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Transportvergange durch Biomembranen Transmembrantransport PASSIVER TRANSPORT Einfache Diffusion hydrophobe, kleine, un polare molekule (0₂ + (0₂) gelangen durch Diffusion durch die Membran. Sie folgen dem Konzentrationsgradienten mit dem Bestreben, die Konzentrationsunterschiede auszu- guichen Fließgleichgewicht → 0 0 K* Na Konzentration carriervermittelte Diffusion Das molekul wird durch carrier- Proteine von einer Seite der membran auf die andere trans portiert. carrier sind auf bestimmte Moleköle spezialisiert und haben für sie eine spezielle Bindungsstelle wenn sich der carrier mit dem entsprechendem molkol verbindet, ändert er seine räumliche Anordnung und es wird durch die membran geschleust und auf der anderen Seite frei- gesetzt hone Uniport: eine Bindungsstelle, nur eine Richtung symport: zwei Bindungsstellen, beide in eine Richtung antiport zwei Bindungsstellen, entgegengesetzle Richtung Keine Abhängigkeit von einem elektrischen Gradienten! Konzentration Konzentrations-/ gradient niedrige Konzentration Kanalvermittelte Diffusion kleine, polare oder geladene Teilchen (=lonen) über Transport proteine (auch kanalproteine genannt), die die membran durchdringen, transportiert → meisten öffnen sich auf signal Sind die Kanale offen, diffundieren die molekóle entlang des KG Porine ermöglichen Durchtritt größerer molekule Aquaporine wassermoleküle über hydrophoben Bereich der membran (chem. Gradient) Ligand teverte kanāle: reagieren auf Bindung eines Botenstoffes, ' eispielsweise eines Hormons. Spannungsgesleverte Kanāle: reagieren auf Anderung des membranpotenzials mechanisch gesteuerte kanāle: bei Veränderungen der Wellform durch wechselwirkungen mit cytoskelett reguliert Sport symport Antiport MOCHROM -AKTIVER TRANSPORT ↳ Energieverbrauchender Stofftransport durch eine Biomembran entgegen seines Konzentrationsgefälles Primar aktiver Transport Unter ATP. Verbrauch werden Protonen und anorganische lonen durch die lelmembran hindurch aus der Zelle transportiert. entgegen Konzentrationsgefälle Ort niedriger Konzentration zu ort hoher Konzentration NATRIUM-KALIUM PUMPE: pumpt drei Nat heraus, im Gegenzug zwei K+...
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hinein. Dazu benötigt die Pumpe Energie und spaltet deshalb ein Adenosintriphosphat ab (ATP) Na Transport gegen KG wichtig, um Konzentrationsunterschiede aufrecnt zu halten, nämlich eine negative Spannung (Runepotenzial) H* Pumpe bei Pflanzen 6 Natrium Cotransporter K* wird freigesetzt, und die Bindungs- stellen für Na" sind wieder zugänglich; der Kreislauf beginnt von Glucose Durch die Abspaltung der Phosphat- gruppe wird - ursprüngliche Konformation wiederhergestellt. Na+ Die Bindung von K' lost die Freisetzung der Phosphatgruppe aus. sekundär aktiver Transport Beim sekundär aktiven Transport wird indirekt Energie verbraucht: nier erfolgt der Transport ent- lang eines Konzentrationsgradienten, der zuvor unter verbrauch von Energie aufgebaut wurde. Der durch die Natrium- Kalium- Pumpe aufgebaute Konzentrationsgradient ermöglicht beispiels- weise den Transport von Glucose und Natrium in die lelle entlang des Konzentrationsgradienten. Der KG wird nun aktiv von den carrier Proteinen und ATPasen genutzt wird, um aktiv molekule 20 transportieren (2.B. Glucose - Nat - Carrier) Cotransporter gemeinsames Tragerprotein, zB Abbildung links. Der Cotransporter lässt die Natriumionen ihren Gradienten entlang herabwandern, bringt aber gleichzeitig ein Glucosemolekúl seinen Gradienten hinauf und in die Zelle ninein. Symporter - Protein, das beide molekule in die zelle transportiert (quiche Richtung, Antiporter Protein, das ein molekúl in die velle transportiert, eins heraustransportiert Konzentration Cytoplasma Glucose ADP Symporter A Bindung n Na' aus dem Cytoplasma an das Protein regt die Phosphorylierung durch ATP an B Phosphorylierung veranlaßt das Protein zu einer Konformations- änderung Durch die Konformationsänderung wird Na' nach außen befördert, und extrazelluläres K' bindet. Antiporter A B ENDOZYŁOse Einzellen, Stoffe oder Flüssigkeiten werden. in die zelle aufgenommen, indem diese von der membran umhüllt und dann vesikel nach innen abgeschnürt werden Transzytose : ATMUNGSKETTE Bel der Atmungskette werden Elektronen vom Inneren der mitochondrien nach außen transportiert. Der durch die Elektronentransportkette hervorgerufene elektrochemische Gradient wird für die ATP - Synthese genutzt Coxidative phospholysierung) BETEILIGTE STRUKTUREN: Enzymkomplexe I-IV, wasserstoffionenpumpe (Protonen H*), Coenzym Q Stroma PHOLOSynthetische Elektronentransportkette ADP + P → ATP ATP-synthase Membran verlagernder Transport H+ H+ ein receptor abhängiger Transport von extrazellulärem material durch die Wellen meist Epithellzellen = Hautzellen) hindurch und somit kombination aus Endo- zytose und Exozytose. Das vesikel wird an eine Nachbarzelle weitergegeben oder in den Extrazellulären Raum transportiert, ohne dass sein Inhalt ver- andert wird. Antikörper, Vitamine, Proteine, Polysaccharide Elektronentransportkette Thylakoidinnenraum H* EXO2YŁOSE Das Ausschleusen von Substanzen aus der Zelle in den Extracellularraum. Die zu transportierenden Stoffe werden im Golgi- Apparat in vesikel eingeschlossen und durch Fusion von Vesikel und ellmembran aus der Zelle ausgeschlust. H Ht ADP H P H₂C 000000000000 ATP ATP NAD+H H* Matrix #fo NADH H H Außere Membran 1000 Citrat zyklus Succhat Innere Membran ooooooooooooooooo monon Intermembranraum Photosynthese findet in Pflanzen, Algen und Cyanobak- terien statt. Die photosynthetische Elektronen transport. Kette ist in der Thylakoid membran der Chloroplaste lokalisiert. membran (Phospholipide) Barriere für geladene wasserstoffprotonen Die H* -Protonen sind innen gefangen und können nur durch ATP-synthase zurück ins Stroma ATP-synthese gekoppelt 1.. universelle Energiewanrung") CHEMIOSMOSE • der Protonenrückstrom erzeugt Energie (wasserkraftwerk, wasser hinter Staumauer) Rückstau" treibt Turbinen an und generiert Strom Turbine: ATP-synthase (Enzym) D U Koppelt Diffusion der Protonen mit der synthese von ATP aus ADP und einer Phosphatgruppe Außenmedium Konzentrations- gradient Cytoplasma Diffusion Kanal- protein Signal- molekül gesteuerter Ionenkanal kanalvermittelte Diffusion passiver Transport Carrier- protein carriervermittelte Diffusion Energie primär Konzentrations- gradient sekundär aktiver Transport EX 000 00
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Themen: Biomembran, Osmose und Diffusion, Stofftransport
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Transportvergange durch Biomembranen Transmembrantransport PASSIVER TRANSPORT Einfache Diffusion hydrophobe, kleine, un polare molekule (0₂ + (0₂) gelangen durch Diffusion durch die Membran. Sie folgen dem Konzentrationsgradienten mit dem Bestreben, die Konzentrationsunterschiede auszu- guichen Fließgleichgewicht → 0 0 K* Na Konzentration carriervermittelte Diffusion Das molekul wird durch carrier- Proteine von einer Seite der membran auf die andere trans portiert. carrier sind auf bestimmte Moleköle spezialisiert und haben für sie eine spezielle Bindungsstelle wenn sich der carrier mit dem entsprechendem molkol verbindet, ändert er seine räumliche Anordnung und es wird durch die membran geschleust und auf der anderen Seite frei- gesetzt hone Uniport: eine Bindungsstelle, nur eine Richtung symport: zwei Bindungsstellen, beide in eine Richtung antiport zwei Bindungsstellen, entgegengesetzle Richtung Keine Abhängigkeit von einem elektrischen Gradienten! Konzentration Konzentrations-/ gradient niedrige Konzentration Kanalvermittelte Diffusion kleine, polare oder geladene Teilchen (=lonen) über Transport proteine (auch kanalproteine genannt), die die membran durchdringen, transportiert → meisten öffnen sich auf signal Sind die Kanale offen, diffundieren die molekóle entlang des KG Porine ermöglichen Durchtritt größerer molekule Aquaporine wassermoleküle über hydrophoben Bereich der membran (chem. Gradient) Ligand teverte kanāle: reagieren auf Bindung eines Botenstoffes, ' eispielsweise eines Hormons. Spannungsgesleverte Kanāle: reagieren auf Anderung des membranpotenzials mechanisch gesteuerte kanāle: bei Veränderungen der Wellform durch wechselwirkungen mit cytoskelett reguliert Sport symport Antiport MOCHROM -AKTIVER TRANSPORT ↳ Energieverbrauchender Stofftransport durch eine Biomembran entgegen seines Konzentrationsgefälles Primar aktiver Transport Unter ATP. Verbrauch werden Protonen und anorganische lonen durch die lelmembran hindurch aus der Zelle transportiert. entgegen Konzentrationsgefälle Ort niedriger Konzentration zu ort hoher Konzentration NATRIUM-KALIUM PUMPE: pumpt drei Nat heraus, im Gegenzug zwei K+...
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