Transmembrantransport und Diffusion

Einführung

• Zellen benötigen Stoffe von außen zum Überleben und müssen Abfallstoffe abgeben können.
• Die Zellmembran ist selektiv permeabel, d.h. sie lässt nur bestimmte Stoffe durch.
• Besondere Mechanismen erlauben den Transport von Molekülen und Ionen durch die Membran.

Arten des Transports durch die Zellmembran

1. Passiver Transport
   • Benötigt keine Energie von außen.
   • Wichtige Prozesse: Diffusion und Osmose.
2. Aktiver Transport
   • Verbraucht Energie.

Diffusion

• Ein physikalischer Prozess, bei dem sich ein Stoff vom Bereich hoher Konzentration zu niedriger Konzentration bewegt.
• Ziel: gleichmäßige Verteilung der Konzentration.

Beispiele

• Ein Tropfen Tinte verteilt sich in einem Glas Wasser.
• Zucker löst sich in heißem Tee.
• Luftströme gleichen Temperaturunterschiede aus.
• Gerüche verteilen sich in einem Raum.

Diffusion durch die Zellmembran

• Einfache Diffusion:
  • Automatisch, benötigt keine Hilfe.
  • Kleine, fettlösliche Teilchen passieren die Membran ungehindert (z.B. Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid, Stickstoff).
  • Geschwindigkeit hängt von der Teilchengröße und dem Konzentrationsgradienten ab.
• Gerichtete Diffusion:
  • Für größere oder geladene Teilchen (Ionen) erforderlich.
  • Nutzt Kanalproteine oder Carrier.

Mechanismen

• Kanalproteine:
  • Tunnel, durch die bestimmte Stoffe diffundieren können.
• Carrier:
  • Binden an das Molekül und transportieren es langsamer als Kanalproteine.

Anwendung im menschlichen Körper

• Die Atmung basiert auf Diffusion:
  • Sauerstoff wird aufgenommen, Kohlenstoffdioxid wird abgegeben.

Zusammenfassung

• Diffusion ist ein passiver Prozess ohne Energiebedarf.
• Unterschied zwischen einfacher und gerichteter Diffusion:
  • Einfache Diffusion: ungehinderter Durchgang für bestimmte Gase.
  • Gerichtete Diffusion: nutzt Kanalproteine und Carrier für Ionen.

Hinweis

• Weitere Informationen zur Diffusion bei der Atmung in speziellen Videos verfügbar.
• Aufgaben und Klausurbeispiele auf der angegebenen Plattform erhältlich.