Transportvorgänge in der Zelle: Aktiver und Passiver Transport
Der Stofftransport durch die Zellmembran ist ein fundamentaler Prozess für das Überleben jeder Zelle. Besonders wichtig ist dabei die Unterscheidung zwischen aktivem und passivem Transport, die für das Verständnis zellulärer Prozesse essentiell ist.
Definition: Der aktive Transport ist ein energieabhängiger Prozess, bei dem Stoffe gegen ein Konzentrationsgefälle transportiert werden. Im Gegensatz dazu erfolgt der passive Transport ohne Energieaufwand entlang eines Konzentrationsgefälles.
Der primär aktive Transport nutzt direkt die Energie aus der ATP-Spaltung (ATP zu ADP + P), um Stoffe durch die Membran zu transportieren. Dabei ändern spezielle Carrierproteine ihre Raumstruktur, um Moleküle oder Ionen zu transportieren. Der sekundär aktive Transport hingegen nutzt den durch den primären Transport aufgebauten Konzentrationsgradienten als Energiequelle.
Bei den Transportmechanismen unterscheidet man drei wichtige Varianten: Den Uniport, bei dem ein einzelner Stoff in eine Richtung transportiert wird, den Symport, bei dem zwei Stoffe in die gleiche Richtung transportiert werden, und den Antiport, bei dem zwei Stoffe in entgegengesetzte Richtungen transportiert werden.
Beispiel: Ein klassisches Beispiel für sekundär aktiven Transport ist die Glucose-Aufnahme in Darmzellen. Hier wird der durch die Natrium-Kalium-Pumpe aufgebaute Natriumgradient genutzt, um Glucose gegen ihr Konzentrationsgefälle in die Zelle zu transportieren.