Aktiver und passiver Transport durch Biomembranen
Beim passiven Transport bewegen sich Stoffe entlang ihres Konzentrationsgefälles vom Ort höherer zum Ort niedrigerer Konzentration. Unpolare und kleine polare Moleküle sowie Wasser können die Biomembran ohne Energieaufwand durch einfache Diffusion passieren. Bei diesem Prozess durchqueren die Moleküle direkt die Lipiddoppelschicht.
Die erleichterte Diffusion ist eine Form des passiven Transports, bei der spezielle Proteine beteiligt sind. Dabei unterscheiden wir zwischen kanalvermittelter Diffusion (durch Tunnelproteine) und carriervermittelter Diffusion (durch Transportproteine). Diese Proteine beschleunigen den Transport und machen ihn für bestimmte Moleküle spezifisch.
Der aktiver Transport ermöglicht die Bewegung von Molekülen gegen ihr Konzentrationsgefälle, wofür Energie in Form von ATP benötigt wird. Beim primär aktiven Transport wird ATP direkt für den Transportvorgang genutzt. Ein Beispiel hierfür ist die Natrium-Kalium-Pumpe in Nervenzellen.
Gut zu wissen: Beim sekundär aktiven Transport wird die potentielle Energie eines Konzentrationsgefälles genutzt, um einen anderen Stoff zu transportieren. Dies geschieht durch Cotransport-Mechanismen wie Symport (beide Stoffe in gleiche Richtung) oder Antiport (Stoffe in entgegengesetzte Richtungen).
Transportmechanismen unterscheiden sich auch in ihrer Spezifität: Während die einfache Diffusion unspezifisch ist, sind erleichterte Diffusion und aktiver Transport hochspezifisch für bestimmte Moleküle. Diese Spezifität wird durch die beteiligten Membranproteine vermittelt, die wie molekulare Schlüssel-Schloss-Systeme funktionieren.