A taxa de difusão das moléculas pela membrana celular é diretamente proporcional ao gradiente de concentração. Isso se aplica à difusão simples, que é governada pela lei de Fick.
Quando o gradiente de concentração é mais pesado fora da célula, as substâncias se difundem para dentro da célula onde é mais baixo. A lei de Fick se aplica a pequenas moléculas não polares, que se movem em uma difusão usando a equação (Cout - Cin) /Dx. Cout e Cin são as concentrações dentro e fora da célula, e Dx é a espessura da parede celular. Quando Cout é maior do que Cin, o gradiente de concentração é positivo, então o volume líquido da substância se move através da parede celular e para dentro da célula.
Para calcular a taxa de difusão, a equação dn /dt = P x A X (dC /dx) é necessária. Nesta equação, A é a área da membrana e P denota a constante de permeabilidade. A constante P depende da solubilidade lipídica e do tamanho da molécula.
Na difusão facilitada, o processo de gradiente de concentração é mais complexo. Aumentar o volume do soluto quando a concentração é alta não altera a taxa de difusão. Isso ocorre porque a difusão facilitada requer proteínas transportadoras e há um número máximo (Vmax) presente. A variável K influencia a rapidez com que as proteínas transportadoras se saturam. As propriedades da molécula influenciam K e Vmax.
