營養物質順濃度梯度，以擴散方式進入細胞的過程稱為被動擴散。被動擴散主要包括簡單擴散和促進擴散，兩者的顯著差異在於前者不借助載體，後者需要借助載體進行。
（1）簡單擴散
細胞膜的中層是疏水性的，通過細胞膜需通過三步才能完成：
① 從水相到疏水性的脂質層；② 通過脂質層；③ 離開脂質層，進入水相。營養物質通過細胞膜的難易程度與它們的極性有關。極性弱、脂溶性強的分子易進行簡單擴散。當然，擴散的難易也與膜的結構有關 (如脂肪鏈的長度，不飽和性)。
簡單擴散的速度與該物質在細胞內外的濃度差成正比，方向從濃到稀。當細胞內外該物質的濃度達到平衡時，擴散就停止。對極性分子而言，簡單擴散的難易程度與分子大小和形狀有關。
水、某些氣體(如 N2，CO2，O2)、脂溶性物質(甘油，乙醇，苯)及少數氨基酸和鹽可能采取簡單擴散的方式通過細胞膜。
（2）促進擴散
促進擴散就是有特異的載體蛋白參加而不需要代謝能的一種運輸機製。運輸的方向仍然是從濃到稀，但速度較快。載體蛋白就是細胞膜上特異性的膜蛋白，這種蛋白可與被運輸營養物質(溶質)發生可逆性結合，並像“渡船”一樣把溶質從細胞膜的一側運到另一側。在運輸前後，載體本身不發生變化，但它的存在可加快運輸過程。
載體蛋白的外部是疏水性的，但與溶質的特異性結合部位卻是高度親水的。載體親水部位取代了極性溶質分子上的水合殼，實現載體與溶質分子的結合。具疏水性外表的載體將溶質帶入脂質層，到達另一側。因為胞內溶質濃度低，所以，溶質就會在胞內側釋放。
載體蛋白對溶質是具有選擇性的。溶質和溶質類似物與載體蛋白的結合有競爭性抑製作用。載體蛋白一般由幾個亞基構成，有功能亞基和調節亞基。運輸(反應)速度受溶質(底物)濃度、pH 值及溫度等因素影響。載體蛋白以上特性與酶極為相似，所以也可將它們稱為滲透酶。細胞中有許多不同的滲透酶，每種隻幫助一類物質的運輸。它們大多數為誘導酶，即當外界存在某種物質時，才誘導產生該種物質的滲透酶。促進擴散的動力仍然是濃度梯度，不需要消耗能量。
促進擴散主要在真核生物細胞中用於運輸糖分，在原核生物中較少見。
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