Transportmechanismen durch die Biomembran
Die Biomembran ermöglicht verschiedene Arten des Stofftransports, die sich in passive und aktive Mechanismen unterteilen lassen.
Diffusion
Diffusion ist ein passiver Transportprozess, bei dem sich Teilchen aufgrund ihrer Eigenbewegung gleichmäßig im verfügbaren Raum verteilen.
Definition: Diffusion ist die spontane Bewegung von Teilchen von Bereichen höherer Konzentration zu Bereichen niedrigerer Konzentration.
Es gibt verschiedene Arten der Diffusion:
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Einfache/reine Diffusion:
Nur unpolare Moleküle können die Membran direkt durchqueren
Je fettlöslicher ein Molekül, desto schneller diffundiert es
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Erleichterte Diffusion:
a) Durch Kanäle:
Passiver Transport durch Proteinkanäle in der Membran
Gesteuerte Ionenkanäle können durch Signale geöffnet oder geschlossen werden
b) Über Carrier carriervermittelteDiffusion:
Spezielle Proteine mit Bindungsstellen für bestimmte Moleküle
Funktionieren nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip
Manche Carrier ermöglichen Cotransport SymportoderAntiport
Example: Ein Beispiel für erleichterte Diffusion durch Carrier ist der Glukosetransport in Zellen, bei dem Glukose zusammen mit Natrium-Ionen transportiert wird.
Aktiver Transport
Aktiver Transport erfolgt gegen das Konzentrationsgefälle und benötigt Energie in Form von ATP.
Highlight: Aktiver Transport ermöglicht es Zellen, Stoffe auch gegen ihr Konzentrationsgefälle zu transportieren, was für viele lebenswichtige Prozesse essentiell ist.
Beispiele für aktiven Transport:
- Ionenpumpen: Transportieren Ionen gegen ihr Konzentrationsgefälle unter ATP-Verbrauch
- Glukose-Aufnahme in Zellen mit bereits hoher interner Glukosekonzentration
Vocabulary: ATP Adenosintriphosphat - Ein energiereiches Molekül, das als "Energiewährung" der Zelle dient und für aktive Transportprozesse genutzt wird.
Die verschiedenen Transportmechanismen ermöglichen es der Zelle, ihren Stoffwechsel präzise zu regulieren und auf Veränderungen in ihrer Umgebung zu reagieren. Das Zusammenspiel von passivem und aktivem Transport durch die Biomembran ist fundamental für die Aufrechterhaltung zellulärer Funktionen und die Anpassung an unterschiedliche physiologische Bedingungen.