La vitesse à laquelle les molécules diffusent à travers la membrane cellulaire est directement proportionnelle au gradient de concentration. Cela s'applique à la diffusion simple, qui est régie par la loi de Fick.
Lorsque le gradient de concentration est plus important à l'extérieur de la cellule, les substances diffusent dans la cellule où il est plus faible. La loi de Fick s'applique aux petites molécules non polaires, qui se déplacent à une diffusion en utilisant l'équation (Cout - Cin)/Dx. Cout et Cin sont les concentrations à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule, et Dx est l'épaisseur de la paroi cellulaire. Lorsque Cout est supérieur à Cin, le gradient de concentration est positif, de sorte que le volume net de la substance se déplace à travers la paroi cellulaire et dans la cellule.
Pour calculer le taux de diffusion, l'équation dn/dt = P x A X (dC/dx) est nécessaire. Dans cette équation, A est la surface de la membrane et P désigne la constante de perméabilité. La constante P dépend de la solubilité et de la taille des lipides de la molécule.
En diffusion facilitée, le processus de gradient de concentration est plus complexe. L'augmentation du volume du soluté une fois la concentration élevée ne modifie pas la vitesse de diffusion. En effet, la diffusion facilitée nécessite des protéines porteuses et un nombre maximum (Vmax) est présent. La variable K influence la vitesse de saturation des protéines porteuses. Les propriétés des molécules influencent à la fois K et Vmax.
