受動輸送
物質が細胞膜を横切って受動的にどのように移動するかを理解するためには、濃度勾配と拡散 濃度勾配は、空間を横切る物質の濃度の差である。 分子（またはイオン）は、それらがより集中している場所から、それらがその空間に均等に分布するまで、それらがより集中していない場所に拡散/拡散 （分子がこのように移動すると、分子は濃度勾配を下に移動すると言われています。）受動輸送の三つの一般的なタイプは、単純な拡散、浸透、および促進された拡散が含まれます。
単純拡散とは、より高い濃度の領域からより低い濃度の領域への粒子の移動である。 いくつかの一般的な例は、この概念を説明するのに役立ちます。 閉鎖された浴室の中にあることを想像しなさい。 香水のびんが吹きかけられたら、においの分子は浴室のすべてのコーナーにびんを去った点から自然に拡散し、これ以上の集中の勾配が残らないまでこ もう一つの例は、お茶のカップに入れられた砂糖のスプーンです。 最終的に砂糖は濃度勾配が残らないまで茶全体に拡散します。 どちらの場合も、部屋が暖かいか茶が熱い場合、分子が互いにぶつかり、より涼しい温度よりも速く広がっているので、拡散はさらに速く起こります。 従って98.6°Fのまわりで内部体温を持っていることはまたボディ内の粒子の拡散を援助します。
拡散とそれが溶液中の分子の運動エネルギーによってどのように推進されるかを見るには、このリンクをご覧ください。 温度は拡散速度にどのように影響しますか？
原形質膜のような半透膜の一方の側に物質がより高い濃度で存在するときはいつでも、膜を横切ってその濃度勾配を下に移動することができる任意の物質がそうする。 ガス酸素（O2）やCO2など、細胞膜の脂質二重層を介して容易に拡散する可能性のある物質を考えてみましょう。 O2は一般的に細胞の外側に集中しているために細胞に拡散し、CO2は典型的には細胞の内側に集中しているために細胞から拡散します。 これらの例のどちらも細胞の部分にエネルギーを必要とせず、したがって、それらは膜を横切って移動するために受動輸送を使用する。 先に進む前に、細胞膜を横切って拡散する可能性のあるガスを確認する必要があります。 細胞が新陳代謝の間に酸素の上で急速に使用するので、外でより細胞の中のO2のより低い集中が普通あります。 その結果、酸素は間質液から膜の脂質二重層を通って細胞内の細胞質に直接拡散する。 一方、細胞は代謝の副産物としてCO2を産生するため、CO2濃度は細胞質内で上昇するため、CO2は細胞から脂質二重層を通って間質液に移動し、その濃度 分子がより濃縮されている場所から濃度が低い場所に拡散するこのメカニズムは、単純拡散と呼ばれる受動輸送の一形態です（図3.15）。
図3.15. 細胞（血漿）膜を横切る単純な拡散脂質二重層の構造は、酸素および二酸化炭素のような小さな非極性物質のみが、単純な拡散によって細胞膜を通過し、その濃度勾配を下に通過することを可能にする。
浸透は、半透膜を通る水の拡散である（図3.16）。 水は、タンパク質チャネルを介して、または膜自体の脂質尾部の間を滑ることによって、すべての細胞の細胞膜を横切って自由に移動することがで しかし、水がセル内に移動するかどうか、セル外に移動するかどうか、またはその両方を決定するのは、水内の溶質の濃度です。
図3.16. 浸透浸透は、その濃度勾配の下に半透膜を通る水の拡散である。 膜が溶質ではないが水に透過性である場合、水はより低い水濃度の側（したがってより高い溶質濃度の側）に拡散することによってそれ自身の濃度を 左側のビーカーでは、膜の右側の溶液は高張性である。
溶液内の溶質は浸透圧、つまり水を引っ張る圧力を作り出します。 浸透は、細胞外の溶質と細胞内の溶質の不均衡がある場合に発生します。 溶液に含まれる溶質が多いほど、溶液の浸透圧は大きくなります。 他の溶液よりも溶質の濃度が高い溶液は、高張性であると言われています。 高い浸透圧が水を引っ張るため、水分子は高張溶液に拡散する傾向があります（図3.17）。 細胞が高張溶液中に配置されている場合、細胞は、水が浸透によって細胞を離れるにつれて縮むか、またはクレネートされる。 対照的に、他の溶液よりも溶質の濃度が低い溶液は、低張性であると言われています。 低張性溶液中の細胞は、あまりにも多くの水を取り、最終的に破裂する危険性があり、溶解と呼ばれるプロセスで膨潤する。 生物の恒常性の重要な側面は、体の細胞のすべてが等張溶液にある内部環境、二つの溶液が同じ濃度の溶質（等しい浸透圧）を有する環境を作り出すことである。 細胞とその細胞外環境が等張である場合、水分子の濃度は細胞の外側と内側と同じであるため、水は出入りし、細胞は正常な形状（および機能）を維持す 様々な器官系、特に腎臓は、この恒常性を維持するために働く。
図3.17. 溶液の濃度高張溶液は、他の溶液よりも高い溶質濃度を有する。 等張溶液は、別の溶液に等しい溶質濃度を有する。 低張溶液は、他の溶液よりも低い溶質濃度を有する。