Transportvorgänge an der Biomembran

Die Biomembran reguliert den Stoffaustausch zwischen Zelle und Umgebung durch verschiedene Transportmechanismen. Diese lassen sich in passiven und aktiven Transport unterteilen.

Passiver Transport

Passiver Transport benötigt keine zusätzliche Energie und erfolgt entlang des Konzentrationsgradienten vom Ort höherer zum Ort niedrigerer Konzentration. Es gibt drei Hauptformen:

1. Einfache Diffusion: Kleine, fettlösliche Teilchen wie Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid und Stickstoff können die Membran direkt durchqueren.

2. Kanalvermittelte Diffusion: Geladene Teilchen wie Natrium, Kalium und Calcium nutzen spezielle Kanalproteine. Es gibt einfache Ionenkanäle und gesteuerte Ionenkanäle, die durch Signalmoleküle aktiviert werden.

3. Carrier-vermittelte Diffusion: Größere, polare Moleküle werden mittels Carrierproteinen transportiert. Diese haben spezifische Bindungsstellen und arbeiten langsamer als Kanalproteine.

Vocabulary: Konzentrationsgradienten - Die Konzentrationsdifferenz eines Stoffes zwischen zwei Bereichen, die den passiven Transport antreibt.

Example: Ein Beispiel für einfache Diffusion ist der Transport von Sauerstoff durch die Zellmembran in die Zelle hinein.

Aktiver Transport

Aktiver Transport benötigt zusätzliche Energie in Form von ATP, um Stoffe gegen den Konzentrationsgradienten zu transportieren. Es gibt zwei Hauptformen:

1. Primär aktiver Transport: Hier wird ATP direkt verbraucht. Ein wichtiges Beispiel ist die Natrium-Kalium-Pumpe.

Definition: Die Natrium-Kalium-Pumpe ist ein Transportprotein, das Natriumionen aus der Zelle und Kaliumionen in die Zelle pumpt, wobei ATP verbraucht wird.

2. Sekundär aktiver Transport: Dieser nutzt indirekt die Energie des primär aktiven Transports, indem er an bestehende Ionengradienten gekoppelt ist.

Highlight: Die Natrium-Kalium-Pumpe spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung des Membranpotentials und ist damit für die Funktion von Nervenzellen essentiell.