La diffusion facilitée permet le déplacement de molécules à travers la membrane cellulaire grâce à des protéines de transport. Les molécules se déplacent des zones de forte concentration vers les zones de faible concentration, suivant leur gradient de concentration. Ce processus ne requiert aucune énergie. La protéine joue le rôle de facilitateur : elle crée un passage à travers la bicouche lipidique que la molécule ne pourrait franchir seule.

Le glucose pénètre dans les globules rouges de cette manière. Le transporteur GLUT1 fixe le glucose sur une face de la membrane, change de conformation, puis le libère sur l'autre face. Ce processus est passif et ne consomme pas d'ATP. Le sens du transport est déterminé par le gradient de concentration : si ce gradient s'inverse, le transport s'inverse également.

Caractéristiques de la diffusion facilitée

• Passif : aucune consommation d'énergie.
• Spécifique : chaque transporteur traite des molécules spécifiques.
• Saturable : le débit de transport se stabilise lorsque les transporteurs sont pleins.
• Compétitif : des molécules similaires se disputent le même transporteur.
• Selon le gradient de concentration.

Le comportement de saturation distingue la diffusion facilitée de la diffusion simple. La diffusion simple augmente linéairement avec la concentration. La diffusion facilitée se stabilise car le nombre de protéines de transport est limité. Lorsque tous les transporteurs sont occupés, l'ajout de molécules supplémentaires n'augmente pas la vitesse de diffusion. C'est pourquoi l'absorption du glucose par les cellules atteint un plateau à des glycémies élevées. Le transporteur constitue le facteur limitant. Certains transporteurs sont à ouverture contrôlée, ne s'ouvrant qu'en réponse à un signal. L'insuline active les transporteurs GLUT4, qui migrent vers la membrane cellulaire, augmentant ainsi l'absorption du glucose. C'est ainsi que l'organisme régule la glycémie. La diffusion facilitée est passive, mais non incontrôlée. La cellule décide quels transporteurs exprimer et à quel moment les activer.