Tijdens het uitvoeren van functies zoals groei, deling en synthese, gebruiken en produceren cellen stoffen die cel- en organelmembranen moeten kunnen kruisen.

Semipermeabele celmembranen maken het mogelijk sommige moleculen reizen via een concentratiegradiënt
van de hoge-concentratiezijde van het membraan naar de lage-concentratiezijde via eenvoudige diffusie.

Dankzij gefaciliteerde diffusie kunnen andere belangrijke moleculen op een selectieve manier kruisen dat het eiwitten gebruikt die in het celmembraan zijn ingebed om bepaalde stoffen te laten kruisen.

De membraaneiwitten
van gefaciliteerde diffusie vormen openingen in het membraan en regelen wat kan passeren, of specifieke moleculen door het membraan voeren. Dit proces is vooral belangrijk voor het regelen van de ionenstroom omdat veel celfuncties afhankelijk zijn van de aanwezigheid van bepaalde ionen om een chemische reactie te laten verlopen.

Naast ionen kunnen de dragereiwitten ook de doorgang van grote moleculen zoals glucose.
Passief transport Gebruikt concentratiegradiënten

Stoffen die de cel produceert of nodig heeft, kunnen op verschillende manieren door cel- en organelmembranen worden getransporteerd. Passief transport vereist geen energie-input en gebruikt de concentratiegradiënt om de beweging van moleculen aan te drijven.

In het eenvoudige en diffuse type passief transport vindt diffusie plaats over een semipermeabel membraan van de zijde met een hogere concentratie van de getransporteerde stof naar de zijde met een lage concentratie. De stof passeert het membraan naar beneden in de concentratiegradiënt, maar sommige moleculen zijn geblokkeerd.

Als geblokkeerde moleculen het membraan moeten passeren omdat ze aan de andere kant nodig zijn, kan gefaciliteerde diffusie specifieke moleculen transporteren.

De diffusiemethode werkt via in membranen ingebedde eiwitten, maar vertrouwt nog steeds op de concentratiegradiënt om moleculaire beweging over het membraan aan te sturen. Het vereist geen energie, maar de eiwitten kunnen selectief zijn over welke moleculen ze transporteren.
Actief transport verbruikt energie

Soms moeten moleculen over een membraan met een lage concentratie naar de Dit druist in tegen de concentratiegradiënt en vereist energie.

Cellen die actief transport uitvoeren
hebben energie geproduceerd en opgeslagen in adenosine trifosfaat
(ATP) moleculen.

Actief transport is gebaseerd op eiwitten die vergelijkbaar zijn met die welke worden gebruikt voor gefaciliteerde diffusie, maar ze gebruiken energie van ATP om moleculen over het membraan te transporteren tegen de concentratiegradiënt.

Na het vormen van een binding met het molecuul om worden getransporteerd, gebruiken ze een fosfaatgroep
van ATP om van vorm te veranderen en het molecuul aan de andere kant van het membraan af te zetten.
Vergemakkelijkde diffusie vereist transmembraan dragereiwitten

Celmembranen kunnen toestaan de doorgang van veel kleine moleculen, maar geladen ionen en grotere moleculen zijn over het algemeen geblokkeerd. Facilitated diffusion is een methode waarmee dergelijke stoffen de cellen kunnen binnendringen en verlaten. Dragereiwitten ingebed in het membraan kunnen de doorgang van ionen op twee manieren vergemakkelijken.

Sommige eiwitten zijn gerangschikt rond een centrale doorgang en creëren een gat in het plasmamembraan van de cel, waardoor een pad door de > vetzuren van het inwendige van het membraan. Specifieke ionen kunnen dergelijke openingen passeren, maar de dragereiwitten zijn ontworpen om slechts één soort ionen te laten passeren.

Andere eiwitten vormen geen openingen maar transporteren grote moleculen door de celmembranen. De overdracht wordt nog steeds aangedreven door een concentratiegradiënt, maar de dragereiwitten zijn actief verbonden met de stof die ze transporteren.

Het deel van het eiwit dat zich buiten het celmembraan in de extracellulaire ruimte bevindt, bindt aan het molecuul van de te transporteren substantie en geeft deze vervolgens af in de cel.
Facilitated Diffusion Voorbeelden: transport van natriumionen en glucose

Normaal gesproken zijn de hydrofobe en niet-polaire vetzuren van het membraanblok de doorgang van geladen polaire moleculen zoals natriumionen. De dragereiwitten die openingen bieden voor dergelijke ionen trekken de ionen aan en vergemakkelijken hun doorgang door ionkanalen.

Ze kunnen zijn ontworpen voor en laten alleen natriumionen door, maar geen andere zoals kaliumionen. Openingen van dragereiwitten kunnen ook de stroom van ionen regelen en worden uitgeschakeld wanneer de cel niet meer ionen nodig heeft.

Voor het transport van glucosemoleculen, die normaal te groot zijn om door het membraan te passeren, glucosetransporteiwitten
hebben een site waar ze kunnen binden aan de glucosemoleculen. Ze hechten zich en vergemakkelijken het transport van glucose door het celmembraan. De locatie van een dragereiwit wordt een permeabele opening in het membraan waardoor het glucosemolecuul niet elders kan kruisen.
Facilitated Diffusion and Cell Signaling

Cellen in meercellige organismen moeten hun activiteiten coördineren, zoals als wanneer te groeien en wanneer te verdelen. De cellen bewerkstelligen deze coördinatie door aan te geven wat voor soort activiteit ze uitvoeren en wat nodig is, waarbij signaalchemicaliën vrijkomen. Vergemakkelijkde diffusie helpt bij de celsignalering.

Signalen kunnen lokaal of op grote afstand zijn en kunnen cellen in de directe omgeving of cellen in andere organen en weefsels beïnvloeden. In elk geval reizen signaalmoleculen tussen cellen en moeten ofwel doelcellen binnengaan of zich aan hun membraan hechten om hun signaal af te geven.

Dankzij gefaciliteerde diffusie-eiwitten kunnen deze signaalmoleculen cellen binnenkomen als dat nodig is en de communicatielus sluiten .
Factoren die gefaciliteerde diffusie beïnvloeden

Omdat gefaciliteerde diffusie een passief transportmechanisme is
, wordt het beheerst door factoren in de onmiddellijke omgeving waar het transport plaatsvindt.

Er zijn vier van dergelijke factoren: