Passiver und aktiver Stofftransport

Du kennst das bestimmt: Parfüm verteilt sich von selbst im ganzen Raum. Genauso funktioniert passiver Transport durch die Zellmembran - ohne dass die Zelle Energie aufwenden muss.

Bei der einfachen Diffusion wandern kleine Moleküle wie Sauerstoff direkt durch die Lipidschicht. Wassermoleküle schaffen das auch, aber gelöste Teilchen bleiben draußen. Die erleichterte Diffusion braucht dagegen Hilfe: Carrierproteine nehmen Moleküle wie Glucose auf und geben sie auf der anderen Seite wieder ab. Tunnelproteine funktionieren wie winzige Röhren - besonders für Ionen.

Der aktive Transport ist das Gegenteil: Hier muss die Zelle richtig schuften und Energie investieren. Beim primären aktiven Transport nutzen Pumpenproteine ATP direkt als Energiequelle. Die berühmte Natrium-Kalium-Pumpe ist ein Paradebeispiel dafür.

Merktipp: Passiv = kostenlos bergab, aktiv = mit Energie bergauf!

Membranaufbau und wichtige Begriffe

Die Phospholipid-Doppelschicht ist das Grundgerüst jeder Zellmembran. Diese Moleküle sind echte Doppelgänger: Der Kopf ist hydrophil (wasserliebend), die Schwänze sind hydrophob (wassermeidend). So entsteht automatisch eine stabile Barrière.

Cholesterin macht die Membran fester und beeinflusst den Stofftransport. Die Glykokalix aus Kohlenhydraten funktioniert wie ein Personalausweis - sie hilft Zellen, sich gegenseitig zu erkennen. Das Cytoskelett stabilisiert alles wie ein unsichtbares Gerüst.

Bei der Osmose diffundiert Wasser durch semipermeable Membranen. Je nach Teilchenkonzentration sprechen wir von hypotonisch (weniger), isotonisch (gleich) oder hypertonisch (mehr). Der osmotische Druck entsteht durch Konzentrationsunterschiede.

Kompartimentierung ist genial: Die Zelle kann verschiedene Reaktionen gleichzeitig in getrennten Bereichen ablaufen lassen - wie in einer gut organisierten WG-Küche.

Eselsbrücke: HYPOtonisch = weniger Teilchen, HYPERtonisch = mehr Teilchen!