A relação de Einstein mostra que o tempo necessário para a difusão aumenta com o quadrado da distância a percorrer . Por exemplo , a glicose demora 3 , 5 segundos a atingir 90 % do equilíbrio de difusão num local que dista 1 µm da fonte de glicose ( como ocorre no sangue ) mas levaria 11 anos a atingir a mesma concentração num ponto a 10 cm da fonte . A difusão é um meio de transporte rápido e eficaz para curtas distâncias mas muito ineficaz para distâncias com mais de alguns microns . Devido à lentidão da difusão para distâncias macroscópicas , os organismos multicelulares desenvolveram sistemas circulatórios ( ex : sangue , transporte axonal ) que asseguram um movimento rápido de partículas para longas distâncias . A difusão proporciona o movimento de partículas entre células e sangue . A Lei de Fick para a difusão defme quantitativamente as relações entre estes três factores . Postula que a quantidade de uma substância difundida por unidade de tempo num dado momento , isto é , o fluxo de difusão ( J ) é proporcional ao coeficiente de difusão ( D , cm2 / s ) , à área disponível de troca ( A ) e ao gradiente de concentração ( AC ) e inversamente proporcional à distância a que ocorre a difusão ( 1 ) : Figura 3 - Difusão . As moléculas do soluto difundem - se ( A ) até atingirem um estado de equilíbrio ( B ) . Os mesmos princípios aplicam - se ao movimento de substâncias através das membranas plasmáticas com uma diferença : a substituição , na Lei de Fick , do coeficiente de difusão pelo Coeficiente de Permeabilidade membranar ( P , cm2 / s ) , uma vez que a espessura da membrana celular pode ser considerada uma constante : J = P * A * C Para a maioria dos solutos , os coeficientes de permeabilidade são cerca de um milhão de vezes inferiores aos coeficientes de difusão . Uma vez que a permeabilidade é uma propriedade da membrana , diferentes tipos de células têm diferentes constantes de permeabilidade para a mesma substância . O principal factor limitante da difusão através de uma membrana celular é a lipossolubilidade da substância a transportar . Moléculas apolares como o oxigénio , dióxido de carbono , ácidos gordos e hormonas esteróides difundem rapidamente pela porção lipídica da membrana . Moléculas polares de pequenas dimensões e sem carga , como a ureia e o glicerol , atravessam a bicamada lipídica rapidamente . A relação entre o gradiente de concentração e o potencial de equilíbrio para um ião X ( Ex ) é dado pela Equação de Nernst : OndeR é a constante dos gases perfeitos ( [ 8 , 314 ] K - 1 mol - l ) T é temperatura absoluta ( 310K no corpo humano ) F é a constante de Faraday ( carga por mole = 9 , 65x104 A . s . mol - l ) Z é o número de cargas do ião ln - logaritmo natural [ X ] a concentração molal do ião no exterior ( e ) e no interior ( i ) da célula . À temperatura ambiente , substituindo os valores das constantes e convertendo o logaritmo natural para um logaritmo de base 10 , obtemos : Ex = ( 60 z ) log ( [ X ] e [ X ] i ) ( mV Se , por exemplo , o ião for o potássio temos : Ek = ( 60 / 1 ) log ( 5 / 150 ) = - 90 mV . A equação de Nernst pode , também , ser utilizada para prever a direcção do fluxo de iões : a ) Se , para um dado ião , a diferença de potencial medida na membrana for igual à calculada pela equação de Nernst , então esse ião está em equilíbrio electroquímico e não há fluxo b ) Se , para um dado ião , o potencial eléctrico medido tem o mesmo sinal do calculado pela equação de Nernst mas é numericamente superior , a força eléctrica é superior à força da concentração ; o fluxo do ião é determinado pela força eléctrica c ) Se , para um dado ião , o potencial eléctrico medido tem o mesmo sinal do calculado pela equação de Nernst mas é numericamente inferior , a força da concentração é superior à força eléctrica , o fluxo do ião é determinado pelo gradiente de concentração d ) Se , para um dado ião , o potencial eléctrico medido tem um sinal oposto ao que seria previsível pela equação de Nernst , as forças eléctrica e de concentração actuam no mesmo sentido e a direcção do fluxo iónico é determinado por ambas as forças .