Grundlagen des Membrantransports

Die Biomembran ist eine selektive Barriere, die den kontrollierten Stoffaustausch zwischen Zelle und Umgebung ermöglicht. Transportproteine in der Zellmembran spielen dabei eine entscheidende Rolle.

Definition: Membrantransport bezeichnet in der Biologie den Transport verschiedener Stoffe durch eine Biomembran.

Die Membran ist nur für Gase und sehr kleine, meist ungeladene lipophile Moleküle sowie kleine Ionen durchlässig. Größere Ionen und die meisten biologisch wirksamen Substanzen benötigen spezielle Transportmechanismen.

Vocabulary: Permeabel - durchlässig für bestimmte Stoffe

Einfache Diffusion ist ein langsamer, aber kontinuierlicher Prozess, der auf der thermischen Eigenbewegung von Teilchen beruht. Sie führt zum Ausgleich von Konzentrationsunterschieden.

Example: Osmose ist die Diffusion von Lösungsmitteln durch eine semipermeable Membran.

Erleichterte Diffusion durch Kanäle ermöglicht den Transport von Ionen und polaren Molekülen. Kanalproteine bilden hydrophile Durchgänge in der Membran.

Highlight: Kanalproteine öffnen sich meist auf spezifische Signale hin und ermöglichen dann die Diffusion entlang des Konzentrationsgradienten.

Carrier-Proteine transportieren größere Moleküle oder Ionen passiv durch die Membran. Sie ändern ihre Konformation, um Substrate zu binden und durch die Membran zu schleusen.

Vocabulary: Konformationsänderung - Strukturveränderung eines Proteins

Carrier können als Uniport (ein Molekül), Symport (zwei Moleküle in gleicher Richtung) oder Antiport (zwei Moleküle in entgegengesetzter Richtung) fungieren.