Transport durch Biomembranen

Overview

In dieser Vorlesung werden die verschiedenen Transportvorgänge durch Biomembranen erläutert, insbesondere die Unterschiede zwischen passivem und aktivem Transport sowie deren Mechanismen.

Eigenschaften der Biomembran

• Biomembranen umgrenzen Zellen und Zellorganellen und kontrollieren den Stoffaustausch.
• Sie sind selektiv permeabel, das heißt, sie lassen nur bestimmte Substanzen durch.
• Hydrophile Teilchen benötigen spezielle Proteine, um die Membran zu passieren.

Passive Transportmechanismen

• Beim passiven Transport wird keine zusätzliche Energie benötigt.
• Zwei Typen: einfache Diffusion und erleichterte Diffusion.
• Einfache Diffusion: kleine, lipophile (fettlösliche), ungeladene Moleküle passieren direkt die Phospholipid-Doppelschicht.
• Teilchen bewegen sich entlang des Konzentrationsgradienten (von hoher zu niedriger Konzentration).
• Erleichterte Diffusion erfolgt durch Kanalproteine (z.B. Aquaporine) oder Carrierproteine.
• Carrierproteine sind spezifisch für bestimmte Moleküle (z.B. Glucosetransporter).

Aktive Transportmechanismen

• Aktiver Transport benötigt Energie (meist ATP).
• Substanzen werden gegen ihren Konzentrationsgradienten transportiert (von niedriger zu hoher Konzentration).
• Drei Proteintypen: Uniporter (eine Substanz, eine Richtung), Symporter (zwei Substanzen, gleiche Richtung), Antiporter (zwei Substanzen, entgegengesetzte Richtung).
• Primär aktiver Transport: direkte ATP-Nutzung (z.B. Natrium-Kalium-Pumpe).
• Sekundär aktiver Transport: nutzt durch primär aktiven Transport erzeugte Gradienten; z.B. Glucoseaufnahme gekoppelt an Natriumionen.

Wichtige Beispiele und Tipps für Klausuren

• Glucosetransport als häufiges Klausurbeispiel.
• Unterschiedliche Transportmechanismen und Beispiele werden oft abgefragt.

Key Terms & Definitions

• Biomembran — Umhüllende Schicht von Zellen/Zellorganellen, reguliert Stofftransport.
• Selektive Permeabilität — Eigenschaft, nur bestimmte Substanzen durchzulassen.
• Diffusion — Passiver Stofftransport entlang eines Konzentrationsgradienten.
• Kanalprotein — Membranprotein, das spezifische Kanäle für Polare/Ionische Moleküle bildet.
• Carrierprotein — Transportprotein, das gezielt Moleküle bindet und transportiert.
• Uniporter — Transportiert eine Substanz in eine Richtung.
• Symporter — Transportiert zwei Substanzen in die gleiche Richtung.
• Antiporter — Transportiert zwei Substanzen in entgegengesetzte Richtungen.
• Primär aktiver Transport — Direkt ATP-abhängiger Transport gegen das Konzentrationsgefälle.
• Sekundär aktiver Transport — Indirekt ATP-abhängiger Transport, gekoppelt an andere Gradienten.

Action Items / Next Steps

• Lerne die Tabelle mit den Unterschieden der Transportmechanismen.
• Wiederhole den Glucosetransport als Beispiel für erleichterte und sekundär aktive Transporte.
• Bei Bedarf Video zur Biomembran oder zu Diffusion erneut ansehen.