Vad innebär att ett ämne diffunderar längs med sin koncentrationsgradient?

Vet inte om det var en olycklig formulering i din källa eller i din fråga, för användandet av "längs" i båda fallen får det (i.a.f. för min del) att se ut som om det är lika - men det skiljer sig.

När koncentrationen av en partikel (jon/molekyl) är högre i en volym t.ex. utanför en cell, jämfört med inuti denna cell, så finns det en koncentrationsgradient. I och med denna koncentrationsgradient finns det en drivkraft att utjämna denna koncentrationsskillnaden. Skulle diffusionen/flödet av denna partikel tillåtas, med hjälp av ett transportörprotein eller en kanal, så kommer partiklar att strömma från den högre koncentrationen mot den lägre koncentrationen. Detta sker då längs partikelns koncentrationsgradient. Detta är precis vad som sker under passiv transport, med t.ex. aquaporin när vatten strömmar in i en cell. Och energin som krävs för att driva denna transport anses komma ifrån att utjämningen av koncentrationen leder till ett tillstånd med lägre energi.

Vid aktiv transport fås en partikel att transporteras mot sin koncentrationsgradient, och då behöver partikeln flöda mot sin koncentrationsgradienten. Detta sker inte spontant utan är en aktiv process, och den är därför energikrävande. För att få denna aktiva transport att ske kan antingen t.ex. ATP konsumeras, eller så kan en elektrokemiskgradient användas. T.ex. är natriumjonkoncentrationen inuti celler lägre än på cellens utsida (Na+ pumpas aktivt ut, m.h.a. energi från ATP), vilket kan utnyttjas. Genom att låta Na+ flöda in i cellen (längs sin koncentrationsgradient => energigivande) kan en annan partikel fås att också strömma in i cellen (mot sin koncentrationsgradient => energikrävande, och denna energi tas ifrån Na+ flödets energigivande).

Okej, jag tror att jag förstår. Men jag undrar, du skriver mha ett transportörprotein eller en kanal. Är en proteinkanal en typ av transportörprotein? 

Nej kanaler och transportörer är typer av sorters proteiner.

En kanal kan antingen vara öppen eller stängd (i princip två olika konformationer), och när den är öppen skapar kanalen en por genom membranet. Och genom denna por strömmar massor av partiklar längs sin koncentrationsgradient.

Ett transportörprotein alternerar vilken del av proteinet som är tillgängligt för partikeln att binda till. Antingen kan partikeln binda från utsidan av cellen, alternativt insidan av cellen. Och mellan dessa två konformationer är partikeln omsluten av transportören. Och (oftast) en partikel transporteras per omgång, så transportörproteinet byter konformation flera gånger för att möjliggöra transporten av partikel.

Bilden nedan från Wikipedia, visar en öppen kanal längst till vänster. Och de tre stegen/konformationerna av transportproteinet, där partikeln binder från utsidan, sedan omsluts för att sedan släppas ut på insidan av cellen (vänster till höger).