent in een kamer vol met mensen. Het parfum is op zijn hoogste concentratie in de fles en is op zijn laagste aan de randen van de kamer. De parfumdamp zal uit de fles diffunderen of zich verspreiden en geleidelijk aan zullen meer en meer mensen het parfum ruiken terwijl het zich verspreidt. De materialen bewegen binnen cytosol van de cel door verspreiding, en bepaalde materialen bewegen door het plasmamembraan door verspreiding (figuur 1). Diffusie verbruikt geen energie. De verschillende concentraties van materialen in verschillende gebieden zijn eerder een vorm van potentiële energie, en diffusie is de dissipatie van die potentiële energie als materialen hun concentratiegradiënten naar beneden verplaatsen, van hoog naar laag.
elke afzonderlijke stof in een medium, zoals de extracellulaire vloeistof, heeft zijn eigen concentratiegradiënt, onafhankelijk van de concentratiegradiënten van andere materialen. Bovendien zal elke stof diffunderen volgens die gradiënt.
verschillende factoren beïnvloeden de diffusiesnelheid:
- omvang van de concentratiegradiënt: hoe groter het concentratieverschil, hoe sneller de diffusie. Hoe dichter de verdeling van het materiaal in evenwicht komt, hoe langzamer de diffusiesnelheid wordt.
- massa van de moleculen die verspreiden: Massievere moleculen bewegen langzamer, omdat het moeilijker is voor hen om te bewegen tussen de moleculen van de stof waar ze doorheen bewegen; daarom diffunderen ze langzamer.
- temperatuur: Hogere temperaturen verhogen de energie en dus de beweging van de moleculen, waardoor de diffusiesnelheid toeneemt.
- Oplosmiddeldichtheid: naarmate de dichtheid van het oplosmiddel toeneemt, neemt de diffusiesnelheid af. De moleculen vertragen omdat ze het moeilijker hebben om door het dichtere medium te komen.