Les acides aminés, le glucose et d'autres composés insolubles à grande membrane traversent la membrane cellulaire par un processus connu sous le nom de diffusion facilitée. Ce processus implique des protéines transmembranaires, qui ouvrent un petit canal rempli d'eau à travers lequel les molécules peuvent entrer ou sortir de la cellule.
Le glucose subit une diffusion facilitée en se liant à une protéine de transport, qui modifie ensuite sa configuration pour libérer du glucose dans la cellule. Ce processus est contrôlé par l'insuline, qui stimule la membrane pour augmenter le nombre de protéines de transport du glucose à la surface. Lorsque la cellule a besoin de plus de glucose, le nombre accru de protéines de transport entraîne une diffusion accrue du glucose dans la cellule.
Chacun des divers acides aminés et autres molécules insolubles dans les lipides possède sa propre protéine de transport spécifique à laquelle il se lie afin de diffuser dans la cellule. Ces protéines de transport sont également responsables de l'élimination des molécules en excès des cellules lorsque cela est nécessaire, car le processus de diffusion est toujours entièrement réversible et contrôlé par la même protéine de transport. La diffusion est considérée comme un transport passif, car elle ne nécessite aucune énergie, tandis que d'autres molécules doivent pénétrer dans les cellules par un transport actif qui nécessite de l'énergie. L'eau est le seul composé qui peut traverser la membrane cellulaire sans nécessiter de diffusion ou de transport actif.
