La velocidad a la que las moléculas se difunden a través de la membrana celular es directamente proporcional al gradiente de concentración. Esto se aplica a la difusión simple, que se rige por la ley de Fick.
Cuando el gradiente de concentración es más pesado fuera de la célula, las sustancias se difunden hacia la célula donde está más baja. La ley de Fick se aplica a las moléculas pequeñas no polares, que se mueven en una difusión utilizando la ecuación (Cout - Cin) /Dx. Cout y Cin son las concentraciones dentro y fuera de la célula, y Dx es el grosor de la pared celular. Cuando Cout es más alto que Cin, el gradiente de concentración es positivo, por lo que el volumen neto de la sustancia se mueve a través de la pared celular hacia la célula.
Para calcular la velocidad de difusión, es necesaria la ecuación dn /dt = P x A X (dC /dx). En esta ecuación, A es el área de la membrana y P denota la constante de permeabilidad. La constante P depende de la solubilidad y el tamaño de los lípidos de la molécula.
En la difusión facilitada, el proceso de gradiente de concentración es más complejo. El aumento del volumen del soluto una vez que la concentración es alta no altera la velocidad de difusión. Esto se debe a que la difusión facilitada requiere proteínas portadoras y hay un número máximo (Vmax) presente. La variable K influye en la rapidez con que las proteínas transportadoras se saturan. Las propiedades de las moléculas influyen tanto en K como en Vmax.
